Nuolat tobulėjant pramonei ir tobulėjant technologijoms, diegiant ir tobulinant užsienio skiedinio purškimo mašinas, pastaraisiais metais mano šalyje buvo labai išplėtota mechaninio purškimo ir tinkavimo technologija. Mechaninis purškiamas skiedinys skiriasi nuo įprasto skiedinio, kuriam reikalingas didelis vandens sulaikymo efektyvumas, tinkamas sklandumas ir tam tikra apsauga nuo įdubimo. Paprastai į skiedinį dedama hidroksipropilmetilceliuliozės, iš kurios plačiausiai naudojamas celiuliozės eteris (HPMC). Pagrindinės hidroksipropilmetilceliuliozės HPMC funkcijos skiedinyje yra: tirštinimas ir klampumas, reologijos koregavimas, puiki vandens sulaikymo geba. Tačiau negalima ignoruoti HPMC trūkumų. HPMC turi orą sutraukiantį poveikį, kuris sukels daugiau vidinių defektų ir labai sumažins mechanines skiedinio savybes. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. tyrė HPMC įtaką skiedinio vandens sulaikymo greičiui, tankiui, oro kiekiui ir mechaninėms savybėms makroskopiniu aspektu, o hidroksipropilmetilceliuliozės HPMC įtaką skiedinio L struktūrai mikroskopinis aspektas. .
1. Testas
1.1 Žaliavos
Cementas: prekyboje parduodamas P.0 42.5 cementas, jo 28d stipriai lenkimui ir gniuždymui yra atitinkamai 6.9 ir 48.2 MPa; smėlis: Čengdės smulkus upės smėlis, 40-100 akių; celiuliozės eteris: gamina Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hidroksipropilmetilceliuliozės eteris, balti milteliai, vardinis klampumas 40, 100, 150, 200 Pa-s; vanduo: švarus vanduo iš čiaupo.
1.2 Bandymo metodas
Pagal JGJ/T 105-2011 „Mechaninio purškimo ir tinkavimo statybos reglamentas“ skiedinio konsistencija yra 80-120 mm, o vandens sulaikymo koeficientas didesnis nei 90 proc. Šiame eksperimente kalkių ir smėlio santykis buvo nustatytas 1:5, konsistencija (93+2) mm, o celiuliozės eteris buvo maišomas išorėje, o maišymo kiekis buvo pagrįstas cemento mase. Pagrindinės skiedinio savybės, tokios kaip drėgnas tankis, oro kiekis, vandens sulaikymas ir konsistencija, tikrinamos remiantis JGJ 70-2009 „Pagrindinių statybinio skiedinio savybių tyrimo metodai“, o oro kiekis tikrinamas ir apskaičiuojamas pagal tankį. metodas. Bandinių paruošimo, lenkimo ir gniuždymo stiprumo bandymai buvo atlikti pagal GB/T 17671-1999 „Cementinio skiedinio smėlio stiprumo tikrinimo metodai (ISO metodas)“. Lervų skersmuo buvo matuojamas gyvsidabrio porosimetrija. Gyvsidabrio porozimetro modelis buvo AUTOPORE 9500, o matavimo diapazonas buvo 5,5 nm-360 μm. Iš viso buvo atlikti 4 bandymų rinkiniai. Cemento ir smėlio santykis 1:5, HPMC klampumas 100 Pa-s, o dozavimas 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (skaičiai atitinkamai A, B, C, D).
2. Rezultatai ir analizė
2.1 HPMC įtaka cemento skiedinio vandens sulaikymo greičiui
Vandens sulaikymas reiškia skiedinio gebėjimą sulaikyti vandenį. Į mašiną purškiamas skiedinys, pridedant celiuliozės eterio gali veiksmingai išlaikyti vandenį, sumažinti kraujavimo greitį ir atitikti cemento pagrindo medžiagų visiško hidratavimo reikalavimus. HPMC poveikis skiedinio vandens sulaikymui.
