Amb el progrés continu de la indústria i la millora de la tecnologia, a través de la introducció i millora de màquines de polvorització de morter estrangeres, la tecnologia de polvorització i guixat mecànic s'ha desenvolupat molt al meu país en els darrers anys. El morter de polvorització mecànica és diferent del morter ordinari, que requereix un alt rendiment de retenció d'aigua, una fluïdesa adequada i un cert rendiment anti-enfonsament. Normalment, s'afegeix hidroxipropilmetilcel·lulosa al morter, de la qual l'èter de cel·lulosa (HPMC) és el més utilitzat. Les principals funcions de la hidroxipropilmetilcel·lulosa HPMC en el morter són: espessir i viscosificar, ajustar la reologia i una excel·lent capacitat de retenció d'aigua. Tanmateix, no es poden ignorar les deficiències de l'HPMC. L'HPMC té un efecte d'entrada d'aire, que causarà més defectes interns i reduirà seriosament les propietats mecàniques del morter. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. va estudiar la influència de l'HPMC en la taxa de retenció d'aigua, la densitat, el contingut d'aire i les propietats mecàniques del morter des de l'aspecte macroscòpic, i va estudiar la influència de la hidroxipropilmetilcel·lulosa HPMC en l'estructura L del morter des de l'aspecte microscòpic.
1. Prova
1.1 Matèries primeres
Ciment: ciment P.0 42.5 disponible comercialment, les seves resistències a la flexió i la compressió 28d són de 6.9 i 48.2 MPa respectivament; sorra: sorra fina de riu Chengde, malla 40-100; èter de cel·lulosa: produït per Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Èter d'hidroxipropilmetilcel·lulosa, pols blanca, viscositat nominal 40, 100, 150, 200 Pa-s; aigua: aigua neta de l'aixeta.
1.2 Mètode de prova
Segons la norma JGJ/T 105-2011 "Normativa de construcció per a la polvorització i l'arrebossat mecànic", la consistència del morter és de 80-120 mm i la taxa de retenció d'aigua és superior al 90%. En aquest experiment, la proporció calç-sorra es va establir en 1:5, la consistència es va controlar a (93+2) mm, l'èter de cel·lulosa es va barrejar externament i la quantitat de barreja es va basar en la massa de ciment. Les propietats bàsiques del morter, com ara la densitat humida, el contingut d'aire, la retenció d'aigua i la consistència, es proven amb referència a la norma JGJ 70-2009 "Mètodes de prova per a les propietats bàsiques del morter de construcció", i el contingut d'aire es prova i es calcula segons el mètode de densitat. Les proves de preparació, resistència a la flexió i a la compressió de les mostres es van dur a terme segons la norma GB/T 17671-1999 "Mètodes per provar la resistència de la sorra del morter de ciment (mètode ISO)". El diàmetre de les larves es va mesurar mitjançant porosimetria de mercuri. El model del porosímetre de mercuri era AUTOPORE 9500, i el rang de mesura era de 5,5 nm a 360 μm. Es van dur a terme un total de 4 sèries de proves. La proporció ciment-sorra era d'1:5, la viscositat de l'HPMC era de 100 Pa-s i la dosificació 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (els números són A, B, C, D respectivament).
2. Resultats i anàlisi
2.1 Efecte de l'HPMC sobre la taxa de retenció d'aigua del morter de ciment
La retenció d'aigua es refereix a la capacitat del morter per retenir aigua. En el morter proyectat a màquina, l'addició d'èter de cel·lulosa pot retenir l'aigua de manera efectiva, reduir la velocitat de sagnat i complir els requisits d'hidratació completa dels materials a base de ciment. Efecte de l'HPMC sobre la retenció d'aigua del morter.
