تحسين تأثير هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) على المواد ذات الأساس الأسمنتي

في السنوات الأخيرة، مع التطوير المستمر لتكنولوجيا عزل الجدران الخارجية، والتقدم المستمر لتكنولوجيا إنتاج السليلوز، والخصائص الممتازة لـ HPMC نفسها، تم استخدام HPMC على نطاق واسع في صناعة البناء والتشييد.

من أجل مواصلة استكشاف آلية العمل بين HPMC والمواد القائمة على الأسمنت، تركز هذه الورقة على تأثير تحسين HPMC على خصائص التماسك للمواد القائمة على الأسمنت.

وقت التخثر

يرتبط وقت الإعداد للخرسانة بشكل أساسي بوقت الإعداد للأسمنت، والركام له تأثير ضئيل، لذلك يمكن استخدام وقت الإعداد للملاط بدلاً من ذلك لدراسة تأثير HPMC على وقت الإعداد للخليط الخرساني غير القابل للتشتت تحت الماء، لأن وقت تماسك الملاط يتأثر بالماء. لذلك، من أجل تقييم تأثير HPMC على وقت تماسك الملاط، من الضروري تثبيت نسبة الماء إلى الأسمنت ونسبة الملاط للملاط.

وفقا للتجربة، فإن إضافة HPMC له تأثير مثبط كبير على خليط الملاط، ويطيل وقت إعداد الملاط تباعا مع زيادة محتوى HPMC. تحت نفس محتوى HPMC، تكون الملاط المصبوب تحت الماء أسرع من الملاط المتكون في الهواء. وقت الإعداد للقولبة المتوسطة أطول. عند القياس في الماء، بالمقارنة مع العينة الفارغة، فإن وقت الإعداد للملاط الممزوج بـ HPMC يتأخر بمقدار 6-18 ساعة للإعداد الأولي و6-22 ساعة للإعداد النهائي. ولذلك، ينبغي استخدام HPMC بالاشتراك مع المسرعات.

HPMC عبارة عن بوليمر عالي الجزيئي ذو بنية خطية جزيئية كبيرة ومجموعة هيدروكسيل في المجموعة الوظيفية، والتي يمكن أن تشكل روابط هيدروجينية مع جزيئات ماء الخلط وتزيد من لزوجة ماء الخلط. ستجذب السلاسل الجزيئية الطويلة لـ HPMC بعضها البعض، مما يجعل جزيئات HPMC تتشابك مع بعضها البعض لتشكل بنية شبكية، وتغليف الأسمنت وخلط الماء. بما أن HPMC يشكل هيكل شبكي مشابه للفيلم ويغلف الأسمنت، فإنه سيمنع بشكل فعال تطاير الماء في الملاط، ويعيق أو يبطئ معدل ترطيب الأسمنت.

نزيف

إن ظاهرة نزيف الملاط تشبه ظاهرة الخرسانة، والتي ستتسبب في ترسب ركام خطير، مما يؤدي إلى زيادة نسبة الماء إلى الأسمنت في الطبقة العليا من الملاط، مما يسبب انكماشًا بلاستيكيًا كبيرًا للطبقة العليا من الملاط في وقت مبكر المرحلة، وحتى التشقق، وقوة الطبقة السطحية للملاط ضعيفة نسبياً.

عندما تكون الجرعة أعلى من 0.5%، لا توجد ظاهرة نزيف بشكل أساسي. وذلك لأنه عندما يتم خلط HPMC في الملاط، يكون لدى HPMC هيكل لتشكيل الفيلم والشبكة، كما أن امتصاص مجموعات الهيدروكسيل على السلسلة الطويلة من الجزيئات الكبيرة يجعل الأسمنت وماء الخلط في الملاط يشكلان تلبدًا، مما يضمن الهيكل المستقر. من الهاون. بعد إضافة HPMC إلى الملاط، سيتم تشكيل العديد من فقاعات الهواء الصغيرة المستقلة. سيتم توزيع فقاعات الهواء هذه بالتساوي في الملاط وتعيق ترسب الركام. للأداء الفني لـ HPMC تأثير كبير على المواد القائمة على الأسمنت، وغالبًا ما يتم استخدامه لتحضير مواد مركبة جديدة قائمة على الأسمنت مثل ملاط ​​المسحوق الجاف وملاط البوليمر، بحيث يتمتع باحتباس جيد للماء واحتباس البلاستيك.

الطلب على المياه هاون

عندما تكون كمية HPMC صغيرة، يكون لها تأثير كبير على الطلب على المياه للملاط. في حالة الحفاظ على درجة تمدد الملاط الطازج كما هي بشكل أساسي، يتغير محتوى HPMC والطلب على الماء للملاط في علاقة خطية خلال فترة زمنية معينة، ويتناقص الطلب على الماء للملاط أولاً ثم يزيد بوضوح. عندما تكون كمية HPMC أقل من 0.025%، مع زيادة الكمية، ينخفض ​​الطلب على الماء للملاط تحت نفس درجة التمدد، مما يدل على أنه عندما تكون كمية HPMC صغيرة، يكون لها تأثير تقليل الماء على الملاط. الملاط، وHPMC له تأثير محبب للهواء. يوجد عدد كبير من فقاعات الهواء الصغيرة المستقلة في الملاط، وتعمل فقاعات الهواء هذه كمواد تشحيم لتحسين سيولة الملاط. عندما تكون الجرعة أكبر من 0.025%، يزداد الطلب على الماء للمونة مع زيادة الجرعة. وذلك لأن هيكل شبكة HPMC مكتمل بشكل أكبر، ويتم تقصير الفجوة بين الكتل في السلسلة الجزيئية الطويلة، مما يكون له تأثير الجذب والتماسك، ويقلل من سيولة الملاط. لذلك، بشرط أن تكون درجة التمدد هي نفسها بشكل أساسي، فإن الملاط يظهر زيادة في الطلب على المياه.

