Med industriens kontinuerlige fremskridt og forbedring af teknologien gennem introduktion og forbedring af udenlandske mørtelsprøjtemaskiner er den mekaniske sprøjte- og pudsteknologi blevet stærkt udviklet i mit land i de seneste år. Mekanisk sprøjtemørtel adskiller sig fra almindelig mørtel, som kræver høj vandtilbageholdelsesevne, passende flydeevne og en vis anti-nedbøjningsevne. Normalt tilsættes hydroxypropylmethylcellulose til mørtlen, hvoraf celluloseether (HPMC) er den mest anvendte. Hovedfunktionerne af hydroxypropylmethylcellulose HPMC i mørtel er: fortykkelse og viskositet, justering af rheologi og fremragende vandretentionskapacitet. Manglerne ved HPMC kan dog ikke ignoreres. HPMC har en luftinddragende effekt, som vil forårsage flere interne defekter og alvorligt reducere de mekaniske egenskaber af mørtel. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. undersøgte HPMC's indflydelse på vandtilbageholdelseshastigheden, densiteten, luftindholdet og de mekaniske egenskaber af mørtel fra det makroskopiske aspekt, og undersøgte indflydelsen af hydroxypropylmethylcellulose HPMC på mørtlens L-struktur fra det mikroskopiske aspekt. .
1. Test
1.1 Råvarer
Cement: kommercielt tilgængelig P.0 42.5 cement, dens 28d bøjnings- og trykstyrke er henholdsvis 6,9 og 48,2 MPa; sand: Chengde fint flodsand, 40-100 mesh; celluloseether: produceret af Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hydroxypropylmethylcelluloseether, hvidt pulver, nominel viskositet 40, 100, 150, 200 Pa-s; vand: rent postevand.
1.2 Testmetode
Ifølge JGJ/T 105-2011 "Bygningsforskrifter for mekanisk sprøjtning og pudsning" er mørtlens konsistens 80-120 mm, og vandtilbageholdelsesgraden er større end 90%. I dette forsøg blev kalk-sandforholdet sat til 1:5, konsistensen blev kontrolleret til (93+2) mm, og celluloseetheren blev blandet eksternt, og blandingsmængden var baseret på cementmassen. De grundlæggende egenskaber ved mørtel såsom våddensitet, luftindhold, vandtilbageholdelse og konsistens er testet med reference til JGJ 70-2009 "Test Methods for Basic Properties of Building Mørtel", og luftindholdet testes og beregnes i henhold til densiteten. metode. Præparations-, bøjnings- og trykstyrketestene af prøverne blev udført i henhold til GB/T 17671-1999 "Methods for Testing the Strength of Cement Mortar Sand (ISO Method)". Diameteren af larverne blev målt ved kviksølvporosimetri. Modellen af kviksølvporosimeteret var AUTOPORE 9500, og måleområdet var 5,5 nm-360 μm. Der blev udført i alt 4 sæt test. Cement-sandforholdet var 1:5, viskositeten af HPMC var 100 Pa-s, og doseringen 0, 0,1 %, 0,2 %, 0,3 % (tallene er henholdsvis A, B, C, D).
2. Resultater og analyse
2.1 Effekt af HPMC på cementmørtels vandtilbageholdelseshastighed
Vandophobning refererer til mørtels evne til at holde vand. I maskinsprøjtet mørtel kan tilsætning af celluloseether effektivt tilbageholde vand, reducere blødningshastigheden og opfylde kravene til fuld hydrering af cementbaserede materialer. Effekt af HPMC på vandretention af mørtel.
