Со континуираниот напредок на индустријата и подобрувањето на технологијата, преку воведувањето и подобрувањето на странски машини за прскање малтер, технологијата за механичко прскање и малтерисување во последниве години во мојата земја е значително развиена. Малтерот за механичко прскање е различен од обичниот малтер, кој бара високи перформанси за задржување на вода, соодветна флуидност и одредени перформанси против спуштање. Вообичаено, хидроксипропил метилцелулоза се додава во малтерот, од кои најшироко се користи целулозен етер (HPMC). Главните функции на хидроксипропил метилцелулоза HPMC во малтерот се: згуснување и вискозирање, прилагодување на реологијата и одличен капацитет за задржување на вода. Сепак, недостатоците на HPMC не можат да се игнорираат. HPMC има ефект на задржување на воздух, што ќе предизвика повеќе внатрешни дефекти и сериозно ќе ги намали механичките својства на малтерот. „Шандонг Ченбанг Фајн Кемикал Ко., Лтд.“ го проучуваше влијанието на HPMC врз стапката на задржување на вода, густината, содржината на воздух и механичките својства на малтерот од макроскопски аспект, а го проучуваше влијанието на хидроксипропил метилцелулоза HPMC врз L структурата на малтерот од микроскопски аспект.
1. Тест
1.1 Суровини
Цемент: комерцијално достапен цемент P.0 42.5, неговата цврстина на свиткување и на притисок од 28d е 6,9 и 48,2 MPa соодветно; песок: фин речен песок Chengde, 40-100 mesh; целулозен етер: произведено од Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Хидроксипропил метилцелулозен етер, бел прав, номинален вискозитет 40, 100, 150, 200 Pa-s; вода: чиста вода од чешма.
1.2 Метод на тестирање
Според JGJ/T 105-2011 „Градежни прописи за механичко прскање и малтерисување“, конзистенцијата на малтерот е 80-120 mm, а стапката на задржување на вода е поголема од 90%. Во овој експеримент, односот вар-песок беше поставен на 1:5, конзистенцијата беше контролирана на (93+2) mm, а целулозниот етер беше измешан надворешно, а количината на мешање беше базирана на масата на цементот. Основните својства на малтерот, како што се густината на влага, содржината на воздух, задржувањето на вода и конзистенцијата, се тестираат со упатување на JGJ 70-2009 „Методи за тестирање на основните својства на градежниот малтер“, а содржината на воздух е тестирана и пресметана според методот на густина. Подготовката, тестовите за флексибилна и компресивна цврстина на примероците се извршени според GB/T 17671-1999 „Методи за тестирање на цврстината на песок од цементен малтер (ISO метод)“. Дијаметарот на ларвите беше измерен со живина порозиметрија. Моделот на живиниот порозиметар беше AUTOPORE 9500, а опсегот на мерење беше 5,5 nm-360 μm. Беа извршени вкупно 4 сета тестови. Односот цемент-песок беше 1:5, вискозитетот на HPMC беше 100 Pa-s, а дозата 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (броевите се A, B, C, D соодветно).
2. Резултати и анализа
2.1 Ефект на HPMC врз стапката на задржување на вода кај цементниот малтер
Задржувањето на вода се однесува на способноста на малтерот да задржува вода. Во машински прскан малтер, додавањето на целулозен етер може ефикасно да ја задржи водата, да ја намали брзината на истекување и да ги задоволи барањата за целосна хидратација на материјалите на база на цемент. Ефект на HPMC врз задржувањето на водата во малтерот.
