Učinak HPMC hidroksipropil metil celuloze na svojstva maltera za mašinsko peskarenje

Kontinuiranim napretkom industrije i unapređenjem tehnologije, uvođenjem i usavršavanjem stranih mašina za prskanje maltera, poslednjih godina je u mojoj zemlji veoma razvijena tehnologija mehaničkog prskanja i malterisanja. Mehanički malter za prskanje razlikuje se od običnog maltera, koji zahteva visoke performanse zadržavanja vode, odgovarajuću fluidnost i određene performanse protiv opadanja. Obično se u malter dodaje hidroksipropil metilceluloza, od kojih se najviše koristi celulozni eter (HPMC). Glavne funkcije hidroksipropil metilceluloze HPMC u malteru su: zgušnjavanje i viskozifikacija, podešavanje reologije i odličan kapacitet zadržavanja vode. Međutim, nedostaci HPMC-a ne mogu se zanemariti. HPMC ima efekat uvlačenja vazduha, što će uzrokovati više unutrašnjih defekata i ozbiljno smanjiti mehanička svojstva maltera. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. proučavao je utjecaj HPMC na stopu zadržavanja vode, gustinu, sadržaj zraka i mehanička svojstva maltera sa makroskopskog aspekta, te proučavao utjecaj hidroksipropil metilceluloze HPMC na L strukturu maltera iz mikroskopski aspekt. .

1. Test

1.1 Sirovine

Cement: komercijalno dostupan cement P.0 42,5, njegove 28d čvrstoće na savijanje i tlačne čvrstoće su 6,9 odnosno 48,2 MPa; pijesak: Chengde fini riječni pijesak, 40-100 mesh; celulozni eter: proizvodi Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hidroksipropil metilcelulozni eter, bijeli prah, nominalni viskozitet 40, 100, 150, 200 Pa-s; voda: čista voda iz slavine.

1.2 Metoda ispitivanja

Prema JGJ/T 105-2011 „Građevinski propisi za mehaničko prskanje i malterisanje“, konzistencija maltera je 80-120 mm, a stopa zadržavanja vode je veća od 90%. U ovom eksperimentu, omjer vapna i pijeska je postavljen na 1:5, konzistencija je kontrolirana na (93+2) mm, a celulozni eter je miješan spolja, a količina miješanja je bazirana na cementnoj masi. Osnovna svojstva maltera kao što su gustina vlage, sadržaj vazduha, zadržavanje vode i konzistencija ispitana su u skladu sa JGJ 70-2009 „Metode ispitivanja osnovnih svojstava građevinskog maltera“, a sadržaj vazduha se ispituje i izračunava prema gustini. metoda. Priprema, ispitivanje čvrstoće na savijanje i pritisak uzoraka obavljeno je prema GB/T 17671-1999 “Metode za ispitivanje čvrstoće pijeska cementnog maltera (ISO metoda)”. Prečnik larvi je meren živinom porozimetrijom. Model živinog porozimetra bio je AUTOPORE 9500, a mjerni opseg je bio 5,5 nm-360 μm. Ukupno su obavljena 4 seta testova. Omjer cementa i pijeska bio je 1:5, viskoznost HPMC-a 100 Pa-s, a doza 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (brojevi su A, B, C, D).

2. Rezultati i analiza

2.1 Utjecaj HPMC-a na stopu zadržavanja vode cementnog maltera

Zadržavanje vode odnosi se na sposobnost maltera da zadrži vodu. U malteru koji se prska mašinama, dodavanje celuloznog etra može efikasno zadržati vodu, smanjiti brzinu krvarenja i ispuniti zahteve pune hidratacije materijala na bazi cementa. Utjecaj HPMC-a na zadržavanje vode maltera.

