Благодаря постоянному прогрессу отрасли и совершенствованию технологий, благодаря внедрению и совершенствованию зарубежных машин для распыления строительного раствора, технология механического распыления и штукатурки в последние годы получила большое развитие в моей стране. Раствор для механического распыления отличается от обычного раствора, для которого необходимы высокие водоудерживающие свойства, подходящая текучесть и определенные характеристики предотвращения провисания. Обычно в раствор добавляют гидроксипропилметилцеллюлозу, из которых наиболее широко используется эфир целлюлозы (ГПМЦ). Основными функциями гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ в строительном растворе являются: загущение и загущение, регулирование реологии и превосходная водоудерживающая способность. Однако нельзя игнорировать недостатки HPMC. ГПМЦ обладает воздухововлекающим эффектом, что приводит к увеличению количества внутренних дефектов и серьезному снижению механических свойств строительного раствора. Компания Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. изучила влияние ГПМЦ на скорость удержания воды, плотность, содержание воздуха и механические свойства строительного раствора с макроскопического аспекта, а также изучила влияние гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ на L-структуру раствора из микроскопический аспект. .
1. Тест
1.1 Сырье
Цемент: серийно выпускаемый цемент Р.0 42,5, прочность на изгиб и сжатие 28d составляет 6,9 и 48,2 МПа соответственно; песок: мелкий речной песок Чэндэ, 40-100 меш; эфир целлюлозы: производства Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Эфир гидроксипропилметилцеллюлозы, белый порошок, номинальная вязкость 40, 100, 150, 200 Па-с; вода: чистая водопроводная вода.
1.2 Метод испытания
Согласно JGJ/T 105-2011 «Строительные правила для механического напыления и штукатурки», консистенция раствора составляет 80-120 мм, а степень удержания воды превышает 90%. В этом эксперименте соотношение извести и песка было установлено на уровне 1:5, консистенцию контролировали на уровне (93+2) мм, эфир целлюлозы смешивали снаружи, а количество смешивания рассчитывали на основе цементной массы. Основные свойства строительного раствора, такие как плотность во влажном состоянии, содержание воздуха, водоудержание и консистенция, проверяются в соответствии со стандартом JGJ 70-2009 «Методы испытаний основных свойств строительного раствора», а содержание воздуха проверяется и рассчитывается в зависимости от плотности. метод. Подготовка, испытания образцов на изгиб и сжатие проводились в соответствии с GB/T 17671-1999 «Методы испытания прочности песка из цементного раствора (метод ISO)». Диаметр личинок измеряли методом ртутной порометрии. Модель ртутного порозиметра AUTOPORE 9500, диапазон измерений 5,5 нм-360 мкм. Всего было проведено 4 серии испытаний. Соотношение цемент-песок составляло 1:5, вязкость ГПМЦ – 100 Па·с, дозировка – 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (цифры А, Б, С, D соответственно).
2. Результаты и анализ
2.1 Влияние ГПМЦ на водоудерживающую способность цементного раствора
Водоудержание означает способность раствора удерживать воду. Добавление эфира целлюлозы в раствор, наносимый машинным способом, может эффективно удерживать воду, снижать скорость кровотечения и отвечать требованиям полной гидратации материалов на основе цемента. Влияние ГПМЦ на водоудержание строительного раствора.
С увеличением содержания ГПМЦ водоудерживающая способность строительного раствора постепенно увеличивается. Кривые эфира гидроксипропилметилцеллюлозы с вязкостями 100, 150 и 200 Па·с в основном одинаковы. Когда содержание составляет 0,05%-0,15%, степень удержания воды увеличивается линейно, а когда содержание составляет 0,15%, степень удержания воды превышает 93%. ; Когда количество крупки превышает 0,20%, тенденция увеличения степени удержания воды становится плоской, что указывает на то, что количество ГПМЦ близко к насыщению. Кривая влияния количества ГПМЦ вязкостью 40 Па·с на скорость удержания воды представляет собой примерно прямую линию. Когда это количество превышает 0,15%, степень удержания воды раствором значительно ниже, чем у других трех видов ГПМЦ с той же вязкостью. Обычно считается, что механизм удержания воды в эфире целлюлозы заключается в следующем: гидроксильная группа в молекуле эфира целлюлозы и атом кислорода в эфирной связи связываются с молекулой воды с образованием водородной связи, так что свободная вода становится связанной водой. , тем самым обеспечивая хороший эффект удержания воды; Также считается, что взаимная диффузия между молекулами воды и молекулярными цепями эфира целлюлозы позволяет молекулам воды проникать внутрь макромолекулярных цепей эфира целлюлозы и подвергаться сильным связующим силам, тем самым улучшая удержание воды в цементном растворе. Превосходное удержание воды позволяет сохранить раствор однородным, его нелегко расслаивать, а также добиться хороших характеристик смешивания, одновременно уменьшая механический износ и увеличивая срок службы машины для распыления раствора.
2.2 Влияние гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ на плотность и воздухосодержание цементного раствора
При количестве ГПМЦ 0-0,20% плотность раствора резко снижается с увеличением количества ГПМЦ, от 2050 кг/м3 до примерно 1650 кг/м3, что примерно на 20% ниже; когда количество ГПМЦ превышает 0,20%, плотность снижается. в спокойствии. Сравнивая 4 вида ГПМЦ с разной вязкостью, чем выше вязкость, тем ниже плотность раствора; Кривые плотности строительных растворов со смешанной вязкостью ГПМЦ 150 и 200 Па·с в основном перекрываются, указывая на то, что по мере того, как вязкость ГПМЦ продолжает увеличиваться, плотность больше не уменьшается.
