Dengan kemajuan industri yang berkelanjutan dan peningkatan teknologi, melalui pengenalan dan peningkatan mesin penyemprot mortar asing, teknologi penyemprotan dan plesteran mekanis telah berkembang pesat di negara saya dalam beberapa tahun terakhir. Mortar penyemprotan mekanis berbeda dari mortar biasa, yang memerlukan kinerja retensi air yang tinggi, fluiditas yang sesuai, dan kinerja anti-kendur tertentu. Biasanya, hidroksipropil metilselulosa ditambahkan ke mortar, di antaranya Eter selulosa (HPMC) adalah yang paling banyak digunakan. Fungsi utama hidroksipropil metilselulosa HPMC dalam mortar adalah: pengentalan dan viskosifikasi, penyesuaian reologi, dan kapasitas retensi air yang sangat baik. Namun, kekurangan HPMC tidak dapat diabaikan. HPMC memiliki efek penyerapan udara, yang akan menyebabkan lebih banyak cacat internal dan secara serius mengurangi sifat mekanis mortar. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. mempelajari pengaruh HPMC pada laju retensi air, kepadatan, kandungan udara, dan sifat mekanis mortar dari aspek makroskopis, dan mempelajari pengaruh hidroksipropil metilselulosa HPMC pada struktur L mortar dari aspek mikroskopis. .
1. Uji coba
1.1 Bahan baku
Semen: semen P.0 42,5 yang tersedia secara komersial, kuat lentur dan kuat tekannya pada 28d masing-masing adalah 6,9 dan 48,2 MPa; pasir: pasir sungai halus Chengde, 40-100 mesh; eter selulosa: diproduksi oleh Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Eter hidroksipropil metilselulosa, bubuk putih, viskositas nominal 40, 100, 150, 200 Pa-s; air: air leding bersih.
1.2 Metode pengujian
Menurut JGJ/T 105-2011 “Peraturan Konstruksi untuk Penyemprotan dan Plesteran Mekanis”, konsistensi mortar adalah 80-120 mm, dan tingkat retensi air lebih besar dari 90%. Dalam percobaan ini, rasio kapur-pasir ditetapkan pada 1:5, konsistensi dikontrol pada (93+2) mm, dan eter selulosa dicampur secara eksternal, dan jumlah pencampuran didasarkan pada massa semen. Sifat dasar mortar seperti kepadatan basah, kadar udara, retensi air, dan konsistensi diuji dengan mengacu pada JGJ 70-2009 “Metode Uji untuk Sifat Dasar Mortar Bangunan”, dan kadar udara diuji dan dihitung sesuai dengan metode kepadatan. Uji persiapan, kekuatan lentur dan tekan spesimen dilakukan sesuai dengan GB/T 17671-1999 “Metode untuk Menguji Kekuatan Pasir Mortar Semen (Metode ISO)”. Diameter larva diukur dengan porosimetri merkuri. Model porosimeter merkuri adalah AUTOPORE 9500, dan rentang pengukurannya adalah 5,5 nm-360 μm. Sebanyak 4 set pengujian dilakukan. Rasio semen-pasir adalah 1:5, viskositas HPMC adalah 100 Pa-s, dan dosisnya 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (angkanya berturut-turut adalah A, B, C, D).
2. Hasil dan Analisis
2.1 Pengaruh HPMC terhadap tingkat retensi air mortar semen
Retensi air mengacu pada kemampuan mortar untuk menahan air. Pada mortar yang disemprot dengan mesin, penambahan selulosa eter dapat secara efektif menahan air, mengurangi laju pendarahan, dan memenuhi persyaratan hidrasi penuh bahan berbasis semen. Efek HPMC pada retensi air mortar.