Med stigningen i HPMC-indholdet stiger mørtlens vandtilbageholdelseshastighed gradvist. Kurverne for hydroxypropylmethylcelluloseether med viskositeter på 100, 150 og 200 Pa.s er stort set de samme. Når indholdet er 0,05%-0,15%, stiger vandretentionsgraden lineært, og når indholdet er 0,15%, er vandretentionsgraden større end 93%. ; Når mængden af gryn overstiger 0,20 %, bliver den stigende tendens i vandretentionshastighed flad, hvilket indikerer, at mængden af HPMC er tæt på mætning. Indflydelseskurven for mængden af HPMC med en viskositet på 40 Pa.s på vandretentionshastigheden er omtrent en ret linje. Når mængden er større end 0,15 %, er mørtlens vandtilbageholdelseshastighed betydeligt lavere end for de tre andre typer HPMC med samme viskositet. Det antages generelt, at vandretentionsmekanismen for celluloseether er: hydroxylgruppen på celluloseethermolekylet og oxygenatomet på etherbindingen vil associere med vandmolekylet for at danne en hydrogenbinding, så det frie vand bliver bundet vand , hvilket spiller en god vandretentionseffekt; Det antages også, at interdiffusionen mellem vandmolekyler og celluloseethermolekylære kæder tillader vandmolekyler at trænge ind i det indre af celluloseethermakromolekylære kæder og udsættes for stærke bindingskræfter, hvorved cementopslæmningens vandretention forbedres. Fremragende vandretention kan holde mørtlen homogen, ikke let at adskille, og opnå god blandingsydelse, samtidig med at det reducerer mekanisk slid og øger levetiden af mørtelsprøjtemaskinen.
2.2 Effekten af hydroxypropylmethylcellulose HPMC på tætheden og luftindholdet i cementmørtel
Når mængden af HPMC er 0-0,20 %, falder mørtlens densitet kraftigt med stigningen i mængden af HPMC, fra 2050 kg/m3 til ca. 1650 kg/m3, hvilket er ca. 20 % lavere; når mængden af HPMC overstiger 0,20 %, falder tætheden. i ro. Sammenligning af de 4 typer HPMC med forskellige viskositeter, jo højere viskositet, jo lavere massefylde af mørtlen; densitetskurverne for mørtlerne med de blandede viskositeter på 150 og 200 Pa.s HPMC overlapper grundlæggende, hvilket indikerer, at når viskositeten af HPMC fortsætter med at stige, falder massefylden ikke længere.
Ændringsloven for luftindholdet i mørtel er modsat ændringen af densitet af mørtel. Når indholdet af hydroxypropylmethylcellulose HPMC er 0-0,20%, med stigningen af HPMC-indholdet, stiger luftindholdet i mørtel næsten lineært; indholdet af HPMC overstiger Efter 0,20 % ændres luftindholdet næsten ikke, hvilket indikerer, at mørtlens luftinddragende effekt er tæt på mætning. Den luftinddragende effekt af HPMC med en viskositet på 150 og 200 Pa.s er større end HPMC med en viskositet på 40 og 100 Pa.s.
Den luftinddragende virkning af celluloseether er hovedsageligt bestemt af dens molekylære struktur. Celluloseether har både hydrofile grupper (hydroxyl, ether) og hydrofobe grupper (methyl, glucosering) og er et overfladeaktivt stof. , har overfladeaktivitet og har således en luftinddragende effekt. På den ene side kan den indførte gas fungere som et kugleleje i mørtlen, forbedre mørtlens arbejdsydelse, øge volumen og øge outputtet, hvilket er en fordel for producenten. Men på den anden side øger den luftinddragende effekt mørtlens luftindhold og porøsiteten efter hærdning, hvilket resulterer i forøgelse af skadelige porer og kraftigt reduceret de mekaniske egenskaber. Selvom HPMC har en vis luftinddragende effekt, kan det ikke erstatte det luftinddragende middel. Når der samtidig anvendes HPMC og luftinddragende middel, kan det luftinddragende middel svigte.
