機械爆破モルタルの特性に対するヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMCの効果

業界の継続的な進歩とテクノロジーの改善により、外国のモルタル散布機の導入と改善により、近年私の国では機械的な散布と左官技術が大幅に開発されています。機械的散布モルタルは、通常のモルタルとは異なり、高い水分留置性能、適切な流動性、特定の防止性能を必要とします。通常、ヒドロキシプロピルメチルセルロースがモルタルに添加され、その中でセルロースエーテル(HPMC)が最も広く使用されています。モルタルにおけるヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMCの主な機能は、肥厚と粘度化、調整レオロジー、および優れた保水能力です。ただし、HPMCの欠点は無視できません。 HPMCには空気中心の効果があり、より多くの内部欠陥を引き起こし、迫撃砲の機械的特性を大幅に減らします。 Shandong Chenbang Fine Chemical Co.、Ltd。は、巨視的な側面からのモルタルの水分保持速度、密度、空気含有量、および機械的特性に対するHPMCの影響を研究し、モルタルのL構造に対するヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMCの影響を研究しました。顕微鏡的側面。 。

1。テスト

1.1原材料

セメント:市販のP.0 42.5セメント、その28D曲げおよび圧縮強度はそれぞれ6.9および48.2 MPaです。砂:チェンデファインリバーサンド、40-100メッシュ。セルロースエーテル:Shandong Chenbang Fine Chemical Co.、Ltd。ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル、白粉末、公称粘度40、100、150、200 PA-S;水:きれいな水道水。

1.2テスト方法

JGJ/T 105-2011によれば、「機械的噴霧と塗りつけのための建設規制」によれば、迫撃砲の一貫性は80〜120 mmで、保水率は90%を超えています。この実験では、石灰サンド比は1:5に設定され、一貫性は(93+2)mmで制御され、セルロースエーテルは外部からブレンドされ、ブレンド量はセメント質量に基づいていました。濡れた密度、空気含有量、水分保持、一貫性などのモルタルの基本的な特性は、JGJ 70-2009「建築モルタルの基本特性のテスト方法」を参照してテストされ、空気含有量は密度に従ってテストおよび計算されます方法。標本の調製、曲げ、圧縮強度試験は、GB/T 17671-1999「セメントモルタル砂(ISO法)の強度をテストする方法」に従って実行されました。幼虫の直径は、水銀ポロシメトリーによって測定されました。水銀ポロシメーターのモデルはAutopore 9500で、測定範囲は5.5 nm-360μmでした。合計4セットのテストが実行されました。セメントサンド比は1:5、HPMCの粘度は100 PA-S、投与量0、0.1%、0.2%、0.3%でした(それぞれ数字はA、B、C、Dです)。

2。結果と分析

2.1セメントモルタルの保水速度に対するHPMCの影響

水分保持とは、モルタルが水を保持する能力を指します。機械噴霧乳鉢では、セルロースエーテルを追加すると、水を効果的に保持し、出血速度を減らし、セメントベースの材料の完全な水分補給の要件を満たすことができます。モルタルの水分保持に対するHPMCの効果。

HPMC含有量の増加に伴い、迫撃砲の水分保持率は徐々に増加します。 100、150、200 Paの粘度を持つヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテルの曲線は、基本的に同じです。コンテンツが0.05%-0.15%の場合、保水速度は直線的に増加し、コンテンツが0.15%の場合、保水率は93%を超えます。 ;グリッツの量が0.20%を超えると、保水速度の増加傾向が横ばいになり、HPMCの量が飽和に近いことを示します。水分保持速度に対する40 Pa.sの粘度を持つHPMCの量の影響曲線は、ほぼ直線です。量が0.15%を超える場合、モルタルの水分保持率は、同じ量の粘度を持つ他の3種類のHPMCの量よりも大幅に低くなります。一般に、セルロースエーテルの水保持メカニズムは次のとおりです。セルロースエーテル分子上のヒドロキシル基とエーテル結合の酸素原子は水分子と結合して水素結合を形成し、自由水は水に結合した水になります。 、したがって、優れた水分保持効果を果たします。また、水分子とセルロースエーテル分子鎖の間の拡散により、水分子がセルロースエーテル高分子鎖の内部に入り、強力な結合力を抑えることができると考えられています。優れた水分保持は、モルタルを均質に保ち、分離するのは容易ではなく、良好な混合性能を得ることができ、機械的な摩耗を減らし、モルタル散布機の寿命を増加させます。

2.2セメントモルタルの密度と空気含有量に対するヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMCの効果

HPMCの量が0-0.20%の場合、HPMCの量が2050 kg/m3から約1650kg/m3に増加すると、迫撃砲の密度が急激に減少します。これは約20%低くなります。 HPMCの量が0.20%を超えると、密度が減少します。落ち着いて。 4種類のHPMCを異なる粘度と比較すると、粘度が高くなるほど、モルタルの密度が低くなります。 150と200 Pa.s HPMCの混合粘度を持つ迫撃砲の密度曲線は基本的に重複しており、HPMCの粘度が増加し続けるにつれて密度が減少しないことを示しています。