Закон изменения воздухоносности раствора противоположен изменению плотности раствора. При содержании гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ 0-0,20% с увеличением содержания ГПМЦ содержание воздуха в строительном растворе увеличивается практически линейно; содержание ГПМЦ превышает После 0,20% содержание воздуха практически не меняется, что свидетельствует о том, что воздухововлекающее действие строительного раствора близко к насыщению. Воздухововлекающий эффект ГПМЦ с вязкостью 150 и 200 Па·с больше, чем у ГПМЦ с вязкостью 40 и 100 Па·с.
Воздухововлекающее действие эфира целлюлозы определяется главным образом его молекулярным строением. Эфир целлюлозы имеет как гидрофильные группы (гидроксил, эфир), так и гидрофобные группы (метил, глюкозное кольцо) и является поверхностно-активным веществом. , обладает поверхностной активностью, таким образом оказывая воздухововлекающее действие. С одной стороны, введенный газ может выполнять роль шарикоподшипника в растворе, улучшать рабочие характеристики раствора, увеличивать объем, увеличивать выходную мощность, что выгодно производителю. Но с другой стороны, воздухововлекающий эффект увеличивает содержание воздуха в растворе и пористость после затвердевания, что приводит к увеличению вредных пор и значительному снижению механических свойств. Хотя ГПМЦ обладает определенным воздухововлекающим действием, он не может заменить воздухововлекающий агент. Кроме того, когда ГПМЦ и воздухововлекающий агент используются одновременно, воздухововлекающий агент может выйти из строя.
2.3 Влияние ГПМЦ на механические свойства цементного раствора
При количестве ГПМЦ всего 0,05% прочность раствора на изгиб значительно снижается, что примерно на 25% ниже, чем у контрольного образца без гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ, а прочность на сжатие может достигать лишь 65% от контрольного образца. 80%. Когда количество ГПМЦ превышает 0,20%, снижение прочности раствора на изгиб и сжатие не является очевидным. Вязкость ГПМЦ мало влияет на механические свойства строительного раствора. HPMC вводит множество крошечных пузырьков воздуха, а воздухововлекающее воздействие на раствор увеличивает внутреннюю пористость и вредные поры раствора, что приводит к значительному снижению прочности на сжатие и изгиб. Другой причиной снижения прочности раствора является водоудерживающее действие эфира целлюлозы, который удерживает воду в затвердевшем растворе, а большое соотношение вода-связующее приводит к снижению прочности образца. Для механического строительного раствора, хотя эфир целлюлозы может значительно увеличить степень удержания воды в растворе и улучшить его удобоукладываемость, если дозировка слишком велика, это серьезно повлияет на механические свойства раствора, поэтому соотношение между ними следует разумно взвесить.
С увеличением содержания гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ коэффициент складывания строительного раствора демонстрировал общую тенденцию к увеличению, которая в основном представляла собой линейную зависимость. Это связано с тем, что добавленный эфир целлюлозы вводит большое количество пузырьков воздуха, что вызывает больше дефектов внутри раствора, и прочность раствора направляющей розы на сжатие резко снижается, хотя в определенной степени снижается и прочность на изгиб; но эфир целлюлозы может улучшить гибкость строительного раствора. Это положительно влияет на прочность на изгиб, что замедляет скорость уменьшения. Если рассматривать их комплексно, то совокупный эффект этих двух факторов приводит к увеличению коэффициента складывания.
2.4 Влияние ГПМЦ на диаметр L строительного раствора
Из кривой распределения пор по размерам, данных распределения пор по размерам и различных статистических параметров образцов AD видно, что ГПМЦ оказывает большое влияние на пористую структуру цементного раствора:
(1) После добавления ГПМЦ размер пор цементного раствора значительно увеличивается. На кривой распределения пор по размерам область изображения смещается вправо, а значение пор, соответствующее пиковому значению, становится больше. После добавления ГПМЦ средний диаметр пор цементного раствора значительно больше, чем у контрольного образца, а средний диаметр пор образца с дозировкой 0,3% увеличивается на 2 порядка по сравнению с контрольным образцом.
(2) Разделите поры в бетоне на четыре типа: безвредные поры (≤20 нм), менее вредные поры (20–100 нм), вредные поры (100–200 нм) и многочисленные вредные поры (≥200 нм). Из таблицы 1 видно, что количество безвредных дырок или менее вредных дырок после добавления ГПМЦ значительно уменьшается, а количество вредных дырок или более вредных дырок увеличивается. Безвредные или менее вредные поры образцов, не смешанных с ГПМЦ, составляют около 49,4%. После добавления HPMC безвредные или менее вредные поры значительно уменьшаются. Если взять в качестве примера дозировку 0,1%, безвредные или менее вредные поры уменьшаются примерно на 45%. %, количество вредных дыр размером более 10 мкм увеличилось примерно в 9 раз.
(3) Средний диаметр пор, средний диаметр пор, удельный объем пор и удельная площадь поверхности не подчиняются очень строгому правилу изменения с увеличением содержания гидроксипропилметилцеллюлозы ГПМЦ, что может быть связано с выбором образца для испытания на впрыскивание ртути. связано с большой дисперсией. Но в целом медианный диаметр пор, средний диаметр пор и удельный объем пор образца, смешанного с ГПМЦ, имеют тенденцию к увеличению по сравнению с контрольным образцом, а удельная поверхность уменьшается.
Время публикации: 03 апреля 2023 г.