Met de voortdurende vooruitgang van de industrie en de verbetering van de technologie, door de introductie en verbetering van buitenlandse mortelspuitmachines, is de mechanische spuiten- en pleisterwerktechnologie de afgelopen jaren sterk ontwikkeld in mijn land. Mechanische spuitmortel verschilt van gewone mortel, wat een hoge waterretentieprestaties, geschikte vloeibaarheid en bepaalde antisagging-prestaties vereist. Gewoonlijk wordt hydroxypropylmethylcellulose toegevoegd aan de mortel, waarvan cellulose -ether (HPMC) het meest wordt gebruikt. De belangrijkste functies van hydroxypropylmethylcellulose HPMC in mortel zijn: verdikking en viscosificatie, het aanpassen van reologie en uitstekende waterretentiecapaciteit. De tekortkomingen van HPMC kunnen echter niet worden genegeerd. HPMC heeft een lucht-instortingseffect, dat meer interne defecten zal veroorzaken en de mechanische eigenschappen van mortel ernstig zal verminderen. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. bestudeerde de invloed van HPMC op de waterretentiesnelheid, dichtheid, luchtgehalte en mechanische eigenschappen van mortel uit het macroscopische aspect, en bestudeerde de invloed van hydroxypropyl methylcellulose hpmc op de L -structuur van de L -structuur van de L -structuur van de L het microscopische aspect. .
1. Test
1.1 grondstoffen
Cement: in de handel verkrijgbaar p.0 42.5 Cement, de 28D -buig- en druksterktes zijn respectievelijk 6,9 en 48,2 MPa; Sand: Chengde Fine River Sand, 40-100 Mesh; Cellulose ether: geproduceerd door Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hydroxypropyl methylcellulose ether, wit poeder, nominale viscositeit 40, 100, 150, 200 Pa-s; Water: schoon kraanwater.
1.2 Testmethode
Volgens JGJ/T 105-2011 "Bouwvoorschriften voor mechanisch spuiten en pleisters", is de consistentie van de mortel 80-120 mm en is de waterretentiepercentage groter dan 90%. In dit experiment werd de kalkzandverhouding ingesteld op 1: 5, de consistentie werd geregeld op (93+2) mm en de cellulose-ether werd extern gemengd en de menghoeveelheid was gebaseerd op de cementmassa. De basiseigenschappen van mortel zoals natte dichtheid, luchtgehalte, waterbehoud en consistentie worden getest met verwijzing naar JGJ 70-2009 "Testmethoden voor basiseigenschappen van de bouwmortel", en het luchtgehalte wordt getest en berekend volgens de dichtheid methode. De voorbereiding, buig- en druksterktetests van de monsters werden uitgevoerd volgens GB/T 17671-1999 "Methoden voor het testen van de sterkte van cementmortelzand (ISO-methode)". De diameter van de larven werd gemeten door kwikporosimetrie. Het model van de kwikporosimeter was Autopore 9500 en het meetbereik was 5,5 nm-360 urn. In totaal werden 4 sets tests uitgevoerd. De cement-zandverhouding was 1: 5, de viscositeit van HPMC was 100 PA-S en de dosering 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%(de getallen zijn respectievelijk A, B, C, D).
2. Resultaten en analyse
2.1 Effect van HPMC op de waterbehoudsnelheid van cementmortel
Waterretentie verwijst naar het vermogen van mortel om water vast te houden. In machine gespoten mortel kan het toevoegen van cellulose-ether effectief water behouden, de bloedingssnelheid verminderen en voldoen aan de vereisten van volledige hydratatie van op cement gebaseerde materialen. Effect van HPMC op waterbehoud van mortel.
