Mat dem kontinuéierleche Fortschrëtt vun der Industrie an der Verbesserung vun der Technologie, duerch d'Aféierung an d'Verbesserung vun auslännesche Mörtelsprëtzmaschinnen, huet sech d'mechanesch Sprëtz- a Gipstechnologie an de leschte Joren a mengem Land staark entwéckelt. De mechanesche Sprëtzmörtel ënnerscheet sech vum gewéinleche Mörtel, deen eng héich Waasserretentiounsleistung, eng passend Flëssegkeet a gewëssen Anti-Sag-Leistung erfuerdert. Normalerweis gëtt Hydroxypropylmethylcellulose dem Mörtel bäigefüügt, vun deem Celluloseether (HPMC) am meeschte verbreet ass. Déi Haaptfunktioune vun der Hydroxypropylmethylcellulose HPMC am Mörtel sinn: Verdickung a Viskositéit, Upassung vun der Rheologie an exzellent Waasserretentiounskapazitéit. D'Nodeeler vun HPMC kënnen awer net ignoréiert ginn. HPMC huet en loftblassbildenden Effekt, deen zu méi internen Defekter féiert an d'mechanesch Eegeschafte vum Mörtel eescht reduzéiert. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. huet den Afloss vun HPMC op d'Waasserretentiounsquote, d'Dicht, den Loftgehalt an d'mechanesch Eegeschafte vum Mörtel aus der makroskopescher Siicht ënnersicht, an den Afloss vun der Hydroxypropylmethylcellulose HPMC op d'L-Struktur vum Mörtel aus der mikroskopescher Siicht ënnersicht.
1. Test
1.1 Réistoffer
Zement: kommerziell verfügbare P.0 42.5 Zement, seng 28d Biege- a Kompressiounsstäerkten sinn 6,9 respektiv 48,2 MPa; Sand: Chengde Feinflussand, 40-100 Mesh; Celluloseether: produzéiert vu Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hydroxypropylmethylcelluloseether, wäisst Pulver, nominal Viskositéit 40, 100, 150, 200 Pa-s; Waasser: proppert Leitungswasser.
1.2 Testmethod
Geméiss dem JGJ/T 105-2011 „Bauvorschriften für mechanisches Spritzen und Gipsen“ ass d'Konsistenz vum Mörtel 80-120 mm, an d'Waasserretentiounsquote ass méi grouss wéi 90%. An dësem Experiment gouf de Kalk-Sand-Verhältnis op 1:5 festgeluecht, d'Konsistenz gouf op (93+2) mm kontrolléiert, an den Celluloseether gouf extern gemëscht, an d'Mëschquantitéit gouf op der Zementmass baséiert. Déi grondleeënd Eegeschafte vum Mörtel wéi Naassdicht, Loftgehalt, Waasserretentioun a Konsistenz ginn a Bezuch op de JGJ 70-2009 „Testmethoden für Grundeigenschaften von Baumörtel“ getest, an de Loftgehalt gëtt no der Dichtmethod getest a berechent. D'Virbereedung, d'Biege- an d'Drockfestigkeitstester vun de Prouwe goufen no GB/T 17671-1999 „Methoden zur Prüfung der Festigkeit von Zementmörtelsand (ISO-Method)“ duerchgefouert. Den Duerchmiesser vun de Larven gouf duerch Quecksëlwerporosimetrie gemooss. De Modell vum Quecksëlwerporosimeter war den AUTOPORE 9500, an de Miessberäich louch bei 5,5 nm-360 μm. Insgesamt goufen 4 Testsätz duerchgefouert. D'Zement-Sand-Verhältnis war 1:5, d'Viskositéit vum HPMC war 100 Pa-s, an d'Doséierung war 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (d'Zuelen sinn A, B, C, D).
2. Resultater an Analyse
2.1 Effekt vun HPMC op d'Waasserretentiounsquote vu Zementmörtel
Waasserretentioun bezitt sech op d'Fäegkeet vum Mörtel, Waasser ze halen. A maschinell gesprëtztem Mörtel kann d'Zousätz vu Celluloseether effektiv Waasser späicheren, d'Blutungsquote reduzéieren an d'Ufuerderunge vun der kompletter Hydratatioun vu Materialien op Zementbasis erfëllen. Effekt vun HPMC op d'Waasserretentioun vum Mörtel.
