Bætandi áhrif hýdroxýprópýlmetýlsellulósa (HPMC) á sementsbundin efni

Á undanförnum árum, með stöðugri þróun á tækni til einangrunar á ytri veggjum, stöðugum framförum í framleiðslutækni á sellulósa og framúrskarandi eiginleikum HPMC sjálfs, hefur HPMC verið mikið notað í byggingariðnaði.

Til að kanna frekar verkunarháttur HPMC og sementsbundinna efna, einbeitir þessi grein sér að bættum áhrifum HPMC á samloðunareiginleika sementsbundinna efna.

storknunartími

Storknunartími steypu er aðallega tengdur storknunartíma sements og malarefni hefur lítil áhrif, þannig að storknunartími steypuhræru má nota í staðinn til að rannsaka áhrif HPMC á storknunartíma ódreifanlegrar steypublöndu undir vatni, þar sem vatn hefur áhrif á storknunartíma steypuhræru. Þess vegna, til að meta áhrif HPMC á storknunartíma steypuhræru, er nauðsynlegt að ákvarða vatns-sementshlutfallið og steypuhræruhlutfallið.

Samkvæmt tilrauninni hefur viðbót HPMC marktæk seinkunaráhrif á blönduna af múrsteini og harðnunartími múrsteinsins lengist smám saman með aukningu á HPMC innihaldi. Við sama HPMC innihald er múrsteinn mótaður undir vatni hraðari en múrsteinn sem myndast í lofti. Harðnunartími miðilsmótunar er lengri. Þegar mælt er í vatni, samanborið við auða sýnið, seinkar harðnunartími múrsteinsins blandaðs við HPMC um 6-18 klukkustundir fyrir upphafshröðnun og 6-22 klukkustundir fyrir lokaharðnun. Þess vegna ætti að nota HPMC í samsetningu við hröðla.

HPMC er hásameinda fjölliða með línulegri makrósameindabyggingu og hýdroxýlhóp á virka hópnum, sem getur myndað vetnistengi við blöndunarvatnsameindirnar og aukið seigju blöndunarvatnsins. Langar sameindakeðjur HPMC dragast að hvor annarri, sem veldur því að HPMC sameindirnar flækjast saman og mynda netbyggingu sem vefur sement og blöndunarvatn. Þar sem HPMC myndar netbyggingu svipaða og filmu og vefur sementið, kemur það í veg fyrir uppgufun vatns í múrsteininum og hindrar eða hægir á vökvunarhraða sementsins.

Blæðing

Blæðingarfyrirbæri múrs er svipað og í steypu, sem veldur alvarlegri sigmyndun á möl, sem leiðir til aukinnar vatns-sementshlutfalls efsta lagsins af leðjunni, sem veldur mikilli plastrýrnun efsta lagsins af leðjunni á fyrstu stigum, og jafnvel sprungum, og styrkur yfirborðslagsins af leðjunni verður tiltölulega veikur.

Þegar skammturinn er yfir 0,5% er í grundvallaratriðum engin blæðing. Þetta er vegna þess að þegar HPMC er blandað út í múrinn hefur HPMC filmumyndandi og netbyggingu og aðsog hýdroxýlhópa á löngum keðjum stórsameinda veldur því að sementið og blöndunarvatnið í múrinum mynda flokkun, sem tryggir stöðuga uppbyggingu múrsins. Eftir að HPMC hefur verið bætt út í múrinn myndast margar sjálfstæðar litlar loftbólur. Þessar loftbólur dreifast jafnt í múrinum og hindra útfellingu möls. Tæknileg frammistaða HPMC hefur mikil áhrif á sementsbundin efni og það er oft notað til að búa til ný sementsbundin samsett efni eins og þurrduftmúr og fjölliða múr, þannig að það hefur góða vatnsheldni og plastheldni.

Vatnsþörf fyrir steypuhræra

Þegar magn HPMC er lítið hefur það mikil áhrif á vatnsþörf steypunnar. Ef þenslustig nýrrar steypuhræru er haldið í grundvallaratriðum óbreytt, breytast HPMC-innihald og vatnsþörf steypunnar í línulegu sambandi innan ákveðins tíma, og vatnsþörf steypunnar minnkar fyrst og eykst síðan greinilega. Þegar magn HPMC er minna en 0,025%, minnkar vatnsþörf steypunnar með aukningu magnsins við sama þenslustig, sem sýnir að þegar magn HPMC er lítið hefur það vatnsminnkandi áhrif á steypuna og HPMC hefur loftbindandi áhrif. Það eru fjölmargar litlar sjálfstæðar loftbólur í steypunni og þessar loftbólur virka sem smurefni til að bæta flæði steypunnar. Þegar skammturinn er meiri en 0,025% eykst vatnsþörf steypunnar með aukningu skammtsins. Þetta er vegna þess að netbygging HPMC er enn frekar fullkomin og bilið milli flokkanna á löngu sameindakeðjunni styttist, sem hefur áhrif á aðdráttarafl og samloðun og dregur úr flæði múrsins. Þess vegna, að því gefnu að útþenslustigið sé í grundvallaratriðum það sama, sýnir leðjan aukningu á vatnsþörf.

