Ontswaelingsgips is die rookgas wat geproduseer word deur die verbranding van swaelbevattende brandstowwe (steenkool, petroleum), industriële vaste afval wat tydens die ontswaelingssuiweringsproses geproduseer word, en die hemihidraatgips (chemiese formule CaSO4·0.5H2O), die werkverrigting is vergelykbaar met dié van natuurlike bougips. Daarom is daar al hoe meer navorsing en toepassings van die gebruik van ontswaelingsgips in plaas van natuurlike gips om selfnivellerende materiale te produseer. Organiese polimeermengsels soos waterreduserende middel, waterretensiemiddel en vertrager is noodsaaklike funksionele komponente in die samestelling van selfnivellerende mortelmateriale. Die interaksie en meganisme van die twee met sementagtige materiale is kwessies wat aandag verdien. As gevolg van die eienskappe van die vormingsproses, is die fynheid van ontswaelingsgips klein (die deeltjiegrootte is hoofsaaklik versprei tussen 40 en 60 μm), en die poeiergradering is onredelik, dus is die reologiese eienskappe van ontswaelingsgips swak, en die mortelslurry wat daardeur voorberei word, is dikwels makliker. Segregasie, stratifikasie en bloeding vind plaas. Sellulose-eter is die mees gebruikte byvoegsel in mortel, en die gekombineerde gebruik daarvan met 'n waterreduseermiddel is 'n belangrike waarborg om die omvattende prestasie van ontswaelde gips-gebaseerde selfnivellerende materiale te verwesenlik, soos konstruksieprestasie en later meganiese en duursaamheidsprestasie.
In hierdie artikel word die vloeibaarheidswaarde as die beheerindeks gebruik (verspreidingsgraad 145 mm ± 5 mm), met die fokus op die impak van die inhoud van sellulose-eter en molekulêre gewig (viskositeitswaarde) op die waterverbruik van ontswaelde gips-gebaseerde selfnivellerende materiale, die verlies aan vloeibaarheid oor tyd, en die koagulasie. Die wet van invloed van basiese eienskappe soos tyd en vroeë meganiese eienskappe; terselfdertyd, toets die wet van invloed van sellulose-eter op die hittevrystelling en hittevrystellingstempo van ontswaelde gipshidrasie, analiseer die invloed daarvan op die hidrasieproses van ontswaelde gips, en bespreek aanvanklik hierdie tipe bymengsel se verenigbaarheid met ontswaelde gipsgelstelsel.
1. Grondstowwe en toetsmetodes
1.1 Grondstowwe
Gipspoeier: ontswaelde gipspoeier vervaardig deur 'n maatskappy in Tangshan, die hoofmineraalsamestelling is hemihidraatgips, die chemiese samestelling daarvan word in Tabel 1 getoon, en die fisiese eienskappe daarvan word in Tabel 2 getoon.
prentjie
prentjie
Mengsels sluit in: sellulose-eter (hidroksipropielmetielsellulose, kortweg HPMC); superplasticiseerder WR; skuimdemper B-1; EVA herdispergeerbare latekspoeier S-05, wat almal kommersieel beskikbaar is.
Aggregaat: natuurlike riviersand, selfgemaakte fyn sand gesif deur 'n 0.6 mm sif.
