Với sự tiến bộ liên tục của ngành công nghiệp và cải thiện công nghệ, thông qua việc giới thiệu và cải thiện máy phun vữa nước ngoài, công nghệ phun và trát cơ học đã được phát triển rất nhiều ở nước tôi trong những năm gần đây. Vữa phun cơ học khác với vữa thông thường, đòi hỏi hiệu suất giữ nước cao, tính lưu động phù hợp và hiệu suất chống chữa bệnh nhất định. Thông thường, hydroxypropyl methylcellulose được thêm vào vữa, trong đó cellulose ether (HPMC) được sử dụng rộng rãi nhất. Các chức năng chính của hydroxypropyl methylcellulose HPMC trong vữa là: làm dày và nội tạng, điều chỉnh lưu biến và khả năng giữ nước tuyệt vời. Tuy nhiên, những thiếu sót của HPMC không thể bị bỏ qua. HPMC có tác dụng xâm nhập không khí, điều này sẽ gây ra nhiều khiếm khuyết bên trong và giảm nghiêm trọng các tính chất cơ học của vữa. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. đã nghiên cứu ảnh hưởng của HPMC đến tốc độ giữ nước, mật độ, hàm lượng không khí và tính chất cơ học của vữa từ khía cạnh vĩ mô, và nghiên cứu ảnh hưởng của hydroxypropyl methylcellulose HPMC trên cấu trúc của vữa. .
1. Kiểm tra
1.1 Nguyên liệu thô
Xi măng: Xi măng P.0 42,5 có bán trên thị trường, cường độ uốn và nén 28D của nó lần lượt là 6,9 và 48,2 MPa; Cát: cát sông tốt, 40-100 lưới; Cellulose ether: Được sản xuất bởi Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hydroxypropyl methylcellulose ether, bột trắng, độ nhớt danh nghĩa 40, 100, 150, 200 PA-S; Nước: Làm sạch nước máy.
1.2 Phương pháp kiểm tra
Theo các quy định xây dựng của JGJ/T 105-2011 đối với phun và trát cơ học, tính nhất quán của vữa là 80-120 mm và tốc độ giữ nước lớn hơn 90%. Trong thí nghiệm này, tỷ lệ cát vôi được đặt ở mức 1: 5, độ đặc được kiểm soát ở (93+2) mm và ether cellulose được trộn bên ngoài và lượng pha trộn dựa trên khối lượng xi măng. Các tính chất cơ bản của vữa như mật độ ướt, hàm lượng không khí, giữ nước và tính nhất quán được kiểm tra với tham chiếu đến các phương pháp kiểm tra JGJ 70-2009 cho các tính chất cơ bản của xây dựng vữa, và hàm lượng không khí được kiểm tra và tính toán theo phương pháp mật độ. Việc chuẩn bị, kiểm tra cường độ uốn và nén của các mẫu vật được thực hiện theo các phương pháp GB/T 17671-1999 để kiểm tra cường độ của cát vữa xi măng (phương pháp ISO). Đường kính của ấu trùng được đo bằng phép đo độ xốp thủy ngân. Mô hình của porosimeter thủy ngân là Autopore 9500 và phạm vi đo là 5,5nm-360 μm. Tổng cộng 4 bộ thử nghiệm đã được thực hiện. Tỷ lệ phần cứng xi măng là 1: 5, độ nhớt của HPMC là 100 PA-S và liều 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%(số lượng lần lượt là A, B, C, D).
2. Kết quả và phân tích
2.1 Ảnh hưởng của HPMC đến tốc độ giữ nước của vữa xi măng
Giữ nước đề cập đến khả năng giữ nước. Trong vữa phun máy, thêm ether cellulose có thể giữ lại nước một cách hiệu quả, giảm tốc độ chảy máu và đáp ứng các yêu cầu của hydrat hóa toàn bộ vật liệu dựa trên xi măng. Ảnh hưởng của HPMC đối với việc giữ nước của vữa.