Amb l'augment del contingut d'HPMC, la taxa de retenció d'aigua del morter augmenta gradualment. Les corbes de l'èter d'hidroxipropilmetilcel·lulosa amb viscositats de 100, 150 i 200 Pa.s són bàsicament les mateixes. Quan el contingut és del 0,05% al 0,15%, la taxa de retenció d'aigua augmenta linealment, i quan el contingut és del 0,15%, la taxa de retenció d'aigua és superior al 93%.; Quan la quantitat de sèmola supera el 0,20%, la tendència creixent de la taxa de retenció d'aigua esdevé plana, cosa que indica que la quantitat d'HPMC és propera a la saturació. La corba d'influència de la quantitat d'HPMC amb una viscositat de 40 Pa.s sobre la taxa de retenció d'aigua és aproximadament una línia recta. Quan la quantitat és superior al 0,15%, la taxa de retenció d'aigua del morter és significativament inferior a la dels altres tres tipus d'HPMC amb la mateixa quantitat de viscositat. Generalment es creu que el mecanisme de retenció d'aigua de l'èter de cel·lulosa és: el grup hidroxil de la molècula d'èter de cel·lulosa i l'àtom d'oxigen de l'enllaç èter s'associaran amb la molècula d'aigua per formar un enllaç d'hidrogen, de manera que l'aigua lliure es converteix en aigua lligada, jugant així un bon efecte de retenció d'aigua; També es creu que la interdifusió entre les molècules d'aigua i les cadenes moleculars d'èter de cel·lulosa permet que les molècules d'aigua entrin a l'interior de les cadenes macromoleculars d'èter de cel·lulosa i estiguin sotmeses a fortes forces d'unió, millorant així la retenció d'aigua de la pasta de ciment. Una excel·lent retenció d'aigua pot mantenir el morter homogeni, no fàcil de segregar i obtenir un bon rendiment de mescla, alhora que redueix el desgast mecànic i augmenta la vida útil de la màquina de polvorització de morter.
2.2 L'efecte de la hidroxipropilmetilcel·lulosa HPMC sobre la densitat i el contingut d'aire del morter de ciment
Quan la quantitat d'HPMC és del 0-0,20%, la densitat del morter disminueix bruscament amb l'augment de la quantitat d'HPMC, de 2050 kg/m3 a aproximadament 1650 kg/m3, que és aproximadament un 20% menys; quan la quantitat d'HPMC supera el 0,20%, la densitat disminueix. En comparar els 4 tipus d'HPMC amb diferents viscositats, com més alta és la viscositat, més baixa és la densitat del morter; les corbes de densitat dels morters amb les viscositats mixtes de 150 i 200 Pa.s HPMC bàsicament se superposen, cosa que indica que a mesura que la viscositat de l'HPMC continua augmentant, la densitat ja no disminueix.
La llei de canvi del contingut d'aire del morter és oposada al canvi de densitat del morter. Quan el contingut d'hidroxipropilmetilcel·lulosa HPMC és del 0-0,20%, amb l'augment del contingut d'HPMC, el contingut d'aire del morter augmenta gairebé linealment; el contingut d'HPMC supera el 0,20%, el contingut d'aire gairebé no canvia, cosa que indica que l'efecte d'inclusió d'aire del morter és proper a la saturació. L'efecte d'inclusió d'aire de l'HPMC amb una viscositat de 150 i 200 Pa.s és més gran que el de l'HPMC amb una viscositat de 40 i 100 Pa.s.
L'efecte d'entrada d'aire de l'èter de cel·lulosa està determinat principalment per la seva estructura molecular. L'èter de cel·lulosa té grups hidròfils (hidroxil, èter) i grups hidròfobs (metil, anell de glucosa) i és un tensioactiu. , té activitat superficial, per tant, té un efecte d'entrada d'aire. D'una banda, el gas introduït pot actuar com un rodament de boles al morter, millorant el rendiment de treball del morter, augmentant el volum i augmentant la producció, cosa que és beneficiosa per al fabricant. Però d'altra banda, l'efecte d'entrada d'aire augmenta el contingut d'aire del morter i la porositat després de l'enduriment, cosa que provoca un augment dels porus nocius i una reducció considerable de les propietats mecàniques. Tot i que l'HPMC té un cert efecte d'entrada d'aire, no pot substituir l'agent d'entrada d'aire. A més, quan s'utilitzen HPMC i agent d'entrada d'aire alhora, l'agent d'entrada d'aire pot fallar.