Met de toename van het HPMC -gehalte neemt de waterretentiegraad van mortel geleidelijk toe. De krommen van hydroxypropylmethylcellulose -ether met viscositeiten van 100, 150 en 200 Pa.s zijn in principe hetzelfde. Wanneer het gehalte 0,05%-0,15%is, neemt het waterretentiepercentage lineair toe en wanneer het gehalte 0,15%is, is de waterretentiepercentage groter dan 93%. ; Wanneer de hoeveelheid grutten groter zijn dan 0,20%, wordt de toenemende trend van het waterretentiegraad vlak, wat aangeeft dat de hoeveelheid HPMC dicht bij verzadiging ligt. De invloedscurve van de hoeveelheid HPMC met een viscositeit van 40 pa.s op de waterretentiegraad is ongeveer een rechte lijn. Wanneer de hoeveelheid groter is dan 0,15%, is de waterretentiegraad van de mortel aanzienlijk lager dan die van de andere drie soorten HPMC met dezelfde hoeveelheid viscositeit. Algemeen wordt aangenomen dat het waterretentiemechanisme van cellulose -ether is: de hydroxylgroep op het cellulose -ethermolecuul en het zuurstofatoom op de etherbinding zal associëren met het watermolecuul om een waterstofbinding te vormen, zodat het vrije water gebonden water wordt , dus het spelen van een goed waterretentie -effect; Er wordt ook aangenomen dat de interdiffusie tussen watermoleculen en cellulose -ether moleculaire ketens toestaat dat watermoleculen het interieur van de cellulose -ether macromoleculaire ketens binnenkomen en onderworpen zijn aan sterke bindingskrachten, waardoor de waterbehoud van cementlurry wordt verbeterd. Uitstekend waterretentie kan de mortel homogeen houden, niet gemakkelijk te scheiden, en goede mengprestaties verkrijgen, terwijl het mechanische slijtage wordt verminderd en de levensduur van de mortelspuitmachine wordt vergroot.
2.2 Het effect van hydroxypropylmethylcellulose HPMC op de dichtheid en luchtgehalte van cementmortel
Wanneer de hoeveelheid HPMC 0-0,20% is, neemt de dichtheid van de mortel sterk af met de toename van de hoeveelheid HPMC, van 2050 kg/m3 tot ongeveer 1650 kg/m3, dat ongeveer 20% lager is; Wanneer de hoeveelheid HPMC groter is dan 0,20%, neemt de dichtheid af. in kalmte. Het vergelijken van de 4 soorten HPMC met verschillende viscositeiten, hoe hoger de viscositeit, hoe lager de dichtheid van de mortel; De dichtheidscurves van de mortieren met de gemengde viscositeiten van 150 en 200 Pa.S HPMC overlappen in feite, wat aangeeft dat naarmate de viscositeit van HPMC blijft toenemen, de dichtheid niet langer afneemt.
De veranderingswet van het luchtgehalte van mortel is tegengesteld aan de verandering van de dichtheid van mortel. Wanneer het gehalte van hydroxypropylmethylcellulose HPMC 0-0,20%is, met de toename van het HPMC-gehalte, neemt het luchtgehalte van mortel bijna lineair toe; Het gehalte aan HPMC overschrijdt na 0,20%, het luchtgehalte verandert nauwelijks, wat aangeeft dat het lucht-ingangen effect van de mortel dicht bij verzadiging ligt. Het lucht-ingang effect van HPMC met een viscositeit van 150 en 200 Pa.S is groter dan dat van HPMC met een viscositeit van 40 en 100 Pa.S.
Het lucht-ingangen effect van cellulose-ether wordt voornamelijk bepaald door zijn moleculaire structuur. Celluloseether heeft zowel hydrofiele groepen (hydroxyl, ether) als hydrofobe groepen (methyl, glucosering), en is een oppervlakteactieve stof. , heeft oppervlakte-activiteit, waardoor een lucht-ingang effect heeft. Aan de ene kant kan het geïntroduceerde gas fungeren als een kogellager in de mortel, de werkprestaties van de mortel verbeteren, het volume verhogen en de output vergroten, die gunstig is voor de fabrikant. Maar aan de andere kant verhoogt het lucht-instortingseffect het luchtgehalte van de mortel en de porositeit na het verharden, wat resulteert in de toename van schadelijke poriën en het aanzienlijk verminderen van de mechanische eigenschappen. Hoewel HPMC een bepaald lucht-instortingseffect heeft, kan het het lucht-instortingsmiddel niet vervangen. Wanneer HPMC en lucht-instortingsmiddel tegelijkertijd worden gebruikt, kan het lucht-instortmiddel mislukken.