Với sự gia tăng của hàm lượng HPMC, tốc độ giữ nước của vữa tăng dần. Các đường cong của ether hydroxypropyl methylcellulose với độ nhớt 100, 150 và 200 pa.s về cơ bản giống nhau. Khi hàm lượng là 0,05%-0,15%, tỷ lệ giữ nước tăng tuyến tính và khi hàm lượng là 0,15%, tỷ lệ lưu giữ nước lớn hơn 93%. ; Khi lượng GRIT vượt quá 0,20%, xu hướng tăng tốc độ giữ nước trở nên phẳng, cho thấy lượng HPMC gần với bão hòa. Đường cong ảnh hưởng của lượng HPMC với độ nhớt là 40 Pa.s về tỷ lệ lưu giữ nước xấp xỉ một đường thẳng. Khi lượng lớn hơn 0,15%, tỷ lệ giữ nước của vữa thấp hơn đáng kể so với ba loại HPMC khác với cùng một lượng độ nhớt. Người ta thường tin rằng cơ chế giữ nước của cellulose ether là: nhóm hydroxyl trên phân tử ether cellulose và nguyên tử oxy trên liên kết ether sẽ liên kết với phân tử nước để tạo thành liên kết hydro, do đó nước tự do trở thành nước liên kết, do đó chơi một hiệu ứng giữ nước tốt; Người ta cũng tin rằng sự xen kẽ giữa các phân tử nước và chuỗi phân tử ether cellulose cho phép các phân tử nước xâm nhập vào bên trong các chuỗi phân tử cellulose ether và chịu các lực liên kết mạnh, do đó cải thiện việc giữ nước của bùn. Việc giữ nước tuyệt vời có thể giữ cho vữa đồng nhất, không dễ phân tách và có được hiệu suất trộn tốt, đồng thời giảm hao mòn cơ học và tăng tuổi thọ của máy phun vữa.
2.2 Tác dụng của hydroxypropyl methylcellulose HPMC đối với mật độ và hàm lượng không khí của vữa xi măng
Khi lượng HPMC là 0-0,20%, mật độ của vữa giảm mạnh khi tăng lượng HPMC, từ 2050 kg/m3 xuống còn khoảng 1650kg/m3, thấp hơn khoảng 20%; Khi lượng HPMC vượt quá 0,20%, mật độ giảm. trong bình tĩnh. So sánh 4 loại HPMC với độ nhớt khác nhau, độ nhớt càng cao, mật độ của vữa càng thấp; Các đường cong mật độ của vữa với độ nhớt hỗn hợp là 150 và 200 pa. về cơ bản HPMC chồng chéo, cho thấy rằng độ nhớt của HPMC tiếp tục tăng, mật độ không còn giảm.
Luật thay đổi của hàm lượng không khí của vữa trái ngược với sự thay đổi mật độ của vữa. Khi hàm lượng hpmc hydroxypropyl methylcellulose là 0-0,20%, với sự gia tăng hàm lượng HPMC, hàm lượng không khí của vữa tăng gần như tuyến tính; Nội dung của HPMC vượt quá sau 0,20%, hàm lượng không khí hầu như không thay đổi, cho thấy hiệu ứng xâm nhập không khí của vữa gần với độ bão hòa. Hiệu ứng tập trung không khí của HPMC với độ nhớt 150 và 200 Pa.s lớn hơn HPMC với độ nhớt là 40 và 100 Pa.s.
Tác dụng hấp thụ không khí của ether cellulose chủ yếu được xác định bởi cấu trúc phân tử của nó. Cellulose ether có cả hai nhóm ưa nước (hydroxyl, ether) và nhóm kỵ nước (methyl, vòng glucose) và là chất hoạt động bề mặt. , có hoạt động bề mặt, do đó có tác dụng xâm nhập không khí. Một mặt, khí được giới thiệu có thể hoạt động như một quả bóng mang trong vữa, cải thiện hiệu suất làm việc của vữa, tăng khối lượng và tăng sản lượng, có lợi cho nhà sản xuất. Nhưng mặt khác, hiệu ứng tập trung không khí làm tăng hàm lượng không khí của vữa và độ xốp sau khi cứng, dẫn đến tăng các lỗ chân lông có hại và làm giảm đáng kể các tính chất cơ học. Mặc dù HPMC có tác dụng xâm nhập không khí nhất định, nhưng nó không thể thay thế tác nhân xâm nhập không khí. Ngoài ra, khi HPMC và tác nhân xâm nhập không khí được sử dụng cùng một lúc, tác nhân xâm nhập không khí có thể bị hỏng.