01. Prófun á dreifingarþoli:

Dreifingarvarnarefni er mikilvægur tæknilegur mælikvarði til að mæla gæði dreifingarvarnarefna. HPMC er vatnsleysanlegt fjölliðuefni, einnig þekkt sem vatnsleysanlegt plastefni eða vatnsleysanlegt fjölliða. Það eykur áferð blöndunnar með því að auka seigju blönduvatnsins. Það er vatnssækið fjölliðuefni sem getur leyst upp í vatni til að mynda lausn eða dreifingu.

Tilraunir sýna að þegar magn af naftalen-bundnu, afar skilvirku ofurmýkingarefni eykst, mun viðbót ofurmýkingarefnis draga úr dreifingarþoli nýblandaðs sementsmúrar. Þetta er vegna þess að naftalen-bundið, afar skilvirkt vatnsleysanlegt efni er yfirborðsvirkt efni. Þegar vatnsleysanlegt efni er bætt út í múrinn, mun það miða að yfirborði sementsagnanna til að gera yfirborð sementsagnanna með sömu hleðslu. Þessi rafknúna fráhrinding veldur því að sementsagnirnar mynda flokkunarbyggingu sementsins sem brotnar niður og vatnið sem er vafið inn í bygginguna losnar, sem veldur því að hluti af sementinu tapast. Á sama tíma hefur komið í ljós að með aukningu á HPMC innihaldi eykst dreifingarþol nýblandaðs sementsmúrar.

02. Styrkleikaeiginleikar steypu:

Í tilraunaverkefni um undirstöður var HPMC notað undirvatnssteypublöndu sem ekki er dreifanlegt og hönnunarstyrkleikaflokkurinn var C25. Samkvæmt grunnprófuninni er sementmagnið 400 kg, kísilreykin 25 kg/m3, kjörmagn HPMC er 0,6% af sementmagninu, vatns-sementshlutfallið er 0,42, sandhlutfallið er 40% og afköst naftalen-bundins, afkastamikills vatnslækkara eru 8%. Sementsmagnið er 8%, meðal 28d styrkur steypuprófsins í lofti er 42,6 MPa, meðal 28d styrkur undirvatnssteypunnar með fallhæð 60 mm er 36,4 MPa og styrkleikahlutfall vatnsmyndaðrar steypu á móti loftmyndaðri steypu er 84,8%, áhrifin eru meiri.

03. Tilraunir sýna:

(1) Viðbót HPMC hefur augljós áhrif á steypublönduna. Með auknu HPMC innihaldi lengist hörðnunartími steypuhrærunnar smám saman. Við sama HPMC innihald myndast steypuhræra hraðar undir vatni en í lofti. Hörðnunartími mótunarmiðils er lengri. Þessi eiginleiki er gagnlegur fyrir steypudælingu neðansjávar.

(2) Nýblandað sementsmúr blandað saman við hýdroxýprópýl metýlsellulósa hefur góða samloðunareiginleika og blæðir næstum ekki.

(3) Magn HPMC og vatnsþörf múrsteinsins minnkaði fyrst og jókst síðan greinilega.

(4) Með því að bæta við vatnsbindandi efni bætist vandamálið með aukinni vatnsþörf fyrir múrstein, en skammtastærð þess verður að vera stjórnað á sanngjarnan hátt, annars mun dreifingarþol nýblandaðs sementsmúrsteins stundum minnka.

(5) Lítill munur er á uppbyggingu sementsþykknissýnisins sem blandað er við HPMC og auða sýnisins, og lítill munur er á uppbyggingu og eðlisþyngd sementsþykknissýnisins sem hellt er í vatn og loft. Sýnið sem myndast undir vatni í 28 daga er örlítið stökkt. Helsta ástæðan er sú að viðbót HPMC dregur verulega úr tapi og dreifingu sements þegar það er hellt í vatn, en dregur einnig úr þéttleika sementssteinsins. Í verkefninu, með það skilyrði að tryggja að áhrif dreifingar séu ekki í vatni, ætti að minnka skammtinn af HPMC eins mikið og mögulegt er.

(6) Að bæta við HPMC ódreifanlegum steypubætiefni undir vatni og stjórna skömmtuninni er gagnlegt fyrir styrkinn. Tilraunaverkefnið sýnir að styrkleikahlutfall vatnsmyndaðrar steypu og loftmyndaðrar steypu er 84,8% og áhrifin eru tiltölulega marktæk.


Birtingartími: 6. maí 2023