2.3 L'efecte de l'HPMC sobre les propietats mecàniques del morter de ciment
Quan la quantitat d'HPMC és només del 0,05%, la resistència a la flexió del morter disminueix significativament, que és aproximadament un 25% inferior a la de la mostra en blanc sense hidroxipropilmetilcel·lulosa HPMC, i la resistència a la compressió només pot arribar al 65% de la mostra en blanc -80%. Quan la quantitat d'HPMC supera el 0,20%, la disminució de la resistència a la flexió i la resistència a la compressió del morter no és evident. La viscositat de l'HPMC té poc efecte sobre les propietats mecàniques del morter. L'HPMC introdueix moltes bombolles d'aire petites, i l'efecte d'inclusió d'aire sobre el morter augmenta la porositat interna i els porus nocius del morter, cosa que provoca una disminució significativa de la resistència a la compressió i la resistència a la flexió. Una altra raó per a la disminució de la resistència del morter és l'efecte de retenció d'aigua de l'èter de cel·lulosa, que manté l'aigua al morter endurit, i l'alta relació aigua-aglutinant condueix a una disminució de la resistència del bloc de prova. Per al morter de construcció mecànica, tot i que l'èter de cel·lulosa pot augmentar significativament la taxa de retenció d'aigua del morter i millorar la seva treballabilitat, si la dosi és massa gran, afectarà seriosament les propietats mecàniques del morter, per la qual cosa la relació entre ambdues s'ha de ponderar raonablement.
Amb l'augment del contingut d'hidroxipropilmetilcel·lulosa HPMC, la relació de plegament del morter va mostrar una tendència general a l'augment, que era bàsicament una relació lineal. Això es deu al fet que l'èter de cel·lulosa afegit introdueix un gran nombre de bombolles d'aire, cosa que provoca més defectes dins del morter, i la resistència a la compressió del morter de rosa guia disminueix dràsticament, tot i que la resistència a la flexió també disminueix fins a cert punt; però l'èter de cel·lulosa pot millorar la flexibilitat del morter, cosa que és beneficiosa per a la resistència a la flexió, cosa que fa que la velocitat de disminució s'alenteixi. Considerant-ho de manera integral, l'efecte combinat dels dos condueix a un augment de la relació de plegament.
2.4 L'efecte de l'HPMC sobre el diàmetre L del morter
A partir de la corba de distribució de la mida dels porus, les dades de distribució de la mida dels porus i diversos paràmetres estadístics de les mostres d'AD, es pot veure que l'HPMC té una gran influència en l'estructura dels porus del morter de ciment:
(1) Després d'afegir HPMC, la mida dels porus del morter de ciment augmenta significativament. A la corba de distribució de la mida dels porus, l'àrea de la imatge es mou cap a la dreta i el valor dels porus corresponent al valor màxim es fa més gran. Després d'afegir HPMC, el diàmetre mitjà dels porus del morter de ciment és significativament més gran que el de la mostra en blanc, i el diàmetre mitjà dels porus de la mostra amb una dosi del 0,3% augmenta en 2 ordres de magnitud en comparació amb la mostra en blanc.
(2) Dividiu els porus del formigó en quatre tipus, és a dir, porus inofensius (≤20 nm), porus menys nocius (20-100 nm), porus nocius (100-200 nm) i porus molts nocius (≥200 nm). Es pot veure a la Taula 1 que el nombre de forats inofensius o menys nocius es redueix significativament després d'afegir HPMC, i el nombre de forats nocius o més nocius augmenta. Els porus inofensius o menys nocius de les mostres no barrejades amb HPMC són aproximadament del 49,4%. Després d'afegir HPMC, els porus inofensius o menys nocius es redueixen significativament. Prenent la dosi del 0,1% com a exemple, els porus inofensius o menys nocius es redueixen aproximadament un 45%. %, el nombre de forats nocius superiors a 10 um augmenta aproximadament 9 vegades.
(3) El diàmetre mitjà dels porus, el diàmetre mitjà dels porus, el volum específic dels porus i la superfície específica no segueixen una regla de canvi gaire estricta amb l'augment del contingut d'hidroxipropilmetilcel·lulosa HPMC, cosa que pot estar relacionada amb la selecció de la mostra a la prova d'injecció de mercuri, relacionada amb una gran dispersió. Però en general, el diàmetre mitjà dels porus, el diàmetre mitjà dels porus i el volum específic dels porus de la mostra barrejada amb HPMC tendeixen a augmentar en comparació amb la mostra en blanc, mentre que la superfície específica disminueix.
Data de publicació: 03 d'abril de 2023