Didėjant HPMC kiekiui, skiedinio vandens sulaikymo greitis palaipsniui didėja. Hidroksipropilmetilceliuliozės eterio, kurio klampumas 100, 150 ir 200 Pa.s, kreivės iš esmės yra vienodos. Kai kiekis yra 0,05–0,15%, vandens sulaikymo greitis didėja tiesiškai, o kai kiekis yra 0,15%, vandens sulaikymo greitis yra didesnis nei 93%. ; Kai kruopų kiekis viršija 0,20%, vandens sulaikymo greičio didėjimo tendencija tampa plokščia, o tai rodo, kad HPMC kiekis yra arti prisotinimo. 40 Pa.s klampumo HPMC kiekio įtakos vandens sulaikymo greičiui kreivė yra maždaug tiesi. Kai kiekis yra didesnis nei 0,15%, skiedinio vandens sulaikymo koeficientas yra žymiai mažesnis nei kitų trijų rūšių HPMC, kurių klampumas yra toks pat. Paprastai manoma, kad celiuliozės eterio vandens sulaikymo mechanizmas yra toks: celiuliozės eterio molekulės hidroksilo grupė ir eterio jungties deguonies atomas susijungs su vandens molekule, sudarydami vandenilio jungtį, todėl laisvas vanduo tampa surištu vandeniu. , taip suteikdamas gerą vandens sulaikymo efektą; Taip pat manoma, kad vandens molekulių ir celiuliozės eterio molekulinių grandinių tarpusavio difuzija leidžia vandens molekulėms patekti į celiuliozės eterio makromolekulinių grandinių vidų ir būti veikiamos stiprių surišimo jėgų, taip pagerinant cemento suspensijos vandens sulaikymą. Puikus vandens sulaikymas gali išlaikyti skiedinio homogeniškumą, nesunkiai atskiriamas ir geras maišymo savybes, tuo pačiu sumažinant mechaninį susidėvėjimą ir pailginant skiedinio purškimo mašinos tarnavimo laiką.
2.2 Hidroksipropilmetilceliuliozės HPMC poveikis cemento skiedinio tankiui ir oro kiekiui
Kai HPMC kiekis yra 0-0,20%, skiedinio tankis smarkiai sumažėja, didėjant HPMC kiekiui, nuo 2050 kg/m3 iki maždaug 1650 kg/m3, tai yra apie 20% mažesnis; kai HPMC kiekis viršija 0,20 %, tankis mažėja. ramiai. Palyginus 4 skirtingų klampų HPMC rūšis, kuo didesnis klampumas, tuo mažesnis skiedinio tankis; 150 ir 200 Pa.s HPMC mišraus klampumo skiedinių tankio kreivės iš esmės sutampa, o tai rodo, kad HPMC klampumui toliau didėjant, tankis nebemažėja.
Skiedinio oro kiekio kitimo dėsnis yra priešingas skiedinio tankio pokyčiui. Kai hidroksipropilmetilceliuliozės HPMC kiekis yra 0-0,20%, didėjant HPMC kiekiui, oro kiekis skiedinyje didėja beveik tiesiškai; HPMC kiekis viršija Po 0,20 % oro kiekis beveik nekinta, o tai rodo, kad skiedinio orą sutraukiantis poveikis yra artimas prisotinimui. HPMC, kurio klampumas 150 ir 200 Pa.s, orą sutraukiantis poveikis yra didesnis nei HPMC, kurio klampumas 40 ir 100 Pa.s.
Orą sutraukiantį celiuliozės eterio poveikį daugiausia lemia jo molekulinė struktūra. Celiuliozės eteris turi ir hidrofilines (hidroksilo, eterio) ir hidrofobines grupes (metilo, gliukozės žiedas) ir yra paviršinio aktyvumo medžiaga. , pasižymi paviršiniu aktyvumu, todėl turi orą sutraukiantį poveikį. Viena vertus, įvestos dujos gali veikti kaip rutulinis guolis skiedinyje, pagerinti skiedinio darbines savybes, padidinti tūrį ir padidinti našumą, o tai naudinga gamintojui. Tačiau, kita vertus, orą sutraukiantis poveikis padidina oro kiekį skiedinyje ir poringumą po sukietėjimo, todėl padidėja kenksmingų porų kiekis ir labai sumažėja mechaninės savybės. Nors HPMC turi tam tikrą orą sutraukiantį poveikį, jis negali pakeisti orą sutraukiančios medžiagos. Be to, kai HPMC ir orą sutraukianti medžiaga naudojami vienu metu, orą sutraukianti medžiaga gali sugesti.
