שיפור ההשפעה של הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה (HPMC) על חומרים מבוססי צמנט

בשנים האחרונות, עם התפתחות מתמשכת של טכנולוגיית בידוד קירות חיצוניים, התקדמות מתמשכת של טכנולוגיית ייצור תאית והמאפיינים המצוינים של HPMC עצמה, נעשה שימוש נרחב ב-HPMC בתעשיית הבנייה.

על מנת להמשיך ולחקור את מנגנון הפעולה בין HPMC לחומרים מבוססי צמנט, מאמר זה מתמקד בהשפעת השיפור של HPMC על התכונות המלוכדות של חומרים מבוססי צמנט.

זמן קרישה

זמן ההתייצבות של הבטון קשור בעיקר לזמן ההתייצבות של המלט, ולאגרגט יש השפעה מועטה, כך שניתן להשתמש בזמן ההתקבעות של טיט במקום זאת כדי לחקור את השפעת HPMC על זמן ההתקבעות של תערובת בטון תת-מימית בלתי מתפזרת. מכיוון שזמן ההתייצבות של הטיט מושפע ממים לכן, על מנת להעריך את השפעת HPMC על זמן ההתקבעות של הטיט, יש צורך לקבוע את יחס המים-צמנט ויחס המרגמה של הטיט.

על פי הניסוי, להוספת HPMC יש השפעה מעכבת משמעותית על תערובת הטיט, וזמן ההתקבעות של המרגמה מתארך ברציפות עם עליית תכולת HPMC. תחת אותה תכולת HPMC, המרגמה התת-מימית מהירה יותר מהמרגמה שנוצרת באוויר. זמן ההתייצבות של דפוס בינוני ארוך יותר. כאשר נמדד במים, בהשוואה לדגימה הריקה, זמן ההתייצבות של המרגמה המעורבבת עם HPMC מתעכב ב-6-18 שעות עבור ההגדרה הראשונית ו-6-22 שעות עבור ההגדרה הסופית. לכן, יש להשתמש ב-HPMC בשילוב עם מאיצים.

HPMC הוא פולימר גבוה מולקולרי בעל מבנה ליניארי מקרו-מולקולרי וקבוצת הידרוקסיל על הקבוצה הפונקציונלית, שיכול ליצור קשרי מימן עם מולקולות המים המערבבים ולהגביר את הצמיגות של מי הערבוב. השרשראות המולקולריות הארוכות של HPMC ימשכו זו את זו, מה שיגרום למולקולות ה- HPMC להסתבך אחת עם השנייה וליצור מבנה רשת, עוטפות מלט ומערבבים מים. מכיוון ש-HPMC יוצר מבנה רשת הדומה לסרט ועוטף את המלט, הוא ימנע למעשה את הנידוף המים במלט, ויעכב או יאט את קצב ההידרציה של המלט.

מְדַמֵם

תופעת הדימום של טיט דומה לזו של בטון, מה שיגרום להתיישבות אגרגטית רצינית, וכתוצאה מכך לעלייה ביחס המים-צמנט של השכבה העליונה של הדימום, מה שיגרום להתכווצות פלסטית גדולה של השכבה העליונה של הדימום בתחילת הדרך. שלב, ואפילו פיצוח, ואת החוזק של שכבת פני השטח של slurry חלש יחסית.

כאשר המינון הוא מעל 0.5%, בעצם אין תופעה של דימום. הסיבה לכך היא שכאשר מערבבים את HPMC לתוך המרגמה, ל-HPMC יש מבנה יצירת סרט ורשת, והספיחה של קבוצות הידרוקסיל על השרשרת הארוכה של מקרומולקולות גורמת למלט ולערבוב המים במרגמה ליצור קצף, מה שמבטיח את המבנה היציב. של המרגמה. לאחר הוספת HPMC למרגמה, ייווצרו בועות אוויר זעירות רבות ועצמאיות. בועות אוויר אלו יתפזרו באופן שווה במרגמה ויפריעו לשקיעה של אגרגט. לביצועים הטכניים של HPMC יש השפעה רבה על חומרים המבוססים על מלט, ולעתים קרובות הוא משמש להכנת חומרים מרוכבים חדשים על בסיס צמנט כגון טיט אבקה יבש וטיט פולימרי, כך שיש לו אחזקת מים ואגירת פלסטיק טובה.

דרישה למים מרגמה

כאשר כמות HPMC קטנה, יש לה השפעה רבה על דרישת המים של המרגמה. במקרה של שמירה על מידת ההתפשטות של המרגמה הטרייה זהה בעצם, תכולת ה-HPMC ודרישת המים של המרגמה משתנים ביחס ליניארי תוך פרק זמן מסוים, ודרישת המים של המרגמה תחילה פוחתת ולאחר מכן עולה. בָּרוּר. כאשר כמות HPMC קטנה מ-0.025%, עם עליית הכמות, ביקוש המים של טיט פוחת באותה דרגת התפשטות, מה שמראה שכאשר כמות HPMC קטנה, יש לה השפעה מפחיתה מים על מרגמה, ול-HPMC יש אפקט סחף אוויר. יש מספר רב של בועות אוויר זעירות עצמאיות במרגמה, ובועות אוויר אלו פועלות כחומר סיכה לשיפור נזילות המרגמה. כאשר המינון גדול מ-0.025%, דרישת המים של המרגמה עולה עם עליית המינון. הסיבה לכך היא שמבנה הרשת של HPMC הושלם עוד יותר, ומתקצר הפער בין הצקות בשרשרת המולקולרית הארוכה, דבר המשפיע על משיכה ולכידות, ומפחית את נזילות המרגמה. לפיכך, בתנאי שמידת ההתפשטות היא בעצם זהה, התרחיץ מראה עלייה בביקוש למים.