Sa povećanjem sadržaja HPMC, stopa zadržavanja vode u malteru postepeno se povećava. Krive hidroksipropil metilceluloznog etra sa viskoznostima od 100, 150 i 200 Pa.s su u osnovi iste. Kada je sadržaj 0,05%-0,15%, stopa zadržavanja vode linearno raste, a kada je sadržaj 0,15%, stopa zadržavanja vode je veća od 93%. ; Kada količina zrna pređe 0,20%, trend povećanja stope zadržavanja vode postaje ravan, što ukazuje da je količina HPMC blizu zasićenja. Kriva utjecaja količine HPMC sa viskozitetom od 40 Pa.s na stopu zadržavanja vode je približno ravna linija. Kada je količina veća od 0,15%, stopa zadržavanja vode u malteru je znatno niža od one kod ostale tri vrste HPMC sa istom količinom viskoziteta. Općenito se vjeruje da je mehanizam zadržavanja vode celuloznog etra: hidroksilna grupa na molekuli etera celuloze i atom kisika na eterskoj vezi će se povezati s molekulom vode kako bi formirali vodikovu vezu, tako da slobodna voda postaje vezana voda. , čime se igra dobar efekat zadržavanja vode; Također se vjeruje da interdifuzija između molekula vode i molekularnih lanaca celuloznog etera omogućava molekulima vode da uđu u unutrašnjost makromolekularnih lanaca celuloznog etera i budu podložni jakim silama vezivanja, čime se poboljšava zadržavanje vode u cementnoj suspenziji. Odlično zadržavanje vode može održati malter homogenim, nije ga lako odvojiti i postići dobre performanse miješanja, dok smanjuje mehaničko habanje i produžava vijek trajanja mašine za prskanje maltera.

2.2 Utjecaj hidroksipropil metilceluloze HPMC na gustinu i sadržaj zraka u cementnom mortu

Kada je količina HPMC 0-0,20%, gustina maltera naglo opada sa povećanjem količine HPMC, sa 2050 kg/m3 na oko 1650 kg/m3, što je oko 20% manje; kada količina HPMC prelazi 0,20%, gustina se smanjuje. u miru. Upoređujući 4 vrste HPMC sa različitim viskozitetima, što je viskozitet veći, to je manja gustina maltera; krivulje gustoće maltera s mješovitim viskozitetima od 150 i 200 Pa.s HPMC u osnovi se preklapaju, što ukazuje da kako viskozitet HPMC nastavlja rasti, gustoća se više ne smanjuje.

Zakon promjene sadržaja zraka u mortu suprotan je promjeni gustine maltera. Kada je sadržaj hidroksipropil metilceluloze HPMC 0-0,20%, s povećanjem sadržaja HPMC, sadržaj zraka u malteru raste gotovo linearno; sadržaj HPMC prelazi Nakon 0,20%, sadržaj zraka se gotovo ne mijenja, što ukazuje da je učinak uvlačenja zraka maltera blizu zasićenja. Efekat uvlačenja vazduha HPMC sa viskozitetom od 150 i 200 Pa.s veći je od HPMC sa viskozitetom od 40 i 100 Pa.s.

Efekat celuloznog etera koji uvlači vazduh uglavnom je određen njegovom molekularnom strukturom. Eter celuloze ima i hidrofilne grupe (hidroksil, eter) i hidrofobne grupe (metil, glukozni prsten) i surfaktant je. , ima površinsku aktivnost, tako da ima efekat uvlačenja vazduha. S jedne strane, uvedeni plin može djelovati kao kuglični ležaj u malteru, poboljšati radne performanse maltera, povećati zapreminu i povećati izlaz, što je korisno za proizvođača. Ali s druge strane, efekat uvlačenja vazduha povećava sadržaj vazduha u malteru i poroznost nakon stvrdnjavanja, što rezultira povećanjem štetnih pora i znatno smanjenjem mehaničkih svojstava. Iako HPMC ima određeni efekat uvlačenja vazduha, ne može da zameni agens za uvlačenje vazduha. Osim toga, kada se HPMC i agens za uvlačenje zraka koriste u isto vrijeme, agens za uvlačenje zraka može pokvariti.

