A hidroxi-propil-metil-cellulóz HPMC hatása a gépi robbantási habarcs tulajdonságaira

Az ipar folyamatos fejlődésével és a technológia fejlődésével, a külföldi habarcsszóró gépek bevezetésével és fejlesztésével a mechanikus szórási és vakolási technológia nagymértékben fejlődött hazánkban az elmúlt években. A mechanikus permetezőhabarcs különbözik a hagyományos habarcstól, amely nagy vízmegtartó képességet, megfelelő folyékonyságot és bizonyos megereszkedésgátló tulajdonságokat igényel. Általában hidroxi-propil-metil-cellulózt adnak a habarcshoz, amelyből a cellulóz-étert (HPMC) használják a legszélesebb körben. A hidroxi-propil-metil-cellulóz HPMC főbb funkciói a habarcsban: sűrítés és viszkozitás, reológia beállítása és kiváló vízmegtartó képesség. A HPMC hiányosságait azonban nem lehet figyelmen kívül hagyni. A HPMC légelvezető hatással rendelkezik, ami több belső hibát okoz, és jelentősen csökkenti a habarcs mechanikai tulajdonságait. A Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. makroszkopikus szempontból vizsgálta a HPMC hatását a habarcs vízvisszatartási arányára, sűrűségére, levegőtartalmára és mechanikai tulajdonságaira, valamint a hidroxipropil-metil-cellulóz HPMC hatását a habarcs L szerkezetére. a mikroszkopikus aspektus. .

1. Teszt

1.1 Nyersanyagok

Cement: kereskedelemben kapható P.0 42.5 cement, 28d hajlító- és nyomószilárdsága 6.9 és 48.2 MPa; homok: Chengde finom folyami homok, 40-100 mesh; cellulóz-éter: a Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. gyártja. Hidroxi-propil-metil-cellulóz-éter, fehér por, névleges viszkozitása 40, 100, 150, 200 Pa-s; víz: tiszta csapvíz.

1.2 Vizsgálati módszer

A JGJ/T 105-2011 „Gépi szórásra és vakolásra vonatkozó Építési Szabályzat” szerint a habarcs konzisztenciája 80-120 mm, a vízvisszatartás 90%-nál nagyobb. Ebben a kísérletben a mész-homok arányt 1:5-re, a konzisztenciát (93+2) mm-re állítottuk be, és a cellulóz-étert kívülről kevertük, a keverési mennyiséget a cementmassza alapján határoztuk meg. A habarcs alapvető tulajdonságait, mint a nedves sűrűség, a levegőtartalom, a vízvisszatartás és a konzisztencia a JGJ 70-2009 „Az építőhabarcs alapvető tulajdonságainak vizsgálati módszerei” alapján teszteljük, a levegőtartalmat pedig a sűrűség alapján vizsgáljuk és számítjuk ki. módszer. A próbatestek előkészítési, hajlító- és nyomószilárdsági vizsgálatait a GB/T 17671-1999 „Módszerek a cementhabarcs homok szilárdságának vizsgálatára (ISO módszer)” szerint végeztük. A lárvák átmérőjét higanyporozimetriával mértük. A higanyporoziméter modellje AUTOPORE 9500 volt, a mérési tartomány 5,5 nm-360 μm volt. Összesen 4 tesztsorozatot végeztek el. A cement-homok arány 1:5, a HPMC viszkozitása 100 Pa-s, az adagolás 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (a számok rendre A, B, C, D).

2. Eredmények és elemzés

2.1 A HPMC hatása a cementhabarcs vízvisszatartási arányára

A vízvisszatartás a habarcs vízmegtartó képességére utal. Gépi permetezésű habarcsban a cellulóz-éter hozzáadása hatékonyan visszatartja a vizet, csökkenti a vérzési sebességet, és megfelel a cementalapú anyagok teljes hidratációjának követelményeinek. A HPMC hatása a habarcs vízvisszatartására.

