Dengan kemajuan industri yang berkelanjutan dan peningkatan teknologi, melalui pengenalan dan peningkatan mesin penyemprotan mortir asing, teknologi penyemprotan dan plesteran mekanis telah sangat dikembangkan di negara saya dalam beberapa tahun terakhir. Mortar penyemprotan mekanis berbeda dari mortar biasa, yang membutuhkan kinerja retensi air yang tinggi, fluiditas yang sesuai dan kinerja anti-jejak tertentu. Biasanya, hidroksipropil metilselulosa ditambahkan ke mortar, yang selulosa eter (HPMC) adalah yang paling banyak digunakan. Fungsi utama HPMC hidroksipropil metilselulosa dalam mortar adalah: penebalan dan viscosifying, menyesuaikan reologi, dan kapasitas retensi air yang sangat baik. Namun, kekurangan HPMC tidak dapat diabaikan. HPMC memiliki efek masuk udara, yang akan menyebabkan lebih banyak cacat internal dan secara serius mengurangi sifat mekanik mortir. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. studied the influence of HPMC on the water retention rate, density, air content and mechanical properties of mortar from the macroscopic aspect, and studied the influence of hydroxypropyl methylcellulose HPMC on the L structure of the mortar from aspek mikroskopis. .
1. Tes
1.1 Bahan Baku
Semen: semen P. 42.5 yang tersedia secara komersial, kekuatan lentur dan tekan 28D -nya masing -masing adalah 6,9 dan 48,2 MPa; Sand: Chengde Fine River Sand, 40-100 mesh; Selulosa eter: Diproduksi oleh Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hydroxypropyl methylcellulose eter, bubuk putih, viskositas nominal 40, 100, 150, 200 pa-s; Air: Air keran bersih.
1.2 Metode Uji
Menurut JGJ/T 105-2011 “Peraturan Konstruksi untuk penyemprotan dan plesteran mekanis”, konsistensi mortir adalah 80-120 mm, dan laju retensi air lebih besar dari 90%. Dalam percobaan ini, rasio pasir kapur ditetapkan pada 1: 5, konsistensi dikendalikan 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 Membangun", dan Kandungan Udara diuji dan dihitung sesuai dengan kepadatan metode. Tes kekuatan persiapan, lentur dan tekan dari spesimen dilakukan sesuai dengan GB/T 17671-1999 "Metode untuk menguji kekuatan pasir mortir semen (metode ISO)". Diameter larva diukur dengan porosimetri merkuri. Model porosimeter merkuri adalah Autopore 9500, dan rentang pengukuran adalah 5,5 nm-360 μm. Sebanyak 4 set tes dilakukan. Rasio semen-sand adalah 1: 5, viskositas HPMC adalah 100 PA-S, dan dosis 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%(jumlahnya masing-masing A, B, C, D).
2. Hasil dan analisis
2.1 Pengaruh HPMC pada Tingkat Retensi Air Mortar Semen
Retensi air mengacu pada kemampuan mortir untuk menahan air. Dalam mortar yang disemprot mesin, menambahkan selulosa eter dapat secara efektif menahan air, mengurangi laju perdarahan, dan memenuhi persyaratan hidrasi penuh bahan berbasis semen. Efek HPMC pada retensi air mortir.