01. اختبار مقاومة التشتت:

تعد مقاومة التشتت مؤشرًا فنيًا مهمًا لقياس جودة عامل مكافحة التشتت. HPMC عبارة عن مركب بوليمر قابل للذوبان في الماء، ويعرف أيضًا باسم الراتنج القابل للذوبان في الماء أو البوليمر القابل للذوبان في الماء. يعمل على زيادة تماسك الخليط عن طريق زيادة لزوجة ماء الخلط. إنها مادة بوليمر محبة للماء يمكن أن تذوب في الماء لتكوين محلول. أو التشتت.

تظهر التجارب أنه عندما تزيد كمية الملدن الفائق عالي الكفاءة القائم على النفثالين، فإن إضافة الملدن الفائق سوف يقلل من مقاومة التشتت لملاط الأسمنت المخلوط حديثًا. وذلك لأن مخفض المياه عالي الكفاءة القائم على النفثالين هو مادة خافضة للتوتر السطحي. عندما يتم إضافة مخفض الماء إلى الملاط، سيتم توجيه مخفض الماء على سطح جزيئات الأسمنت لجعل سطح جزيئات الأسمنت له نفس الشحنة. هذا التنافر الكهربائي يجعل جزيئات الأسمنت تتشكل. يتم تفكيك هيكل التلبد للأسمنت، ويتم إطلاق الماء المغلف في الهيكل، مما سيؤدي إلى فقدان جزء من الأسمنت. في الوقت نفسه، وجد أنه مع زيادة محتوى HPMC، فإن مقاومة التشتت لملاط الأسمنت الطازج تصبح أفضل وأفضل.

02. خصائص قوة الخرسانة:

في مشروع أساس تجريبي، تم تطبيق خليط الخرسانة غير القابل للتشتت تحت الماء HPMC، وكانت درجة قوة التصميم هي C25. وفقًا للاختبار الأساسي، تكون كمية الأسمنت 400 كجم، ودخان السيليكا المركب 25 كجم/م3، والكمية المثلى من HPMC هي 0.6% من كمية الأسمنت، ونسبة الماء إلى الأسمنت 0.42، ومعدل الرمل 40%، ويكون ناتج مخفض المياه عالي الكفاءة القائم على النفثالين هو كمية الأسمنت 8٪، ومتوسط ​​قوة 28d للعينة الخرسانية في الهواء هو 42.6MPa، متوسط ​​قوة 28d للخرسانة تحت الماء مع ارتفاع قطرة 60 مم هو 36.4MPa، ونسبة قوة الخرسانة المشكلة بالماء إلى الخرسانة المشكلة بالهواء هي 84.8٪، والتأثير أكثر أهمية.

03. تظهر التجارب:

(1) إضافة HPMC له تأثير مثبط واضح على خليط الملاط. مع زيادة محتوى HPMC، يتم تمديد وقت إعداد الملاط على التوالي. وفي ظل نفس محتوى HPMC، تكون الملاط المتكون تحت الماء أسرع من الملاط المتكون في الهواء. وقت الإعداد للقولبة المتوسطة أطول. هذه الميزة مفيدة لضخ الخرسانة تحت الماء.

(2) الملاط الأسمنتي المخلوط حديثًا والمخلوط مع هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز له خصائص تماسك جيدة ولا ينزف تقريبًا.

(3) انخفضت كمية HPMC والطلب على الماء للملاط أولاً ثم زاد بشكل واضح.

(4) يؤدي دمج عامل تقليل الماء إلى تحسين مشكلة زيادة الطلب على الماء للملاط، ولكن يجب التحكم في جرعته بشكل معقول، وإلا فإن مقاومة التشتت تحت الماء لملاط الأسمنت المخلوط حديثًا ستنخفض أحيانًا.

(5) هناك اختلاف بسيط في الهيكل بين عينة معجون الأسمنت الممزوج بـ HPMC والعينة الفارغة، وهناك اختلاف بسيط في هيكل وكثافة عينة معجون الأسمنت المصبوبة في الماء والهواء. العينة المتكونة تحت الماء لمدة 28 يومًا تكون هشة قليلاً. السبب الرئيسي هو أن إضافة HPMC يقلل بشكل كبير من فقدان وتشتت الأسمنت عند صب الماء، ولكنه يقلل أيضًا من ضغط حجر الأسمنت. في المشروع، وبشرط ضمان تأثير عدم التشتت تحت الماء، يجب تقليل جرعة HPMC قدر الإمكان.

(6) إضافة HPMC تحت الماء خليط خرساني غير قابل للتشتت، التحكم في الجرعة مفيد للقوة. يوضح المشروع التجريبي أن نسبة قوة الخرسانة المشكلة بالماء والخرسانة المشكلة بالهواء تبلغ 84.8%، والتأثير كبير نسبيًا.