Dengan peningkatan kandungan HPMC, laju retensi air mortar meningkat secara bertahap. Kurva eter hidroksipropil metilselulosa dengan viskositas 100, 150 dan 200 Pa.s pada dasarnya sama. Ketika kandungannya 0,05%-0,15%, laju retensi air meningkat secara linier, dan ketika kandungannya 0,15%, laju retensi air lebih besar dari 93%. ; Ketika jumlah grit melebihi 0,20%, tren peningkatan laju retensi air menjadi datar, yang menunjukkan bahwa jumlah HPMC mendekati saturasi. Kurva pengaruh jumlah HPMC dengan viskositas 40 Pa.s pada laju retensi air kira-kira garis lurus. Ketika jumlahnya lebih besar dari 0,15%, laju retensi air mortar secara signifikan lebih rendah daripada tiga jenis HPMC lainnya dengan jumlah viskositas yang sama. Secara umum dipercaya bahwa mekanisme retensi air dari selulosa eter adalah: gugus hidroksil pada molekul selulosa eter dan atom oksigen pada ikatan eter akan berasosiasi dengan molekul air untuk membentuk ikatan hidrogen, sehingga air bebas menjadi air terikat, sehingga memainkan efek retensi air yang baik; Dipercaya juga bahwa interdifusi antara molekul air dan rantai molekul selulosa eter memungkinkan molekul air memasuki bagian dalam rantai makromolekul selulosa eter dan mengalami gaya pengikatan yang kuat, sehingga meningkatkan retensi air bubur semen. Retensi air yang sangat baik dapat menjaga mortar tetap homogen, tidak mudah terpisah, dan memperoleh kinerja pencampuran yang baik, sekaligus mengurangi keausan mekanis dan meningkatkan masa pakai mesin penyemprot mortar.
2.2 Pengaruh hidroksipropil metilselulosa HPMC terhadap kepadatan dan kadar udara mortar semen
Ketika jumlah HPMC adalah 0-0,20%, kepadatan mortar menurun tajam dengan peningkatan jumlah HPMC, dari 2050 kg/m3 menjadi sekitar 1650 kg/m3, yang sekitar 20% lebih rendah; ketika jumlah HPMC melebihi 0,20%, kepadatan menurun. dalam keadaan tenang. Membandingkan 4 jenis HPMC dengan viskositas yang berbeda, semakin tinggi viskositas, semakin rendah kepadatan mortar; kurva kepadatan mortar dengan viskositas campuran 150 dan 200 Pa.s HPMC pada dasarnya tumpang tindih, yang menunjukkan bahwa ketika viskositas HPMC terus meningkat, Kepadatan tidak lagi menurun.
Hukum perubahan kandungan udara mortar berlawanan dengan perubahan kepadatan mortar. Ketika kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC adalah 0-0,20%, dengan peningkatan kandungan HPMC, kandungan udara mortar meningkat hampir secara linier; kandungan HPMC melebihi Setelah 0,20%, kandungan udara hampir tidak berubah, yang menunjukkan bahwa efek penyerapan udara mortar mendekati saturasi. Efek penyerapan udara HPMC dengan viskositas 150 dan 200 Pa.s lebih besar daripada HPMC dengan viskositas 40 dan 100 Pa.s.
Efek pengikatan udara dari eter selulosa terutama ditentukan oleh struktur molekulnya. Eter selulosa memiliki gugus hidrofilik (hidroksil, eter) dan gugus hidrofobik (metil, cincin glukosa), dan merupakan surfaktan. , memiliki aktivitas permukaan, sehingga memiliki efek pengikatan udara. Di satu sisi, gas yang dimasukkan dapat bertindak sebagai bantalan bola dalam mortar, meningkatkan kinerja kerja mortar, meningkatkan volume, dan meningkatkan output, yang bermanfaat bagi pabrikan. Namun di sisi lain, efek pengikatan udara meningkatkan kandungan udara mortar dan porositas setelah pengerasan, yang mengakibatkan peningkatan pori-pori yang berbahaya dan sangat mengurangi sifat mekanis. Meskipun HPMC memiliki efek pengikatan udara tertentu, ia tidak dapat menggantikan agen pengikat udara. Selain itu, ketika HPMC dan agen pengikat udara digunakan pada saat yang sama, agen pengikat udara dapat gagal.