モルタルの空気含有量の変更法は、モルタルの密度の変化とは反対です。ヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMCの含有量が0-0.20%で、HPMC含有量の増加に伴い、モルタルの空気含有量はほぼ直線的に増加します。 HPMCの含有量は0.20%を超えていますが、空気含有量はほとんど変化しません。これは、モルタルの空気中転移効果が飽和に近いことを示しています。粘度150および200 Pa.sのHPMCの空気突起効果は、40および100 Pa.sの粘度を持つHPMCのそれよりも大きい。

セルロースエーテルの空気突起効果は、主にその分子構造によって決定されます。セルロースエーテルには、親水性基(ヒドロキシル、エーテル)と疎水性基(メチル、グルコース環)の両方があり、界面活性剤です。 、表面活性があるため、空気中心の効果があります。一方では、導入されたガスはモルタルのボールベアリングとして機能し、モルタルの作業性能を向上させ、ボリュームを増やし、製造業者にとって有益な出力を増やすことができます。しかし、一方で、空気中の効果により、硬化後のモルタルの空気含有量と多孔性が増加し、有害な毛穴が増加し、機械的特性が大幅に減少します。 HPMCには特定の空気中心の効果がありますが、空気中心剤を置き換えることはできません。さらに、HPMCと空気中心剤が同時に使用される場合、空気中心剤が故障する可能性があります。

2.3セメントモルタルの機械的特性に対するHPMCの影響

HPMCの量がわずか0.05%の場合、モルタルの曲げ強度は大幅に減少します。これは、ヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMCのない空白サンプルのそれよりも約25%低く、圧縮強度は空白のサンプルの65%に達することができます - 80%。 HPMCの量が0.20%を超える場合、モルタルの曲げ強度と圧縮強度の低下は明らかではありません。 HPMCの粘度は、モルタルの機械的特性にほとんど影響しません。 HPMCは多くの小さな空気気泡を導入し、迫撃砲への空気突進効果は迫撃砲の内部多孔性と有害な細孔を増加させ、圧縮強度と曲げ強度の大幅な減少をもたらします。モルタル強度の減少のもう1つの理由は、セルロースエーテルの水分保持効果であり、これが硬化したモルタルに水を維持し、大きなウォーターバインダー比がテストブロックの強度の低下につながります。機械的構造モルタルの場合、セルロースエーテルはモルタルの水貯留速度を大幅に増加させ、作業性を向上させることができますが、投与量が大きすぎる場合、モルタルの機械的特性に深刻な影響を与えるため、2つの関係を合理的に計量する必要があります。

ヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMCの含有量が増加すると、迫撃砲の折りたたみ比は、基本的に線形関係であった全体的な傾向が増加しています。これは、追加されたセルロースエーテルが多数の気泡を導入し、モルタル内のより多くの欠陥を引き起こすためであり、ガイドの圧縮強度は急激に減少しますが、曲げ強度もある程度減少します。しかし、セルロースエーテルはモルタルの柔軟性を向上させることができます。これは、曲げ速度を低下させる曲げ強度にとって有益です。包括的に考慮すると、2つの複合効果は折りたたみ比の増加につながります。

2.4モルタルのL径に対するHPMCの影響

細孔サイズ分布曲線、細孔サイズ分布データ、およびADサンプルのさまざまな統計パラメーターから、HPMCはセメントモルタルの細孔構造に大きな影響を与えていることがわかります。

(1)HPMCを追加した後、セメントモルタルの細孔サイズが大幅に増加します。細孔サイズ分布曲線では、画像の面積が右に移動し、ピーク値に対応する細孔値が大きくなります。 HPMCを追加した後、セメントモルタルの孔直径の中央値は空白のサンプルの孔直径よりも大幅に大きく、投与量が0.3%のサンプルの孔直径の中央値は、ブランクサンプルと比較して2桁増加します。

(2)コンクリートの毛穴を4つのタイプ、すなわち無害な毛穴(≤20nm)、有害な毛穴(20-100 nm)、有害な細孔(100-200 nm)、および多くの有害な毛穴(≥200nm)に分けます。表1から、HPMCを追加した後、無害な穴の数または有害な穴の数が大幅に減少し、有害な穴またはより有害な穴の数が増加することがわかります。 HPMCと混合されていないサンプルの無害な毛穴または有害な細孔は約49.4%です。 HPMCを追加した後、無害な細孔または有害な毛穴が大幅に減少します。例として0.1%の投与量をとると、無害な毛穴または有害な毛穴が約45%減少します。 %、10umを超える有害な穴の数は約9倍に増加しました。

(3)孔直径の中央値、平均細孔径、特定の細孔体積、および特定の表面積は、水銀注入試験のサンプル選択に関連する可能性のあるヒドロキシプロピルメチルセルロースHPMC含有量の増加により、非常に厳密な変化規則に従いません。大きな分散に関連しています。しかし、全体として、HPMCと混合されたサンプルのサンプルの特定の細孔直径、平均細孔直径、特定の細孔体積は、空白のサンプルと比較して増加する傾向がありますが、特定の表面積は減少します。


投稿時間:03-2023年4月