Mat der Erhéijung vum HPMC-Gehalt klëmmt d'Waasserretentiounsquote vum Mörtel graduell. D'Kurve vum Hydroxypropylmethylcelluloseether mat Viskositéite vun 100, 150 an 200 Pa.s sinn am Fong d'selwecht. Wann den Inhalt 0,05%-0,15% ass, klëmmt d'Waasserretentiounsquote linear, a wann den Inhalt 0,15% ass, ass d'Waasserretentiounsquote méi grouss wéi 93%.; Wann d'Quantitéit u Grits iwwer 0,20% geet, gëtt den eropgoende Trend vun der Waasserretentiounsquote flaach, wat drop hiweist, datt d'Quantitéit vun HPMC no bei der Sättigung ass. D'Aflosskurve vun der Quantitéit vun HPMC mat enger Viskositéit vu 40 Pa.s op d'Waasserretentiounsquote ass ongeféier eng riicht Linn. Wann d'Quantitéit méi grouss wéi 0,15% ass, ass d'Waasserretentiounsquote vum Mörtel däitlech méi niddreg wéi déi vun den aneren dräi Zorte vun HPMC mat der selwechter Viskositéit. Et gëtt allgemeng ugeholl, datt de Waasserretentiounsmechanismus vum Celluloseether ass: d'Hydroxylgrupp um Celluloseethermolekül an den Sauerstoffatom um Etherbindung verbannen sech mam Waassermolekül fir eng Waasserstoffbréck ze bilden, sou datt dat fräit Waasser zu gebonnenem Waasser gëtt, wat e gudde Waasserretentiounseffekt huet; Et gëtt och ugeholl, datt d'Interdiffusioun tëscht Waassermolekülen an de Celluloseethermolekülketten et Waassermolekülen erlaabt, an d'Innere vun de Celluloseethermakromolekulärketten anzetrieden a staarke Bindungskräften ausgesat ze sinn, wouduerch d'Waasserretentioun vum Zementschlamm verbessert gëtt. Eng exzellent Waasserretentioun kann de Mörtel homogen halen, net einfach ze segregéieren, an eng gutt Mëschleistung erreechen, wärend de mechanesche Verschleis reduzéiert gëtt an d'Liewensdauer vun der Mörtelsprëtzmaschinn erhéicht gëtt.
2.2 Den Afloss vun Hydroxypropylmethylcellulose HPMC op d'Dicht an den Loftgehalt vu Zementmörtel
Wann d'Quantitéit vun HPMC 0-0,20% ass, hëlt d'Dicht vum Mörtel staark of mat der Erhéijung vun der Quantitéit vun HPMC, vun 2050 kg/m3 op ongeféier 1650 kg/m3, wat ongeféier 20% méi niddreg ass; wann d'Quantitéit vun HPMC iwwer 0,20% geet, hëlt d'Dicht of. Am Verglach vun de 4 Aarte vun HPMC mat verschiddene Viskositéiten, wat méi héich d'Viskositéit ass, wat méi niddreg d'Dicht vum Mörtel ass; d'Dichtkurve vun de Mörtelen mat de gemëschte Viskositéite vun 150 an 200 Pa.s HPMC iwwerlappe sech grondsätzlech, wat drop hiweist, datt wann d'Viskositéit vun HPMC weider eropgeet, d'Dicht net méi erofgeet.
D'Ännerungsgesetz vum Loftgehalt vum Mörtel ass am Géigendeel zu der Ännerung vun der Dicht vum Mörtel. Wann den Inhalt vun Hydroxypropylmethylcellulose HPMC 0-0,20% ass, klëmmt de Loftgehalt vum Mörtel mat der Erhéijung vum HPMC-Gehalt bal linear; den Inhalt vun HPMC iwwerschreit no 0,20% an ännert sech de Loftgehalt kaum, wat drop hiweist, datt den Loftblassbildungseffekt vum Mörtel no bei der Sättigung ass. Den Loftblassbildungseffekt vun HPMC mat enger Viskositéit vun 150 an 200 Pa.s ass méi grouss wéi dee vun HPMC mat enger Viskositéit vun 40 an 100 Pa.s.
Den loftblassbildenden Effekt vum Celluloseether gëtt haaptsächlech duerch seng molekular Struktur bestëmmt. Celluloseether huet souwuel hydrophil Gruppen (Hydroxyl, Ether) wéi och hydrophob Gruppen (Methyl, Glukosring) an ass e Tensid, deen Uewerflächenaktivitéit huet, an doduerch en loftblassbildenden Effekt huet. Op der enger Säit kann dat agefouert Gas als Kugellager am Mörtel wierken, d'Leeschtung vum Mörtel verbesseren, de Volumen erhéijen an d'Leeschtung erhéijen, wat fir de Produzent virdeelhaft ass. Op der anerer Säit erhéicht den loftblassbildenden Effekt den Loftgehalt vum Mörtel an d'Porositéit nom Härten, wat zu enger Erhéijung vu schiedleche Poren féiert an d'mechanesch Eegeschafte staark reduzéiert. Och wann HPMC e gewëssen loftblassbildenden Effekt huet, kann et de loftblassbildenden Agent net ersetzen. Zousätzlech kann de loftblassbildenden Agent, wann HPMC an e loftblassbildenden Agent gläichzäiteg benotzt ginn, net funktionéieren.