1.2 Toetsmetode
Vaste ontswaelingsgips: sand:water = 1:0.5:0.45, toepaslike hoeveelheid ander bymiddels, vloeibaarheid as die beheerde indeks (uitsetting 145 mm ± 5 mm), deur die waterverbruik aan te pas, onderskeidelik gemeng met sementige materiale (ontswaelingsgips + Sement) 0, 0.5‰, 1.0‰, 2.0‰, 3.0‰ sellulose-eter (HPMC-20,000); Stel die dosis sellulose-eter verder vas op 1‰, kies HPMC-20 000, HPMC-40 000, HPMC-75 000 en HPMC-100 000 hidroksipropielmetielsellulose-eters met verskillende molekulêre gewigte (ooreenstemmende getalle is onderskeidelik H2, H4, H7.5 en H10), om die dosis en molekulêre gewig (viskositeitswaarde) van sellulose-eter te bestudeer. Die impak van die veranderinge op die eienskappe van gips-gebaseerde selfnivellerende mortel, en die invloed van die twee op die vloeibaarheid, stoltyd en vroeë meganiese eienskappe van die ontswaelde gips selfnivellerende mortelmengsel word bespreek. Die spesifieke toetsmetode word uitgevoer in ooreenstemming met die vereistes van GB/T 17669.3-1999 “Bepaling van Meganiese Eienskappe van Bougips”.
Die hidrasiehittetoets word uitgevoer met behulp van 'n blanko monster van ontswawelde gips en monsters met 'n sellulose-eterinhoud van onderskeidelik 0.5‰ en 3‰, en die instrument wat gebruik word, is 'n TA-AIR-tipe hidrasiehittetoetser.
2. Resultate en analise
2.1 Effek van sellulose-eterinhoud op die basiese eienskappe van mortel
Met die toename van die inhoud word die verwerkbaarheid en kohesie van die mortel aansienlik verbeter, die verlies aan vloeibaarheid oor tyd word aansienlik verminder, en die konstruksieprestasie is meer uitstekend, en die verharde mortel het geen delaminasieverskynsel nie, en die oppervlakgladheid, egaligheid en estetika is aansienlik verbeter. Terselfdertyd het die waterverbruik van die mortel om dieselfde vloeibaarheid te bereik, aansienlik toegeneem. By 5‰ het die waterverbruik met 102% toegeneem, en die finale stoltyd is met 100 min verleng, wat 2.5 keer dié van die blanko monster was. Die vroeë meganiese eienskappe van die mortel het aansienlik afgeneem met die toename van die sellulose-eterinhoud. Toe die sellulose-eterinhoud 5‰ was, het die 24 uur buigsterkte en druksterkte afgeneem tot onderskeidelik 18.75% en 11.29% van die blanko monster. Die druksterkte is onderskeidelik 39.47% en 23.45% van die blanko monster. Dit is opmerklik dat met die toename in die hoeveelheid waterretensiemiddel, die massadigtheid van die mortel ook aansienlik afgeneem het, van 2069 kg/m3 by 0 tot 1747 kg/m3 by 5‰, 'n afname van 15,56%. Die digtheid van die mortel neem af en die porositeit neem toe, wat een van die redes is vir die ooglopende afname in die meganiese eienskappe van die mortel.
Sellulose-eter is 'n nie-ioniese polimeer. Die hidroksielgroepe op die sellulose-eterketting en die suurstofatome op die eterbinding kan met watermolekules verbind om waterstofbindings te vorm, wat vry water in gebonde water omskakel en sodoende 'n rol speel in waterretensie. Makroskopies manifesteer dit as 'n toename in die kohesiwiteit van die slurry [5]. Die toename in die viskositeit van die slurry sal nie net die waterverbruik verhoog nie, maar ook die opgeloste sellulose-eter sal op die oppervlak van gipsdeeltjies geadsorbeer word, wat die hidrateringsreaksie belemmer en die stoltyd verleng; tydens die roerproses sal 'n groot aantal lugborrels ook ingebring word. Holtes sal vorm soos die mortel verhard, wat uiteindelik die sterkte van die mortel verminder. As die eensydige waterverbruik van die mortelmengsel, konstruksieprestasie, stoltyd en meganiese eienskappe, en latere duursaamheid, ens., omvattend in ag geneem word, moet die inhoud van sellulose-eter in ontswaelde gips-gebaseerde selfnivellerende mortel nie 1‰ oorskry nie.