01. בדיקת עמידות לפיזור:

אנטי פיזור הוא מדד טכני חשוב למדידת האיכות של חומר נגד פיזור. HPMC היא תרכובת פולימר מסיס במים, המכונה גם שרף מסיס במים או פולימר מסיס במים. זה מגביר את העקביות של התערובת על ידי הגדלת הצמיגות של מי הערבוב. זהו חומר פולימרי הידרופילי שיכול להתמוסס במים ליצירת תמיסה. או פיזור.

ניסויים מראים שכאשר כמות של פלסטייזר על בסיס נפתלין עולה, תוספת של פלסטייזר על תפחית את עמידות הפיזור של טיט צמנט מעורבב טרי. הסיבה לכך היא שמפחית מים בעל יעילות גבוהה על בסיס נפתלין הוא חומר פעיל שטח. כאשר מפחית המים מתווסף למרגמה, מפחית המים יהיה מכוון על פני חלקיקי המלט כדי לגרום למשטח של חלקיקי המלט להיות בעל אותו מטען. דחיה חשמלית זו גורמת לחלקיקי המלט ליצור את מבנה הצפצופים של המלט מפורק, ומשתחררים המים העטופים במבנה, מה שיגרום לאובדן חלק מהמלט. יחד עם זאת, נמצא כי עם העלייה בתכולת HPMC, עמידות הפיזור של טיט צמנט טרי הולכת ומשתפרת.

02. מאפייני חוזק של בטון:

בפרויקט ביסוס פיילוט, הוחלה תערובת בטון תת-מימית בלתי מתפזרת של HPMC, ודרגת החוזק התכנונית הייתה C25. לפי הבדיקה הבסיסית, כמות המלט היא 400 ק"ג, אדי הסיליקה המורכבים הם 25 ק"ג/מ"ק, הכמות האופטימלית של HPMC היא 0.6% מכמות המלט, יחס המים-צמנט הוא 0.42, שיעור החול הוא 40%, והתפוקה של מפחית מים בעל יעילות גבוהה מבוססת נפתלין היא כמות המלט היא 8%, חוזק ממוצע של 28 ד' של הבטון דגימה באוויר היא 42.6MPa, החוזק הממוצע של 28 ד' של הבטון התת-מימי עם גובה נפילה של 60 מ"מ הוא 36.4MPa, ויחס החוזק של הבטון שנוצר במים לבטון היוצר באוויר הוא 84.8%, ההשפעה היא יותר מַשְׁמָעוּתִי.

03. ניסויים מראים:

(1) לתוספת HPMC יש השפעה מעכבת ברורה על תערובת המרגמה. עם העלייה של תכולת HPMC, זמן ההתייצבות של המרגמה מתארך ברציפות. תחת אותה תכולת HPMC, המרגמה שנוצרת מתחת למים מהירה יותר מזו שנוצרת באוויר. זמן ההתייצבות של דפוס בינוני ארוך יותר. תכונה זו מועילה לשאיבת בטון תת מימית.

(2) לטיט המלט המעורבב שזה עתה מעורבב עם הידרוקסיפרופיל מתילצלולוזה יש תכונות לכידות טובות וכמעט ללא דימום.

(3) כמות ה-HPMC והביקוש למים של טיט פחתו תחילה ולאחר מכן עלו באופן ברור.

(4) שילוב של חומר מפחית מים משפר את בעיית הביקוש המוגבר למים לטיט, אך יש לשלוט במינון שלו בצורה סבירה, אחרת לעיתים תפחת עמידות הפיזור התת-מימי של טיט צמנט טרי מעורב.

(5) יש הבדל קטן במבנה בין דגימת משחת המלט המעורבת עם HPMC לבין הדגימה הריקה, ויש הבדל קטן במבנה ובצפיפות דגימת משחת הצמנט שנשפכה במים ובאוויר. הדגימה שנוצרה מתחת למים במשך 28 ימים היא מעט פריכה. הסיבה העיקרית היא שהוספת HPMC מפחיתה מאוד את אובדן ופיזור המלט בעת יציקת מים, אך גם מפחיתה את הקומפקטיות של אבן מלט. בפרויקט, בתנאי של הבטחת השפעת אי-פיזור מתחת למים, יש להפחית ככל האפשר את מינון ה-HPMC.

(6) הוספת HPMC תת-מימי תערובת בטון בלתי מתפזר, שליטה במינון מועילה לחוזק. מפרויקט הפיילוט עולה כי יחס החוזק של בטון בצורת מים ובטון בצורת אוויר הוא 84.8%, וההשפעה משמעותית יחסית.