2.3 Het effect van HPMC op de mechanische eigenschappen van cementmortel
Wanneer de hoeveelheid HPMC slechts 0,05% is, neemt de buigsterkte van de mortel aanzienlijk af, wat ongeveer 25% lager is dan die van het blanco monster zonder hydroxypropylmethylcellulose HPMC en de druksterkte kan slechts 65% van de blanco monster bereiken - 80%. Wanneer de hoeveelheid HPMC groter is dan 0,20%, is de afname van de buigsterkte en de druksterkte van de mortel niet duidelijk. De viscositeit van HPMC heeft weinig effect op de mechanische eigenschappen van mortel. HPMC introduceert veel kleine luchtbellen, en het lucht-ingangen effect op de mortel verhoogt de interne porositeit en schadelijke poriën van de mortel, wat resulteert in een significante afname van de druksterkte en buigsterkte. Een andere reden voor de afname van de mortiersterkte is het waterretentie-effect van cellulose-ether, dat water in de geharde mortel houdt, en de grote waterbinderverhouding leidt tot een afname van de sterkte van het testblok. Voor mechanische constructiemortel, hoewel cellulose -ether de waterretentiesnelheid van mortel aanzienlijk kan verhogen en de werkbaarheid ervan kan verbeteren, als de dosering te groot is, zal dit de mechanische eigenschappen van mortel ernstig beïnvloeden, dus de relatie tussen de twee moet redelijk worden gewogen.
Met de toename van het gehalte van hydroxypropylmethylcellulose HPMC vertoonde de vouwverhouding van de mortel een algehele toenemende trend, wat in feite een lineaire relatie was. Dit komt omdat de toegevoegde cellulose -ether een groot aantal luchtbellen introduceert, die meer gebreken in de mortel veroorzaakt, en de druksterkte van de geleiderroze mortel neemt sterk af, hoewel de buigsterkte ook tot op zekere hoogte afneemt; Maar de cellulose -ether kan de flexibiliteit van de mortel verbeteren, het is gunstig voor de buigsterkte, waardoor de afname -snelheid vertraagt. Het gecombineerde effect van de twee leidt volledig, leidt tot een toename van de vouwverhouding.
2.4 Het effect van HPMC op de L -diameter van de mortel
Uit de poriegrootteverdelingscurve, distributiegegevens van poriëngroottes en verschillende statistische parameters van AD -monsters, is te zien dat HPMC een grote invloed heeft op de poriestructuur van cementmortel:
(1) Na het toevoegen van HPMC neemt de poriegrootte van cementmortel aanzienlijk toe. Op de poriegrootteverdelingscurve beweegt het gebied van het beeld naar rechts en wordt de poriënwaarde die overeenkomt met de piekwaarde groter. Na het toevoegen van HPMC is de mediane poriediameter van de cementmortel aanzienlijk groter dan die van het lege monster, en de mediane poriediameter van het monster met 0,3% dosering wordt verhoogd met 2 orden van grootte vergeleken met het blanco monster.
(2) Deel de poriën in beton in vier typen, namelijk onschadelijke poriën (≤20 nm), minder schadelijke poriën (20-100 nm), schadelijke poriën (100-200 nm) en veel schadelijke poriën (≥200 nm). Uit tabel 1 kan worden gezien dat het aantal onschadelijke gaten of minder schadelijke gaten aanzienlijk wordt verminderd na het toevoegen van HPMC, en het aantal schadelijke gaten of meer schadelijke gaten wordt verhoogd. De onschadelijke poriën of minder schadelijke poriën van de monsters die niet met HPMC zijn gemengd, zijn ongeveer 49,4%. Na het toevoegen van HPMC zijn de onschadelijke poriën of minder schadelijke poriën aanzienlijk verminderd. De dosering van 0,1% als voorbeeld, de onschadelijke poriën of minder schadelijke poriën worden met ongeveer 45% verminderd. %, het aantal schadelijke gaten groter dan 10um nam ongeveer 9 keer toe.
(3) De mediane poriediameter, gemiddelde poriediameter, specifiek porievolume en specifiek oppervlak volgen geen zeer strikte veranderingsregel met de toename van hydroxypropylmethylcellulose hpmc -gehalte, die mogelijk verband houden met de monsterselectie in de kwikinjectietest. gerelateerd aan grote dispersie. Maar over het algemeen heeft de mediane poriediameter, de gemiddelde poriediameter en het specifieke porievolume van het monster gemengd met HPMC de neiging toe te nemen in vergelijking met het lege monster, terwijl het specifieke oppervlak afneemt.
Posttijd: APR-03-2023