A HPMC tartalom növekedésével a habarcs vízvisszatartó képessége fokozatosan növekszik. A 100, 150 és 200 Pa.s viszkozitású hidroxi-propil-metil-cellulóz-éter görbéi alapvetően megegyeznek. Ha a tartalom 0,05%-0,15%, a vízvisszatartási arány lineárisan növekszik, és ha a tartalom 0,15%, a vízvisszatartási arány nagyobb, mint 93%. ; Amikor a szemcsék mennyisége meghaladja a 0,20%-ot, a vízvisszatartási arány növekvő tendenciája lapossá válik, ami azt jelzi, hogy a HPMC mennyisége közel áll a telítettséghez. A 40 Pa.s viszkozitású HPMC mennyiségének a vízvisszatartási rátát befolyásoló görbéje megközelítőleg egyenes. Ha a mennyiség nagyobb, mint 0,15%, a habarcs vízvisszatartási aránya lényegesen alacsonyabb, mint a másik három azonos viszkozitású HPMC-é. Általános vélekedés, hogy a cellulóz-éter vízvisszatartó mechanizmusa a következő: a cellulóz-éter molekulán lévő hidroxilcsoport és az éterkötésen lévő oxigénatom a vízmolekulával társulva hidrogénkötést hoz létre, így a szabad víz kötött vízzé válik. , így jó vízvisszatartó hatást fejt ki; Azt is gondolják, hogy a vízmolekulák és a cellulóz-éter molekulaláncok közötti diffúzió lehetővé teszi, hogy a vízmolekulák bejussanak a cellulóz-éter makromolekuláris láncainak belsejébe, és erős kötőerőknek legyenek kitéve, ezáltal javítva a cementiszap vízvisszatartását. A kiváló vízvisszatartás megőrzi a habarcsot homogén, nem könnyen szétválasztható, és jó keverési teljesítményt ér el, miközben csökkenti a mechanikai kopást és növeli a habarcsszóró gép élettartamát.

2.2 A hidroxi-propil-metil-cellulóz HPMC hatása a cementhabarcs sűrűségére és levegőtartalmára

Ha a HPMC mennyisége 0-0,20%, a habarcs sűrűsége a HPMC mennyiségének növekedésével meredeken csökken, 2050 kg/m3-ről kb. 1650 kg/m3-re, ami kb. 20%-kal alacsonyabb; ha a HPMC mennyisége meghaladja a 0,20%-ot, a sűrűség csökken. nyugalomban. Összehasonlítva a 4 különböző viszkozitású HPMC-t, minél nagyobb a viszkozitás, annál kisebb a habarcs sűrűsége; a 150 és 200 Pa.s HPMC vegyes viszkozitású habarcsok sűrűségi görbéi alapvetően átfedik egymást, ami azt jelzi, hogy a HPMC viszkozitásának tovább növekszik, a sűrűség már nem csökken.

A habarcs levegőtartalmának változási törvénye ellentétes a habarcs sűrűségének változásával. Ha a hidroxi-propil-metil-cellulóz HPMC-tartalom 0-0,20%, a HPMC-tartalom növekedésével a habarcs levegőtartalma szinte lineárisan növekszik; a HPMC tartalom meghaladja a 0,20%-ot követően a levegőtartalom alig változik, ami azt jelzi, hogy a habarcs levegőelvezető hatása közel van a telítettséghez. A 150 és 200 Pa-s viszkozitású HPMC levegőbevezető hatása nagyobb, mint a 40 és 100 Pa-s viszkozitású HPMC-é.

A cellulóz-éter levegőt magával ragadó hatását elsősorban molekulaszerkezete határozza meg. A cellulóz-éter hidrofil csoportokat (hidroxil, éter) és hidrofób csoportokat (metil, glükózgyűrű) egyaránt tartalmaz, és felületaktív anyag. , felületi aktivitással rendelkezik, így légelvonó hatású. Egyrészt a bevezetett gáz golyóscsapágyként működhet a habarcsban, javíthatja a habarcs munkateljesítményét, növelheti a térfogatot és növelheti a teljesítményt, ami a gyártó számára előnyös. Másrészt a levegőt magával ragadó hatás növeli a habarcs levegőtartalmát és a porozitást a kikeményedés után, ami a káros pórusok növekedését és a mechanikai tulajdonságok nagymértékű csökkenését eredményezi. Bár a HPMC rendelkezik bizonyos légelvezető hatással, nem helyettesítheti a levegőt magával ragadó szert. Ezen túlmenően, ha a HPMC-t és a levegőt magával ragadó szert egyidejűleg használják, előfordulhat, hogy a levegőt magával ragadó szer meghibásodik.