Со зголемување на содржината на HPMC, стапката на задржување на вода во малтерот постепено се зголемува. Кривите на хидроксипропил метилцелулозен етер со вискозитет од 100, 150 и 200 Pa.s се во основа исти. Кога содржината е 0,05%-0,15%, стапката на задржување на вода се зголемува линеарно, а кога содржината е 0,15%, стапката на задржување на вода е поголема од 93%.; Кога количината на зрно надминува 0,20%, трендот на зголемување на стапката на задржување на вода станува рамен, што укажува дека количината на HPMC е блиску до сатурација. Кривата на влијание на количината на HPMC со вискозитет од 40 Pa.s врз стапката на задржување на вода е приближно права линија. Кога количината е поголема од 0,15%, стапката на задржување на вода во малтерот е значително пониска од онаа на другите три вида HPMC со иста количина на вискозитет. Општо се верува дека механизмот на задржување на водата кај целулозниот етер е: хидроксилната група на молекулата на целулозниот етер и атомот на кислород на етерската врска ќе се поврзат со молекулата на водата за да формираат водородна врска, така што слободната вода станува врзана вода, со што се постигнува добар ефект на задржување на водата; Исто така, се верува дека меѓудифузијата помеѓу молекулите на водата и молекуларните синџири на целулозниот етер им овозможува на молекулите на водата да влезат во внатрешноста на макромолекуларните синџири на целулозниот етер и да бидат подложени на силни сили на врзување, со што се подобрува задржувањето на водата во цементната кашеста маса. Одличното задржување на водата може да го одржи малтерот хомоген, да не се одвојува лесно и да постигне добри перформанси на мешање, а воедно да го намали механичкото абење и да го продолжи животниот век на машината за прскање малтер.
2.2 Ефектот на хидроксипропил метилцелулоза HPMC врз густината и содржината на воздух во цементниот малтер
Кога количината на HPMC е 0-0,20%, густината на малтерот нагло се намалува со зголемувањето на количината на HPMC, од 2050 kg/m3 на околу 1650 kg/m3, што е за околу 20% пониско; кога количината на HPMC надминува 0,20%, густината се намалува во мирување. Споредувајќи ги 4-те вида на HPMC со различни вискозитети, колку е поголем вискозитетот, толку е помала густината на малтерот; кривите на густина на малтерите со мешани вискозитети од 150 и 200 Pa.s HPMC во основа се преклопуваат, што укажува дека како што вискозитетот на HPMC продолжува да се зголемува, густината повеќе не се намалува.
Законот за промена на содржината на воздух во малтерот е спротивен на промената на густината на малтерот. Кога содржината на хидроксипропил метилцелулоза HPMC е 0-0,20%, со зголемување на содржината на HPMC, содржината на воздух во малтерот се зголемува речиси линеарно; содржината на HPMC надминува 0,20%, содржината на воздух речиси и не се менува, што укажува дека ефектот на задржување на воздух на малтерот е блиску до сатурација. Ефектот на задржување на воздух на HPMC со вискозитет од 150 и 200 Pa.s е поголем од оној на HPMC со вискозитет од 40 и 100 Pa.s.
Ефектот на воздух на целулозниот етер главно е определен од неговата молекуларна структура. Целулозниот етер има и хидрофилни групи (хидроксил, етер) и хидрофобни групи (метил, глукозен прстен) и е сурфактант. , има површинска активност, со што има ефект на воздух. Од една страна, воведениот гас може да дејствува како топчесто лежиште во малтерот, да ги подобри работните перформанси на малтерот, да го зголеми волуменот и да го зголеми излезот, што е корисно за производителот. Но, од друга страна, ефектот на воздух ја зголемува содржината на воздух во малтерот и порозноста по стврднувањето, што резултира со зголемување на штетните пори и значително намалување на механичките својства. Иако HPMC има одреден ефект на воздух, тој не може да го замени средството за воздух. Дополнително, кога HPMC и средството за воздух се користат истовремено, средството за воздух може да не успее.