2.3 Ảnh hưởng của HPMC đến các tính chất cơ học của vữa xi măng
Khi lượng HPMC chỉ là 0,05%, cường độ uốn của vữa giảm đáng kể, thấp hơn khoảng 25% so với mẫu trống mà không có hydroxypropyl methylcellulose HPMC và cường độ nén chỉ có thể đạt 65% mẫu trống -80%. Khi lượng HPMC vượt quá 0,20%, sự giảm cường độ uốn và cường độ nén của vữa là không rõ ràng. Độ nhớt của HPMC ít ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của vữa. HPMC giới thiệu rất nhiều bong bóng không khí nhỏ và tác dụng xâm nhập không khí lên vữa làm tăng độ xốp bên trong và lỗ chân lông có hại của vữa, dẫn đến giảm đáng kể cường độ nén và cường độ uốn. Một lý do khác cho việc giảm cường độ vữa là tác dụng giữ nước của cellulose ether, giữ nước trong vữa cứng và tỷ lệ chất kết dính nước lớn dẫn đến giảm cường độ của khối thử. Đối với vữa xây dựng cơ học, mặc dù ether cellulose có thể làm tăng đáng kể tốc độ giữ nước của vữa và cải thiện khả năng làm việc của nó, nếu liều lượng quá lớn, nó sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến các tính chất cơ học của vữa, do đó, mối quan hệ giữa hai người nên được cân nhắc một cách hợp lý.
Với sự gia tăng hàm lượng của hydroxypropyl methylcellulose HPMC, tỷ lệ gấp của vữa cho thấy xu hướng tăng tổng thể, về cơ bản là mối quan hệ tuyến tính. Điều này là do cellulose ether bổ sung giới thiệu một số lượng lớn các bong bóng khí, gây ra nhiều khiếm khuyết bên trong vữa và cường độ nén của vữa hoa hồng hướng dẫn giảm mạnh, mặc dù cường độ uốn cũng giảm xuống một mức độ nhất định; Nhưng ether cellulose có thể cải thiện tính linh hoạt của vữa, nó có lợi cho cường độ uốn, làm cho tốc độ giảm chậm lại. Xem xét toàn diện, hiệu ứng kết hợp của hai người dẫn đến sự gia tăng tỷ lệ gấp.
2.4 Ảnh hưởng của HPMC đến đường kính L của vữa
Từ đường cong phân phối kích thước lỗ rỗng, dữ liệu phân phối kích thước lỗ rỗng và các thông số thống kê khác nhau của mẫu AD, có thể thấy rằng HPMC có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc lỗ rỗng của vữa xi măng:
(1) Sau khi thêm HPMC, kích thước lỗ rỗng của vữa xi măng tăng đáng kể. Trên đường cong phân phối kích thước lỗ rỗng, diện tích của hình ảnh di chuyển sang phải và giá trị lỗ rỗng tương ứng với giá trị cực đại trở nên lớn hơn. Sau khi thêm HPMC, đường kính lỗ rỗng trung bình của vữa xi măng lớn hơn đáng kể so với mẫu trống và đường kính lỗ rỗng trung bình của mẫu với liều 0,3% được tăng lên 2 bậc so với mẫu trống.
. Có thể thấy từ Bảng 1 rằng số lượng lỗ vô hại hoặc các lỗ ít gây hại hơn sẽ giảm đáng kể sau khi thêm HPMC và số lượng lỗ có hại hoặc các lỗ có hại hơn được tăng lên. Các lỗ chân lông vô hại hoặc lỗ chân lông ít gây hại của các mẫu không được trộn với HPMC là khoảng 49,4%. Sau khi thêm HPMC, các lỗ chân lông vô hại hoặc lỗ chân lông ít gây hại hơn được giảm đáng kể. Lấy liều 0,1% làm ví dụ, lỗ chân lông vô hại hoặc ít lỗ chân lông có hại được giảm khoảng 45%. %, số lượng lỗ có hại lớn hơn 10um tăng khoảng 9 lần.
. liên quan đến sự phân tán lớn. Nhưng về tổng thể, đường kính lỗ rỗng trung bình, đường kính lỗ rỗng trung bình và khối lượng lỗ rỗng cụ thể của mẫu trộn với HPMC có xu hướng tăng so với mẫu trống, trong khi diện tích bề mặt cụ thể giảm.
Thời gian đăng: Tháng 4 năm 03-2023