Dengan meningkatnya kandungan HPMC, tingkat retensi air mortir meningkat secara bertahap. Kurva hidroksipropil metilselulosa eter dengan viskositas 100, 150 dan 200 pa. Pada dasarnya sama. Ketika konten 0,05%-0,15%, tingkat retensi air meningkat secara linier, dan ketika kontennya 0,15%, tingkat retensi air lebih besar dari 93%. ; Ketika jumlah bubur jagung melebihi 0,20%, tren peningkatan laju retensi air menjadi datar, menunjukkan bahwa jumlah HPMC dekat dengan saturasi. Kurva pengaruh jumlah HPMC dengan viskositas 40 pa pada laju retensi air kira -kira garis lurus. Ketika jumlahnya lebih besar dari 0,15%, tingkat retensi air mortir secara signifikan lebih rendah daripada dari tiga jenis HPMC lainnya dengan jumlah viskositas yang sama. It is generally believed that the water retention mechanism of cellulose ether is: the hydroxyl group on the cellulose ether molecule and the oxygen atom on the ether bond will associate with the water molecule to form a hydrogen bond, so that the free water becomes bound water , dengan demikian memainkan efek retensi air yang baik; Dipercayai bahwa interdiffusion antara molekul air dan rantai molekul selulosa eter memungkinkan molekul air memasuki interior rantai makromolekul selulosa eter dan tunduk pada kekuatan pengikatan yang kuat, sehingga meningkatkan retensi air dari bubur semen. Retensi air yang sangat baik dapat menjaga mortir homogen, tidak mudah dipisahkan, dan mendapatkan kinerja pencampuran yang baik, sambil mengurangi keausan mekanis dan meningkatkan umur mesin penyemprotan mortir.
2.2 Pengaruh HPMC hidroksipropil metilselulosa pada kepadatan dan kandungan udara mortar semen
Ketika jumlah HPMC adalah 0-0,20%, kepadatan mortar berkurang tajam dengan meningkatnya jumlah HPMC, dari 2050 kg/m3 menjadi sekitar 1650kg/m3, yang sekitar 20% lebih rendah; Ketika jumlah HPMC melebihi 0,20%, kepadatan berkurang. dalam ketenangan. Membandingkan 4 jenis HPMC dengan viskositas yang berbeda, semakin tinggi viskositas, semakin rendah kepadatan mortir; Kurva kepadatan mortir dengan viskositas campuran 150 dan 200 pa.s hPMC pada dasarnya tumpang tindih, menunjukkan bahwa ketika viskositas hpmc terus meningkat, kepadatan tidak lagi berkurang.
Hukum perubahan kandungan udara mortir bertentangan dengan perubahan kepadatan mortir. Ketika kandungan HPMC hidroksipropil metilselulosa adalah 0-0,20%, dengan peningkatan konten HPMC, kandungan udara mortir meningkat hampir secara linier; Kandungan HPMC melebihi setelah 0,20%, kandungan udara hampir tidak berubah, menunjukkan bahwa efek masuk udara dari mortir dekat dengan saturasi. Efek masuk udara HPMC dengan viskositas 150 dan 200 Pa.s lebih besar dari HPMC dengan viskositas 40 dan 100 PA.S.
Efek masuk udara dari eter selulosa terutama ditentukan oleh struktur molekulnya. Selulosa eter memiliki kedua gugus hidrofilik (hidroksil, eter) dan gugus hidrofobik (metil, cincin glukosa), dan merupakan surfaktan. , memiliki aktivitas permukaan, sehingga memiliki efek masuk udara. Di satu sisi, gas yang diperkenalkan dapat bertindak sebagai bantalan bola di mortir, meningkatkan kinerja mortir, meningkatkan volume, dan meningkatkan output, yang bermanfaat bagi produsen. Tetapi di sisi lain, efek masuk udara meningkatkan kandungan udara mortar dan porositas setelah pengerasan, menghasilkan peningkatan pori-pori berbahaya dan sangat mengurangi sifat mekanik. Meskipun HPMC memiliki efek masuk udara tertentu, ia tidak dapat menggantikan agen masuk udara. Selain itu, ketika HPMC dan agen masuk udara digunakan pada saat yang sama, agen masuk udara mungkin gagal.