2.3 Pengaruh HPMC terhadap sifat mekanik mortar semen
Ketika jumlah HPMC hanya 0,05%, kekuatan lentur mortar menurun secara signifikan, yaitu sekitar 25% lebih rendah daripada sampel kosong tanpa hidroksipropil metilselulosa HPMC, dan kekuatan tekan hanya dapat mencapai 65% dari sampel kosong -80%. Ketika jumlah HPMC melebihi 0,20%, penurunan kekuatan lentur dan kekuatan tekan mortar tidak jelas. Viskositas HPMC memiliki sedikit efek pada sifat mekanis mortar. HPMC memperkenalkan banyak gelembung udara kecil, dan efek penarikan udara pada mortar meningkatkan porositas internal dan pori-pori berbahaya mortar, yang mengakibatkan penurunan yang signifikan dalam kekuatan tekan dan kekuatan lentur. Alasan lain untuk penurunan kekuatan mortar adalah efek retensi air dari selulosa eter, yang menahan air dalam mortar yang mengeras, dan rasio air-pengikat yang besar menyebabkan penurunan kekuatan blok uji. Untuk mortar konstruksi mekanis, meskipun selulosa eter dapat secara signifikan meningkatkan tingkat retensi air mortar dan meningkatkan kemampuan kerjanya, jika dosisnya terlalu besar, hal itu akan secara serius mempengaruhi sifat mekanis mortar, sehingga hubungan antara keduanya harus dipertimbangkan secara wajar.
Dengan peningkatan kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC, rasio pelipatan mortar menunjukkan tren peningkatan secara keseluruhan, yang pada dasarnya merupakan hubungan linier. Hal ini karena eter selulosa yang ditambahkan menghasilkan sejumlah besar gelembung udara, yang menyebabkan lebih banyak cacat di dalam mortar, dan kekuatan tekan mortar mawar pemandu menurun tajam, meskipun kekuatan lentur juga menurun sampai batas tertentu; tetapi eter selulosa dapat meningkatkan fleksibilitas mortar, yang bermanfaat bagi kekuatan lentur, yang membuat laju penurunan melambat. Jika dipertimbangkan secara komprehensif, efek gabungan keduanya mengarah pada peningkatan rasio pelipatan.
2.4 Pengaruh HPMC terhadap Diameter L Mortar
Dari kurva distribusi ukuran pori, data distribusi ukuran pori dan berbagai parameter statistik sampel AD, dapat dilihat bahwa HPMC memiliki pengaruh besar terhadap struktur pori mortar semen:
(1) Setelah penambahan HPMC, ukuran pori mortar semen meningkat secara signifikan. Pada kurva distribusi ukuran pori, area gambar bergerak ke kanan, dan nilai pori yang sesuai dengan nilai puncak menjadi lebih besar. Setelah penambahan HPMC, diameter pori median mortar semen secara signifikan lebih besar daripada sampel kosong, dan diameter pori median sampel dengan dosis 0,3% meningkat 2 kali lipat dibandingkan dengan sampel kosong.
(2) Membagi pori-pori dalam beton menjadi empat jenis, yaitu pori-pori tidak berbahaya (≤20 nm), pori-pori kurang berbahaya (20-100 nm), pori-pori berbahaya (100-200 nm) dan banyak pori-pori berbahaya (≥200 nm). Dapat dilihat dari Tabel 1 bahwa jumlah lubang yang tidak berbahaya atau lubang yang kurang berbahaya berkurang secara signifikan setelah menambahkan HPMC, dan jumlah lubang yang berbahaya atau lubang yang lebih berbahaya meningkat. Pori-pori yang tidak berbahaya atau pori-pori yang kurang berbahaya dari sampel yang tidak dicampur dengan HPMC adalah sekitar 49,4%. Setelah menambahkan HPMC, pori-pori yang tidak berbahaya atau pori-pori yang kurang berbahaya berkurang secara signifikan. Mengambil dosis 0,1% sebagai contoh, pori-pori yang tidak berbahaya atau pori-pori yang kurang berbahaya berkurang sekitar 45%. %, jumlah lubang berbahaya yang lebih besar dari 10um meningkat sekitar 9 kali lipat.
(3) Diameter pori median, diameter pori rata-rata, volume pori spesifik, dan luas permukaan spesifik tidak mengikuti aturan perubahan yang sangat ketat dengan peningkatan kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC, yang mungkin terkait dengan pemilihan sampel dalam uji injeksi merkuri. terkait dengan dispersi yang besar. Namun secara keseluruhan, diameter pori median, diameter pori rata-rata, dan volume pori spesifik sampel yang dicampur dengan HPMC cenderung meningkat dibandingkan dengan sampel kosong, sedangkan luas permukaan spesifik menurun.
Waktu posting: 03-Apr-2023