С непрекъснатия напредък на индустрията и подобряването на технологията, чрез въвеждането и подобряването на чуждестранни машини за пръскане на хоросан, технологията за механично пръскане и мазилка е силно развита в моята страна през последните години. Хоросанът за механично пръскане е различен от обикновения хоросан, който изисква високи показатели за задържане на вода, подходяща течливост и определени показатели против увисване. Обикновено към хоросана се добавя хидроксипропил метилцелулоза, от които най-широко използваният целулозен етер (НРМС). Основните функции на хидроксипропил метилцелулоза HPMC в хоросан са: сгъстяване и вискозифициране, регулиране на реологията и отличен капацитет за задържане на вода. Недостатъците на HPMC обаче не могат да бъдат пренебрегнати. HPMC има въздуховъвличащ ефект, който ще причини повече вътрешни дефекти и ще намали сериозно механичните свойства на хоросана. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. изследва влиянието на HPMC върху степента на задържане на вода, плътността, съдържанието на въздух и механичните свойства на хоросана от макроскопски аспект и изследва влиянието на хидроксипропил метилцелулоза HPMC върху L структурата на хоросана от микроскопичният аспект. .
1. Тествайте
1.1 Суровини
Цимент: наличен в търговската мрежа цимент P.0 42.5, неговата 28d якост на огъване и натиск е съответно 6,9 и 48,2 MPa; пясък: Chengde фин речен пясък, 40-100 меша; целулозен етер: произведен от Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Хидроксипропил метилцелулозен етер, бял прах, номинален вискозитет 40, 100, 150, 200 Pa-s; вода: чиста чешмяна вода.
1.2 Метод на изпитване
Съгласно JGJ/T 105-2011 „Строителни наредби за механично пръскане и мазилка“, консистенцията на хоросана е 80-120 mm, а степента на задържане на вода е по-голяма от 90%. В този експеримент, съотношението вар-пясък беше зададено на 1:5, консистенцията беше контролирана на (93+2) mm и целулозен етер беше смесен външно и количеството на смесване беше базирано на циментовата маса. Основните свойства на хоросана като мокра плътност, съдържание на въздух, задържане на вода и консистенция се тестват с позоваване на JGJ 70-2009 „Методи за изпитване на основните свойства на строителен хоросан“, а съдържанието на въздух се тества и изчислява според плътността метод. Подготовката, изпитанията на якост на огъване и натиск на образците бяха извършени съгласно GB/T 17671-1999 „Методи за изпитване на якостта на пясък от циментов разтвор (ISO метод)“. Диаметърът на ларвите се измерва чрез живачна порозиметрия. Моделът на живачния порозиметър е AUTOPORE 9500, а обхватът на измерване е 5,5 nm-360 μm. Проведени са общо 4 серии тестове. Съотношението цимент-пясък беше 1:5, вискозитетът на HPMC беше 100 Pa-s, а дозировката 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (числата са съответно A, B, C, D).
2. Резултати и анализ
2.1 Ефект на HPMC върху степента на задържане на вода на циментовия разтвор
Задържането на вода се отнася до способността на хоросана да задържа вода. В машинно напръскан хоросан добавянето на целулозен етер може ефективно да задържа вода, да намали скоростта на кървене и да отговори на изискванията за пълна хидратация на материали на циментова основа. Ефект на HPMC върху задържането на вода в разтвора.
С увеличаването на съдържанието на HPMC степента на задържане на вода на хоросана нараства постепенно. Кривите на хидроксипропил метилцелулозен етер с вискозитет от 100, 150 и 200 Pa.s са основно еднакви. Когато съдържанието е 0,05%-0,15%, степента на задържане на вода нараства линейно, а когато съдържанието е 0,15%, степента на задържане на вода е по-голяма от 93%. ; Когато количеството на зърната надвишава 0,20%, нарастващата тенденция на степента на задържане на вода става равна, което показва, че количеството HPMC е близо до насищане. Кривата на влиянието на количеството HPMC с вискозитет от 40 Pa.s върху степента на задържане на вода е приблизително права линия. Когато количеството е по-голямо от 0,15%, степента на задържане на вода на хоросана е значително по-ниска от тази на другите три вида HPMC със същия вискозитет. Обикновено се смята, че механизмът за задържане на вода на целулозен етер е: хидроксилната група на молекулата на целулозния етер и кислородният атом на етерната връзка ще се свържат с водната молекула, за да образуват водородна връзка, така че свободната вода да стане свързана вода , като по този начин играе добър ефект на задържане на вода; Смята се също, че взаимната дифузия между водните молекули и молекулните вериги на целулозния етер позволява на водните молекули да навлязат във вътрешността на макромолекулните вериги на целулозния етер и да бъдат подложени на силни свързващи сили, като по този начин подобряват задържането на вода в циментовата суспензия. Отличното задържане на вода може да поддържа хоросана хомогенен, да не се отделя лесно и да постигне добра производителност на смесване, като същевременно намалява механичното износване и увеличава живота на машината за пръскане на хоросан.
2.2 Ефектът на хидроксипропил метилцелулоза HPMC върху плътността и съдържанието на въздух в циментовия разтвор
Когато количеството HPMC е 0-0,20%, плътността на хоросана намалява рязко с увеличаването на количеството HPMC, от 2050 kg/m3 до около 1650 kg/m3, което е с около 20% по-ниско; когато количеството HPMC надвишава 0,20%, плътността намалява. в спокойствие. Сравнявайки 4-те вида HPMC с различни вискозитети, колкото по-висок е вискозитетът, толкова по-ниска е плътността на хоросана; кривите на плътност на строителните разтвори със смесен вискозитет от 150 и 200 Pa.s HPMC основно се припокриват, което показва, че тъй като вискозитетът на HPMC продължава да се увеличава, плътността вече не намалява.