2.3 Efek HPMC pada sifat mekanik mortar semen
Ketika jumlah HPMC hanya 0,05%, kekuatan lentur mortar menurun secara signifikan, yang sekitar 25% lebih rendah dari sampel kosong tanpa hPMC hidroksipil metilselulosa, dan kekuatan tekan hanya dapat mencapai 65% dari sampel kosong - 80%. Ketika jumlah HPMC melebihi 0,20%, penurunan kekuatan lentur dan kekuatan tekan mortir tidak jelas. Viskositas HPMC memiliki sedikit efek pada sifat mekanik mortir. HPMC memperkenalkan banyak gelembung udara kecil, dan efek masuk udara pada mortar meningkatkan porositas internal dan pori-pori berbahaya dari mortar, menghasilkan penurunan yang signifikan dalam kekuatan tekan dan kekuatan lentur. Alasan lain untuk penurunan kekuatan mortir adalah efek retensi air dari eter selulosa, yang menjaga air di mortar yang dikeraskan, dan rasio pengikat air yang besar menyebabkan penurunan kekuatan blok uji. Untuk mortar konstruksi mekanis, meskipun selulosa eter dapat secara signifikan meningkatkan laju retensi air mortar dan meningkatkan kemampuan kerja, jika dosisnya terlalu besar, itu akan secara serius mempengaruhi sifat mekanik mortir, sehingga hubungan antara keduanya harus ditimbang secara wajar.
Dengan meningkatnya kandungan HPMC hidroksipropil metilselulosa, rasio lipatan mortir menunjukkan tren yang meningkat secara keseluruhan, yang pada dasarnya merupakan hubungan linier. Ini karena tambahan selulosa eter memperkenalkan sejumlah besar gelembung udara, yang menyebabkan lebih banyak cacat di dalam mortir, dan kekuatan tekan panduan naik mortir berkurang tajam, meskipun kekuatan lentur juga berkurang sampai batas tertentu; Tetapi eter selulosa dapat meningkatkan fleksibilitas mortir, itu bermanfaat bagi kekuatan lentur, yang membuat laju penurunan melambat. Mempertimbangkan secara komprehensif, efek gabungan dari dua mengarah ke peningkatan rasio lipatan.
2.4 Efek HPMC pada diameter L mortir
Dari kurva distribusi ukuran pori, data distribusi ukuran pori dan berbagai parameter statistik sampel AD, dapat dilihat bahwa HPMC memiliki pengaruh besar pada struktur pori mortar semen:
(1) Setelah menambahkan HPMC, ukuran pori mortar semen meningkat secara signifikan. Pada kurva distribusi ukuran pori, luas gambar bergerak ke kanan, dan nilai pori yang sesuai dengan nilai puncak menjadi lebih besar. Setelah menambahkan HPMC, diameter pori median mortar semen secara signifikan lebih besar dari sampel kosong, dan diameter pori median sampel dengan dosis 0,3% meningkat sebesar 2 orde besarnya dibandingkan dengan sampel kosong.
(2) Bagilah pori-pori dalam beton menjadi empat jenis, yaitu pori-pori yang tidak berbahaya (≤20 nm), pori-pori yang kurang berbahaya (20-100 nm), pori-pori berbahaya (100-200 nm) dan banyak pori berbahaya (≥200 nm). Dapat dilihat dari Tabel 1 bahwa jumlah lubang yang tidak berbahaya atau lubang berbahaya berkurang secara signifikan setelah menambahkan HPMC, dan jumlah lubang berbahaya atau lebih banyak lubang 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 berbahaya berkurang secara signifikan. Mengambil dosis 0,1% sebagai contoh, pori -pori yang tidak berbahaya atau pori -pori berbahaya berkurang sekitar 45%. %, jumlah lubang berbahaya yang lebih besar dari 10um meningkat sekitar 9 kali.
(3) Diameter pori median, diameter pori rata -rata, volume pori spesifik dan luas permukaan spesifik tidak mengikuti aturan perubahan yang sangat ketat dengan peningkatan konten HPMC hidroksipropil metilselulosa, yang mungkin terkait dengan pemilihan sampel dalam tes injeksi merkuri. terkait dengan dispersi besar. Tetapi 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 berkurang.
Waktu posting: APR-03-2023