2.2 Die effek van molekulêre gewig van sellulose-eter op die werkverrigting van mortel
Gewoonlik, hoe hoër die viskositeit en hoe fyner die fynheid van sellulose-eter, hoe beter is die waterretensie en verhoog die bindingssterkte. Die werkverrigting sal negatief beïnvloed word. Daarom is die invloed van sellulose-eters van verskillende molekulêre gewigte op die basiese eienskappe van gips-gebaseerde selfnivellerende mortelmateriale verder getoets. Die waterbehoefte van die mortel het tot 'n sekere mate toegeneem, maar het geen duidelike effek op die stoltyd en vloeibaarheid gehad nie. Terselfdertyd het die buig- en druksterktes van mortel in verskillende toestande 'n afwaartse neiging getoon, maar die afname was baie minder as die invloed van sellulose-eterinhoud op die meganiese eienskappe. Samevattend het die toename in die molekulêre gewig van sellulose-eter geen duidelike effek op die werkverrigting van mortelmengsels nie. In die lig van die gemak van konstruksie, moet lae-viskositeit en klein-molekulêre gewig sellulose-eter gekies word as ontswaelde gips-gebaseerde selfnivellerende materiale.
2.3 Effek van sellulose-eter op die hidrasiehitte van ontswaelde gips
Met die toename in die sellulose-eterinhoud het die eksotermiese hidrasiepiek van ontswaelde gips geleidelik afgeneem, en die tyd van die piekposisie is effens vertraag, terwyl die eksotermiese hidrasiewarmte afgeneem het, maar nie duidelik nie. Dit toon dat sellulose-eter die hidrasietempo en hidrasiegraad van ontswaelde gips tot 'n sekere mate kan vertraag, dus moet die dosis nie te groot wees nie en moet dit binne 1‰ beheer word. Daar kan gesien word dat die kolloïdale film wat gevorm word nadat sellulose-eter water ontmoet, op die oppervlak van ontswaelde gipsdeeltjies geadsorbeer word, wat die hidrasietempo van gips voor 2 uur verminder. Terselfdertyd vertraag die unieke waterretensie- en verdikkingseffekte die verdamping van slykwater en dissipasie is voordelig vir die verdere hidrasie van ontswaelde gips in die latere stadium. Samevattend, wanneer die toepaslike dosis beheer word, het sellulose-eter beperkte invloed op die hidrasietempo en hidrasiegraad van ontswaelde gips self. Terselfdertyd sal die toename in sellulose-eterinhoud en molekulêre gewig die viskositeit van die slyk aansienlik verhoog en uitstekende waterretensieprestasie toon. Om die vloeibaarheid van die ontswaelde gips selfnivellerende mortel te verseker, sal die waterverbruik aansienlik toeneem, wat te wyte is aan die verlengde stoltyd van die mortel. Die hoofrede vir die afname in meganiese eienskappe.
3. Gevolgtrekking
(1) Wanneer vloeibaarheid as die beheerindeks gebruik word, word die stoltyd van ontswaelde gips-gebaseerde selfnivellerende mortel aansienlik verleng met die toename van sellulose-eterinhoud, en die meganiese eienskappe word aansienlik verminder; in vergelyking met die inhoud, het die molekulêre gewig van sellulose-eter. Die toename het min effek op die bogenoemde eienskappe van die mortel. Omvattend beskou, moet sellulose-eter gekies word met 'n lae molekulêre gewig (viskositeitswaarde laer as 20 000 Pa·s), en die dosis moet binne 1‰ van die sementagtige materiaal beheer word.
(2) Die toetsresultate van hidrasiehitte van ontswaelde gips toon dat sellulose-eter binne die bestek van hierdie toets beperkte invloed het op die hidrasietempo en hidrasieproses van ontswaelde gips. Die toename in waterverbruik en die afname in massadigtheid is die hoofredes vir die afname in die meganiese eienskappe van ontswaelde gips-gebaseerde mortel.
Plasingstyd: 8 Mei 2023