Законът за промяна на съдържанието на въздух в хоросана е противоположен на промяната на плътността на хоросана. Когато съдържанието на хидроксипропил метилцелулоза HPMC е 0-0,20%, с увеличаване на съдържанието на HPMC, съдържанието на въздух в хоросана се увеличава почти линейно; съдържанието на HPMC надвишава След 0,20%, съдържанието на въздух почти не се променя, което показва, че въздушният ефект на хоросана е близо до насищане. Ефектът на въздушно въвличане на HPMC с вискозитет от 150 и 200 Pa.s е по-голям от този на HPMC с вискозитет от 40 и 100 Pa.s.
Въздухопривличащият ефект на целулозния етер се определя главно от неговата молекулярна структура. Целулозният етер има както хидрофилни групи (хидроксил, етер), така и хидрофобни групи (метил, глюкозен пръстен) и е повърхностно активно вещество. , има повърхностна активност, като по този начин има въздуховлачващ ефект. От една страна, въведеният газ може да действа като сачмен лагер в хоросана, да подобри работните характеристики на хоросана, да увеличи обема и да увеличи производителността, което е от полза за производителя. Но от друга страна, въздушният ефект увеличава съдържанието на въздух в хоросана и порьозността след втвърдяване, което води до увеличаване на вредните пори и значително намаляване на механичните свойства. Въпреки че HPMC има известен въздуховъвличащ ефект, той не може да замести въздуховъвличащия агент. В допълнение, когато HPMC и въздуховъвличащ агент се използват едновременно, въздуховъвличащият агент може да не успее.
2.3 Ефектът на HPMC върху механичните свойства на циментовия разтвор
Когато количеството HPMC е само 0,05%, якостта на огъване на хоросана намалява значително, което е с около 25% по-ниско от това на празната проба без хидроксипропил метилцелулоза HPMC, а якостта на натиск може да достигне само 65% от празната проба - 80%. Когато количеството HPMC надвишава 0,20%, намаляването на якостта на огъване и якостта на натиск на разтвора не е очевидно. Вискозитетът на HPMC има малък ефект върху механичните свойства на разтвора. HPMC въвежда много малки въздушни мехурчета, а въздушният ефект върху хоросана увеличава вътрешната порьозност и вредните пори на хоросана, което води до значително намаляване на якостта на натиск и якостта на огъване. Друга причина за намаляване на якостта на хоросана е водозадържащият ефект на целулозния етер, който задържа водата във втвърдения хоросан, а голямото съотношение вода-свързващо вещество води до намаляване на якостта на тестовия блок. За механичен строителен хоросан, въпреки че целулозният етер може значително да увеличи степента на задържане на вода на хоросана и да подобри неговата обработваемост, ако дозировката е твърде голяма, това ще повлияе сериозно на механичните свойства на хоросана, така че връзката между двете трябва да се претегли разумно.
С увеличаването на съдържанието на хидроксипропил метилцелулоза НРМС, коефициентът на сгъване на хоросана показа обща нарастваща тенденция, която по същество беше линейна зависимост. Това е така, защото добавеният целулозен етер въвежда голям брой въздушни мехурчета, което причинява повече дефекти вътре в хоросана и якостта на натиск на разтвора за направата на рози намалява рязко, въпреки че якостта на огъване също намалява до известна степен; но целулозният етер може да подобри гъвкавостта на хоросана, това е от полза за якостта на огъване, което забавя скоростта на намаляване. Погледнато комплексно, комбинираният ефект на двете води до увеличаване на коефициента на сгъване.
2.4 Ефектът на HPMC върху L диаметъра на хоросана
От кривата на разпределението на размера на порите, данните за разпределението на размера на порите и различните статистически параметри на AD пробите може да се види, че HPMC има голямо влияние върху структурата на порите на циментовия разтвор:
(1) След добавяне на HPMC, размерът на порите на циментовия разтвор се увеличава значително. На кривата на разпределение на размера на порите площта на изображението се премества надясно и стойността на порите, съответстваща на пиковата стойност, става по-голяма. След добавяне на HPMC, средният диаметър на порите на циментовия разтвор е значително по-голям от този на празната проба, а средният диаметър на порите на пробата с 0,3% дозировка се увеличава с 2 порядъка в сравнение с празната проба.
(2) Разделете порите в бетона на четири типа, а именно безвредни пори (≤20 nm), по-малко вредни пори (20-100 nm), вредни пори (100-200 nm) и много вредни пори (≥200 nm). Може да се види от таблица 1, че броят на безвредните дупки или по-малко вредните дупки е значително намален след добавяне на HPMC, а броят на вредните дупки или по-вредните дупки се увеличава. Безвредните пори или по-малко вредните пори на пробите, които не са смесени с HPMC, са около 49,4%. След добавяне на HPMC, безвредните пори или по-малко вредните пори са значително намалени. Като вземем дозата от 0,1% като пример, безвредните пори или по-малко вредните пори намаляват с около 45%. %, броят на вредните дупки, по-големи от 10 um, се е увеличил с около 9 пъти.
(3) Средният диаметър на порите, средният диаметър на порите, специфичният обем на порите и специфичната повърхност не следват много стриктно правило за промяна с увеличаване на съдържанието на хидроксипропил метилцелулоза HPMC, което може да е свързано с избора на проба при теста за инжектиране на живак. свързани с голяма дисперсия. Но като цяло средният диаметър на порите, средният диаметър на порите и специфичният обем на порите на пробата, смесена с HPMC, са склонни да се увеличават в сравнение с празната проба, докато специфичната повърхност намалява.
Време на публикуване: 3 април 2023 г