2.3 HPMC įtaka cemento skiedinio mechaninėms savybėms
Kai HPMC kiekis yra tik 0,05%, skiedinio stipris lenkiant žymiai sumažėja, o tai yra apie 25% mažesnis nei tuščiojo mėginio be hidroksipropilmetilceliuliozės HPMC, o gniuždymo stipris gali siekti tik 65% tuščiojo bandinio. 80 proc. Kai HPMC kiekis viršija 0,20%, skiedinio stiprio lenkimo ir gniuždymo stiprumo sumažėjimas nėra akivaizdus. HPMC klampumas turi mažai įtakos mechaninėms skiedinio savybėms. HPMC įveda daug mažyčių oro burbuliukų, o orą įtraukiantis poveikis skiediniui padidina vidinį poringumą ir kenksmingas skiedinio poras, todėl labai sumažėja gniuždymo ir lenkimo stipris. Dar viena skiedinio stiprumo mažėjimo priežastis – celiuliozės eterio vandens sulaikymo efektas, kuris išlaiko vandenį sukietėjusiame skiedinyje, o dėl didelio vandens rišiklio santykio mažėja bandomojo bloko stiprumas. Mechaniniam statybiniam skiediniui, nors celiuliozės eteris gali žymiai padidinti skiedinio vandens sulaikymo greitį ir pagerinti jo apdirbamumą, jei dozė bus per didelė, tai rimtai paveiks mechanines skiedinio savybes, todėl jų tarpusavio ryšį reikėtų pasverti pagrįstai.
Didėjant hidroksipropilmetilceliuliozės HPMC kiekiui, skiedinio lankstymo santykis rodė bendrą didėjimo tendenciją, kuri iš esmės buvo tiesinė. Taip yra todėl, kad pridėtas celiuliozės eteris įveda daug oro burbuliukų, dėl kurių skiedinio viduje atsiranda daugiau defektų, o kreipiamojo rožių skiedinio stipris gniuždant smarkiai sumažėja, nors tam tikru mastu sumažėja ir lenkimo stipris; tačiau celiuliozės eteris gali pagerinti skiedinio lankstumą, jis yra naudingas lenkimo stiprumui, todėl mažėjimo greitis sulėtėja. Visapusiškai vertinant, bendras šių dviejų efektų poveikis padidina lankstymo santykį.
2.4 HPMC poveikis skiedinio L skersmeniui
Iš porų dydžio pasiskirstymo kreivės, porų dydžio pasiskirstymo duomenų ir įvairių AD mėginių statistinių parametrų matyti, kad HPMC turi didelę įtaką cemento skiedinio porų struktūrai:
(1) Pridėjus HPMC, cemento skiedinio porų dydis žymiai padidėja. Porų dydžio pasiskirstymo kreivėje vaizdo plotas pasislenka į dešinę, o didžiausią vertę atitinkanti porų vertė tampa didesnė. Pridėjus HPMC, cemento skiedinio vidutinis porų skersmuo yra žymiai didesnis nei tuščiojo mėginio, o vidutinis mėginio porų skersmuo su 0,3% doze padidėja 2 eilėmis, palyginti su tuščiojo mėginio.
(2) Padalinkite betono poras į keturis tipus: nekenksmingas poras (≤20 nm), mažiau kenksmingas poras (20–100 nm), kenksmingas poras (100–200 nm) ir daug kenksmingų porų (≥200 nm). Iš 1 lentelės matyti, kad pridėjus HPMC žymiai sumažėja nekenksmingų ar mažiau kenksmingų skylių skaičius, padidėja kenksmingų ar daugiau kenksmingų skylių skaičius. Mėginių, nesumaišytų su HPMC, nekenksmingos arba mažiau kenksmingos poros yra apie 49,4%. Pridėjus HPMC, nekenksmingos arba mažiau kenksmingos poros žymiai sumažėja. Pavyzdžiui, 0,1% dozės nekenksmingos arba mažiau kenksmingos poros sumažėja apie 45%. %, didesnių nei 10um kenksmingų skylių skaičius išaugo apie 9 kartus.
(3) Vidutinis porų skersmuo, vidutinis porų skersmuo, specifinis porų tūris ir savitasis paviršiaus plotas neatitinka labai griežtų pokyčių taisyklės, padidėjus hidroksipropilmetilceliuliozės HPMC kiekiui, o tai gali būti susiję su mėginio parinkimu atliekant gyvsidabrio įpurškimo bandymą. susiję su didele sklaida. Tačiau apskritai mėginio, sumaišyto su HPMC, vidutinis porų skersmuo, vidutinis porų skersmuo ir specifinis porų tūris paprastai didėja, palyginti su tuščiuoju mėginiu, o specifinis paviršiaus plotas mažėja.
Paskelbimo laikas: 2023-03-03