2.3 Влијанието на HPMC врз механичките својства на цементниот малтер
Кога количината на HPMC е само 0,05%, цврстината на свиткување на малтерот значително се намалува, што е околу 25% пониско од онаа на слепиот примерок без хидроксипропил метилцелулоза HPMC, а цврстината на притисок може да достигне само 65% од слепиот примерок -80%. Кога количината на HPMC надминува 0,20%, намалувањето на цврстината на свиткување и цврстината на притисок на малтерот не е очигледно. Вискозитетот на HPMC има мал ефект врз механичките својства на малтерот. HPMC внесува многу ситни воздушни меурчиња, а ефектот на внесување воздух врз малтерот ја зголемува внатрешната порозност и штетните пори на малтерот, што резултира со значително намалување на цврстината на притисок и цврстината на свиткување. Друга причина за намалувањето на цврстината на малтерот е ефектот на задржување на вода од целулозниот етер, кој ја задржува водата во стврднатиот малтер, а големиот однос вода-врзиво средство доведува до намалување на цврстината на тест блокот. За механички градежен малтер, иако целулозниот етер може значително да ја зголеми стапката на задржување на водата кај малтерот и да ја подобри неговата обработливост, ако дозата е преголема, тоа сериозно ќе влијае на механичките својства на малтерот, па затоа односот меѓу нив треба разумно да се процени.
Со зголемувањето на содржината на хидроксипропил метилцелулоза HPMC, коефициентот на превиткување на малтерот покажа генерален тренд на зголемување, што во основа беше линеарна врска. Ова е затоа што додадениот целулозен етер внесува голем број воздушни меурчиња, што предизвикува повеќе дефекти во малтерот, а цврстината на притисок на малтерот со водечка роза нагло се намалува, иако цврстината на свиткување исто така се намалува до одреден степен; но целулозниот етер може да ја подобри флексибилноста на малтерот. Тој е корисен за цврстината на свиткување, што ја забавува стапката на намалување. Гледано сеопфатно, комбинираниот ефект на двете води до зголемување на коефициентот на свиткување.
2.4 Ефектот на HPMC врз L дијаметарот на малтерот
Од кривата на распределба на големината на порите, податоците за распределба на големината на порите и различните статистички параметри на примероците од AD, може да се види дека HPMC има големо влијание врз структурата на порите на цементниот малтер:
(1) По додавањето на HPMC, големината на порите на цементниот малтер значително се зголемува. На кривата на распределба на големината на порите, површината на сликата се поместува надесно, а вредноста на порите што одговара на врвната вредност станува поголема. По додавањето на HPMC, средниот дијаметар на порите на цементниот малтер е значително поголем од оној на слепата мостра, а средниот дијаметар на порите на мострата со доза од 0,3% е зголемен за 2 реда на големина во споредба со слепата мостра.
(2) Поделете ги порите во бетонот на четири типа, имено безопасни пори (≤20 nm), помалку штетни пори (20-100 nm), штетни пори (100-200 nm) и многу штетни пори (≥200 nm). Од Табела 1 може да се види дека бројот на безопасни дупки или помалку штетни дупки е значително намален по додавањето на HPMC, а бројот на штетни дупки или повеќе штетни дупки е зголемен. Безопасните пори или помалку штетните пори на примероците што не се измешани со HPMC се околу 49,4%. По додавањето на HPMC, безопасните пори или помалку штетните пори се значително намалени. Земајќи ја дозата од 0,1% како пример, безопасните пори или помалку штетните пори се намалени за околу 45%. %, бројот на штетни дупки поголеми од 10 μm се зголемил за околу 9 пати.
(3) Средниот дијаметар на порите, просечниот дијаметар на порите, специфичниот волумен на порите и специфичната површина не следат многу строго правило за промена со зголемувањето на содржината на хидроксипропил метилцелулоза HPMC, што може да биде поврзано со изборот на примерок во тестот за вбризгување на жива. Но, генерално, средниот дијаметар на порите, просечниот дијаметар на порите и специфичниот волумен на порите на примерокот измешан со HPMC имаат тенденција да се зголемуваат во споредба со слепиот примерок, додека специфичната површина се намалува.
Време на објавување: 03 април 2023 година