2.3 Den Afloss vun HPMC op déi mechanesch Eegeschafte vum Zementmörtel
Wann d'Quantitéit vun HPMC nëmmen 0,05% ass, hëlt d'Biegefestigkeit vum Mörtel däitlech of, wat ongeféier 25% méi niddreg ass wéi déi vun der Blankprouf ouni Hydroxypropylmethylcellulose HPMC, an d'Drockfestigkeit kann nëmmen 65% vun der Blankprouf -80% erreechen. Wann d'Quantitéit vun HPMC iwwer 0,20% geet, ass d'Ofsenkung vun der Biegefestigkeit an der Drockfestigkeit vum Mörtel net offensichtlech. D'Viskositéit vun HPMC huet wéineg Afloss op déi mechanesch Eegeschafte vum Mörtel. HPMC bréngt vill kleng Loftblosen an d'Luucht, an den Loftblassbildenden Effekt op de Mörtel erhéicht d'intern Porositéit an d'schiedlech Poren vum Mörtel, wat zu enger däitlecher Ofsenkung vun der Drockfestigkeit an der Biegefestigkeit féiert. En anere Grond fir d'Ofsenkung vun der Mörtelfestigkeit ass den Waasserretentiounseffekt vum Celluloseether, deen d'Waasser am gehärtete Mörtel hält, an dat grousst Waasserbindemëttelverhältnis féiert zu enger Ofsenkung vun der Festigkeit vum Testblock. Fir mechanesche Baumiertel, obwuel Celluloseether d'Waasserretentiounsquote vum Mörtel däitlech erhéije kann an seng Veraarbechtungsfäegkeet verbessere kann, beaflosst eng ze grouss Dosis d'mechanesch Eegeschafte vum Mörtel eescht, dofir sollt d'Bezéiung tëscht deenen zwee rational ofgewien ginn.
Mat der Erhéijung vum Inhalt vun Hydroxypropylmethylcellulose HPMC huet d'Faltungsverhältnis vum Mörtel eng allgemeng eropgaang Tendenz gewisen, déi am Fong eng linear Bezéiung war. Dëst ass well den bäigefüügte Celluloseether eng grouss Zuel vu Loftblosen aféiert, wat méi Defekter am Mörtel verursaacht, an d'Drockfestigkeit vum Féierungsrosemörtel staark ofhëlt, obwuel d'Biegefestigkeit och bis zu engem gewësse Grad ofhëlt; awer den Celluloseether kann d'Flexibilitéit vum Mörtel verbesseren, wat d'Biegefestigkeit gutt mécht, wouduerch d'Ofsenkungsquote verlangsamt gëtt. Am Allgemengen betruecht féiert de kombinéierten Effekt vun deenen zwee zu enger Erhéijung vum Faltungsverhältnis.
2.4 Den Afloss vun HPMC op den L-Duerchmiesser vum Mörtel
Aus der Poregréisstverdeelungskurve, den Donnéeën iwwer d'Poregréisstverdeelung a verschiddene statistesche Parameter vun AD-Prouwen kann een erkennen, datt HPMC e groussen Afloss op d'Porestruktur vum Zementmiertel huet:
(1) Nom Zousaz vun HPMC klëmmt d'Poregréisst vum Zementmiertel däitlech. Op der Poregréisstverdeelungskurve réckelt sech d'Fläch vum Bild no riets, an de Porewäert, deen dem Peakwäert entsprécht, gëtt méi grouss. Nom Zousaz vun HPMC ass den duerchschnëttleche Poreduerchmiesser vum Zementmiertel däitlech méi grouss wéi dee vun der Blindprouf, an den duerchschnëttleche Poreduerchmiesser vun der Prouf mat enger Doséierung vun 0,3% ass ëm 2 Gréisstenuerdnungen am Verglach mat der Blindprouf eropgaang.
(2) Deelt d'Poren am Beton a véier Typen op, nämlech harmlos Poren (≤20 nm), manner schiedlech Poren (20-100 nm), schiedlech Poren (100-200 nm) a vill schiedlech Poren (≥200 nm). Aus der Tabell 1 gesäit een, datt d'Zuel vun harmlosen oder manner schiedleche Lächer no der Zousaz vun HPMC däitlech reduzéiert gëtt, an d'Zuel vun de schiedleche Lächer oder méi schiedleche Lächer eropgeet. Déi harmlos Poren oder manner schiedlech Poren vun de Proben, déi net mat HPMC gemëscht goufen, sinn ongeféier 49,4%. No der Zousaz vun HPMC ginn déi harmlos Poren oder manner schiedlech Poren däitlech reduzéiert. Wann een d'Doséierung vun 0,1% als Beispill hëllt, ginn déi harmlos Poren oder manner schiedlech Poren ëm ongeféier 45% reduzéiert. %, d'Zuel vun de schiedleche Lächer méi grouss wéi 10µm ass ëm ongeféier 9 Mol eropgaang.
(3) Den duerchschnëttleche Porenduerchmiesser, den duerchschnëttleche Porenduerchmiesser, de spezifesche Porenvolumen an déi spezifesch Uewerfläch verfollegen keng ganz strikt Ännerungsregel mat der Erhéijung vum Hydroxypropylmethylcellulose-HPMC-Gehalt, wat mat der Proufauswiel am Quecksëlwerkeinsentrierungstest zesummenhänke kéint. Am Allgemengen awer tendéieren den duerchschnëttleche Porenduerchmiesser, den duerchschnëttleche Porenduerchmiesser an dat spezifescht Porenvolumen vun der mat HPMC gemëschter Prouf am Verglach mat der Blankprouf eropzegoen, während déi spezifesch Uewerfläch erofgeet.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 03. Abrëll 2023