2.3 Effekten af HPMC på de mekaniske egenskaber af cementmørtel
Når mængden af HPMC kun er 0,05 %, falder mørtlens bøjningsstyrke betydeligt, hvilket er omkring 25 % lavere end for blindprøven uden hydroxypropylmethylcellulose HPMC, og trykstyrken kan kun nå 65 % af blindprøven - 80 %. Når mængden af HPMC overstiger 0,20 %, er faldet i mørtlens bøjningsstyrke og trykstyrke ikke tydeligt. Viskositeten af HPMC har ringe effekt på de mekaniske egenskaber af mørtel. HPMC introducerer en masse små luftbobler, og den luftinddragende effekt på mørtlen øger den indre porøsitet og skadelige porer i mørtlen, hvilket resulterer i et betydeligt fald i trykstyrke og bøjningsstyrke. En anden årsag til faldet i mørtelstyrke er vandtilbageholdelseseffekten af celluloseether, som holder vand i den hærdede mørtel, og det store vand-bindemiddelforhold fører til et fald i testblokkens styrke. For mekanisk konstruktionsmørtel, selvom celluloseether kan øge vandtilbageholdelseshastigheden af mørtel betydeligt og forbedre dens bearbejdelighed, vil det, hvis doseringen er for stor, alvorligt påvirke de mekaniske egenskaber af mørtel, så forholdet mellem de to bør afvejes med rimelighed.
Med stigningen i indholdet af hydroxypropylmethylcellulose HPMC viste foldningsforholdet af mørtlen en samlet stigende tendens, som grundlæggende var en lineær sammenhæng. Dette skyldes, at den tilsatte celluloseæter introducerer et stort antal luftbobler, som forårsager flere defekter inde i mørtlen, og trykstyrken af guiderosemørtlen falder kraftigt, selvom bøjningsstyrken også falder til en vis grad; men celluloseetheren kan forbedre mørtlens fleksibilitet. Det er gavnligt for bøjningsstyrken, hvilket gør, at faldet sænkes. Helt i betragtning fører den kombinerede effekt af de to til en stigning i foldningsforholdet.
2.4 Effekten af HPMC på mørtlens L-diameter
Fra porestørrelsesfordelingskurven, porestørrelsesfordelingsdata og forskellige statistiske parametre for AD-prøver kan det ses, at HPMC har stor indflydelse på porestrukturen af cementmørtel:
(1) Efter tilsætning af HPMC øges porestørrelsen af cementmørtel betydeligt. På porestørrelsesfordelingskurven flytter billedets areal til højre, og poreværdien svarende til spidsværdien bliver større. Efter tilsætning af HPMC er cementmørtlens medianporediameter væsentligt større end blindprøvens, og prøvens medianporediameter med 0,3 % dosering øges med 2 størrelsesordener sammenlignet med blindprøven.
(2) Inddel porerne i beton i fire typer, nemlig harmløse porer (≤20 nm), mindre skadelige porer (20-100 nm), skadelige porer (100-200 nm) og mange skadelige porer (≥200 nm). Det ses af tabel 1, at antallet af uskadelige huller eller mindre skadelige huller reduceres væsentligt efter tilsætning af HPMC, og antallet af skadelige huller eller mere skadelige huller øges. De harmløse porer eller mindre skadelige porer i prøverne, der ikke er blandet med HPMC, er omkring 49,4%. Efter tilsætning af HPMC reduceres de harmløse porer eller mindre skadelige porer markant. Tager man doseringen på 0,1% som eksempel, reduceres de harmløse porer eller mindre skadelige porer med omkring 45%. %, antallet af skadelige huller større end 10um steg med omkring 9 gange.
(3) Medianporediameteren, den gennemsnitlige porediameter, det specifikke porevolumen og det specifikke overfladeareal følger ikke en meget streng ændringsregel med stigningen i indholdet af hydroxypropylmethylcellulose HPMC, hvilket kan være relateret til prøveudvælgelsen i kviksølvinjektionstesten. relateret til stor spredning. Men i det hele taget har medianporediameteren, den gennemsnitlige porediameter og det specifikke porevolumen af prøven blandet med HPMC en tendens til at stige sammenlignet med blindprøven, mens det specifikke overfladeareal falder.
Posttid: 03-03-2023