2.3 Utjecaj HPMC na mehanička svojstva cementnog maltera

Kada je količina HPMC-a samo 0,05%, čvrstoća maltera na savijanje značajno opada, što je oko 25% niže od one kod slijepog uzorka bez hidroksipropil metilceluloze HPMC-a, a tlačna čvrstoća može doseći samo 65% slijepog uzorka - 80%. Kada količina HPMC prelazi 0,20%, smanjenje čvrstoće na savijanje i tlačne čvrstoće morta nije očito. Viskoznost HPMC-a ima mali uticaj na mehanička svojstva maltera. HPMC uvodi puno sitnih mjehurića zraka, a učinak zavlačenja zraka na malter povećava unutrašnju poroznost i štetne pore maltera, što rezultira značajnim smanjenjem tlačne čvrstoće i čvrstoće na savijanje. Drugi razlog za smanjenje čvrstoće maltera je efekat zadržavanja vode celuloznog etera, koji zadržava vodu u očvrslom malteru, a veliki odnos vode i veziva dovodi do smanjenja čvrstoće testnog bloka. Za mehanički građevinski malter, iako celulozni eter može značajno povećati stopu zadržavanja vode u malteru i poboljšati njegovu obradivost, ako je doza prevelika, to će ozbiljno uticati na mehanička svojstva maltera, tako da odnos između njih treba razumno odmeriti.

Sa povećanjem sadržaja hidroksipropil metilceluloze HPMC, omjer savijanja morta pokazao je sveukupni trend rasta, koji je u osnovi bio linearni odnos. To je zato što dodani eter celuloze uvodi veliki broj zračnih mjehurića, što uzrokuje više defekata unutar maltera, a tlačna čvrstoća morta ruže vodilice naglo opada, iako se i čvrstoća na savijanje u određenoj mjeri smanjuje; ali celulozni eter može poboljšati fleksibilnost maltera, blagotvorno je za čvrstoću na savijanje, što usporava brzinu smanjenja. Sveobuhvatno posmatrano, kombinovani efekat ova dva dovodi do povećanja omjera savijanja.

2.4. Utjecaj HPMC-a na L promjer maltera

Iz krivulje raspodjele veličine pora, podataka o raspodjeli veličine pora i različitih statističkih parametara AD uzoraka, može se vidjeti da HPMC ima veliki utjecaj na strukturu pora cementnog maltera:

(1) Nakon dodavanja HPMC-a, veličina pora cementnog maltera se značajno povećava. Na krivulji raspodjele veličine pora, područje slike se pomiče udesno, a vrijednost pora koja odgovara vršnoj vrijednosti postaje veća. Nakon dodavanja HPMC-a, srednji promjer pora cementnog maltera je značajno veći od promjera slijepog uzorka, a srednji promjer pora uzorka s dozom od 0,3% je povećan za 2 reda veličine u usporedbi sa slijepim uzorkom.

(2) Podijelite pore u betonu na četiri tipa, a to su bezopasne pore (≤20 nm), manje štetne pore (20-100 nm), štetne pore (100-200 nm) i mnoge štetne pore (≥200 nm). Iz tabele 1 se može vidjeti da se broj bezopasnih ili manje štetnih rupa značajno smanjuje nakon dodavanja HPMC, a povećava broj štetnih ili više štetnih rupa. Bezopasne pore ili manje štetne pore uzoraka koji nisu pomešani sa HPMC su oko 49,4%. Nakon dodavanja HPMC-a, bezopasne pore ili manje štetne pore se značajno smanjuju. Uzimajući za primjer dozu od 0,1%, bezopasne pore ili manje štetne pore se smanjuju za oko 45%. %, broj štetnih rupa većih od 10um povećan je za oko 9 puta.

(3) Srednji promjer pora, prosječni promjer pora, specifični volumen pora i specifična površina ne slijede vrlo striktno pravilo promjene s povećanjem sadržaja HPMC hidroksipropil metilceluloze, što može biti povezano s odabirom uzorka u testu ubrizgavanja žive. vezano za veliku disperziju. Ali u cjelini, srednji dijametar pora, prosječni promjer pora i specifični volumen pora uzorka pomiješanog sa HPMC imaju tendenciju povećanja u poređenju sa slijepim uzorkom, dok se specifična površina smanjuje.


Vrijeme objave: Apr-03-2023