2.3 A HPMC hatása a cementhabarcs mechanikai tulajdonságaira

Ha a HPMC mennyisége csak 0,05%, a habarcs hajlítószilárdsága jelentősen csökken, ami körülbelül 25%-kal alacsonyabb, mint a hidroxi-propil-metil-cellulóz HPMC nélküli vakmintaé, és a nyomószilárdság csak a vakminta 65%-át érheti el. 80%. Ha a HPMC mennyisége meghaladja a 0,20%-ot, a habarcs hajlítószilárdságának és nyomószilárdságának csökkenése nem nyilvánvaló. A HPMC viszkozitása kevéssé befolyásolja a habarcs mechanikai tulajdonságait. A HPMC sok apró légbuborékot vezet be, és a habarcs levegőbevonó hatása növeli a habarcs belső porozitását és káros pórusait, ami a nyomószilárdság és a hajlítószilárdság jelentős csökkenését eredményezi. A habarcsszilárdság csökkenésének másik oka a cellulóz-éter vízvisszatartó hatása, amely a vizet a megszilárdult habarcsban tartja, a nagy vízkötőanyag arány pedig a próbatömb szilárdságának csökkenéséhez vezet. A mechanikus építőhabarcsok esetében, bár a cellulóz-éter jelentősen növelheti a habarcs vízvisszatartó képességét és javíthatja a bedolgozhatóságát, túl nagy adagolás esetén az komolyan befolyásolja a habarcs mechanikai tulajdonságait, ezért a kettő közötti összefüggést ésszerűen kell mérlegelni.

A hidroxipropil-metil-cellulóz HPMC tartalom növekedésével a habarcs hajtogatási aránya összességében növekvő tendenciát mutatott, ami alapvetően lineáris összefüggés volt. Ennek az az oka, hogy a hozzáadott cellulóz-éter nagyszámú légbuborékot vezet be, ami több hibát okoz a habarcs belsejében, és a vezetőrózsahabarcs nyomószilárdsága meredeken csökken, bár a hajlítószilárdság is csökken bizonyos mértékig; de a cellulóz-éter javíthatja a habarcs rugalmasságát, Előnyös a hajlítószilárdságra, ami lassítja a csökkenést. Átfogóan nézve a kettő együttes hatása a hajtási arány növekedéséhez vezet.

2.4 A HPMC hatása a habarcs L átmérőjére

Az AD minták pórusméret-eloszlási görbéjéből, pórusméret-eloszlási adataiból és különböző statisztikai paramétereiből látható, hogy a HPMC nagy hatással van a cementhabarcs pórusszerkezetére:

(1) A HPMC hozzáadása után a cementhabarcs pórusmérete jelentősen megnő. A pórusméret-eloszlási görbén a kép területe jobbra mozdul el, a csúcsértéknek megfelelő pórusérték pedig nagyobb lesz. HPMC hozzáadása után a cementhabarcs medián pórusátmérője lényegesen nagyobb, mint a vakminta, és a minta medián pórusátmérője 0,3%-os adagolás mellett 2 nagyságrenddel megnő a vakmintához képest.

(2) Ossza fel a beton pórusait négy típusra, nevezetesen ártalmatlan pórusokra (≤20 nm), kevésbé káros pórusokra (20-100 nm), káros pórusokra (100-200 nm) és sok káros pórusra (≥200 nm). Az 1. táblázatból látható, hogy a HPMC hozzáadása után jelentősen csökken az ártalmatlan vagy kevésbé káros lyukak száma, és megnő a káros lyukak vagy annál károsabb lyukak száma. A HPMC-vel nem kevert minták ártalmatlan vagy kevésbé káros pórusai körülbelül 49,4%. A HPMC hozzáadása után az ártalmatlan vagy kevésbé káros pórusok jelentősen csökkennek. Példaként 0,1%-os adagolás esetén az ártalmatlan vagy kevésbé káros pórusok körülbelül 45%-kal csökkennek. %, a 10 um-nál nagyobb káros lyukak száma körülbelül 9-szeresére nőtt.

(3) A medián pórusátmérő, az átlagos pórusátmérő, a fajlagos pórustérfogat és a fajlagos felület nem követ egy nagyon szigorú változási szabályt a hidroxi-propil-metil-cellulóz HPMC-tartalom növekedésével, ami összefüggésben állhat a higanyinjektálási teszt mintaválasztásával. nagy szórással kapcsolatos. Összességében azonban a HPMC-vel kevert minta átlagos pórusátmérője, átlagos pórusátmérője és fajlagos pórustérfogata általában nő a vakmintához képest, miközben a fajlagos felület csökken.


Feladás időpontja: 2023.03.03