تأثير هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز HPMC على خواص الملاط الملاذ الماكينة

مع التقدم المستمر للصناعة وتحسين التكنولوجيا ، من خلال إدخال وتحسين آلات رش الملاط الأجنبي ، تم تطوير تقنية الرش واللصق الميكانيكية بشكل كبير في بلدي في السنوات الأخيرة. يختلف هاون الرش الميكانيكي عن مدافع الهاون العادية ، والذي يتطلب أداءً مرتفعًا للاحتفاظ بالمياه ، وسيولة مناسبة وبعض الأداء المضاد للتقاط. عادةً ما تتم إضافة هيدروكسي بروبيلوز ميثيل سيلولوز إلى هاون ، الذي هو الأثير السليلوز (HPMC) هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. الوظائف الرئيسية للهيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز HPMC في هاون هي: سماكة وتخفيف اللزوجة ، وضبط الريولوجيا ، وقدرة الاحتفاظ بالمياه الممتازة. ومع ذلك ، لا يمكن تجاهل أوجه القصور في HPMC. HPMC له تأثير يدين الهواء ، والذي سيؤدي إلى مزيد من العيوب الداخلية ويقلل بشكل خطير من الخواص الميكانيكية لقذائف الهاون. درس شركة Shandong Chenbang Fine Chemical Co. ، Ltd. تأثير HPMC على معدل الاحتفاظ بالماء ، والكثافة ، ومحتوى الهواء ، والخصائص الميكانيكية لقذائف الهاون من الجانب العياني ، ودرس تأثير الهيدروكسي بروبيل ميثيلولوز HPMC على بنية L من الجانب من الجانب المجهري. .

1. اختبار

1.1 المواد الخام

الأسمنت: متاح تجاريا P.0 42.5 الأسمنت ، نقاط القوة الثنائية والضغط 28D هي 6.9 و 48.2 ميجا باسكال على التوالي ؛ الرمال: شنغدي فاين ريفر رمل ، 40-100 شبكة ؛ الأثير السليلوز: أنتجته شركة Shandong Chenbang Fine Chemical Co. ، Ltd. Hydroxypropyl Methylcellulose Ether ، مسحوق أبيض ، لزوجة اسمية 40 ، 100 ، 150 ، 200 PA-S ؛ الماء: ماء الصنبور النظيف.

1.2 طريقة الاختبار

وفقًا لـ JGJ/T 105-2011 "لوائح البناء للرش الميكانيكي والملصق" ، فإن اتساق الملاط هو 80-120 ملم ، ومعدل الاحتفاظ بالماء أكبر من 90 ٪. في هذه التجربة ، تم تعيين نسبة الرمال الجير في 1: 5 ، تم التحكم في الاتساق عند (93+2) مم ، وتم مزج الأثير السليلوز خارجيًا ، وكان كمية المزج تعتمد على كتلة الأسمنت. يتم اختبار الخصائص الأساسية لقذائف الهاون مثل الكثافة الرطبة ، ومحتوى الهواء ، والاحتفاظ بالماء ، والاتساق مع الإشارة إلى JGJ 70-2009 "طرق اختبار الخصائص الأساسية لبناء الهاون" ، ويتم اختبار محتوى الهواء وحسابه وفقًا لطريقة الكثافة. أجريت اختبارات التحضير والانحناء والضغط على العينات وفقًا لـ GB/T 17671-1999 "طرق لاختبار قوة رمال هاون الأسمنت (طريقة ISO)". تم قياس قطر اليرقات بواسطة قياس المسامية الزئبق. كان نموذج مقياس المسمين الزئبقي Autopore 9500 ، وكان نطاق القياس 5.5 نانومتر-360 ميكرون. تم إجراء ما مجموعه 4 مجموعات من الاختبارات. كانت نسبة SEMENT-SAND 1: 5 ، كانت لزوجة HPMC 100 PA-S ، والجرعة 0 ، 0.1 ٪ ، 0.2 ٪ ، 0.3 ٪ (الأرقام هي ، B ، C ، D على التوالي).

2. النتائج والتحليل

2.1 تأثير HPMC على معدل الاحتفاظ بالمياه في هاون الأسمنت

يشير الاحتفاظ بالماء إلى قدرة الهاون على الاحتفاظ بالماء. في الملاط الرش بالآلة ، يمكن لإضافة الأثير السليلوز الاحتفاظ بفعالية الماء ، ويقلل من معدل النزيف ، وتلبية متطلبات الترطيب الكامل للمواد القائمة على الأسمنت. تأثير HPMC على الاحتفاظ بالمياه من الهاون.

مع زيادة محتوى HPMC ، يزداد معدل الاحتفاظ بالمياه في الملاط تدريجيا. منحنيات هيدروكسي بروبيل ميثيل كيلولوز الأثير مع اللزوجة من 100 و 150 و 200 باسكال هي نفسها. عندما يكون المحتوى 0.05 ٪ -0.15 ٪ ، يزداد معدل الاحتفاظ بالماء خطيًا ، وعندما يكون المحتوى 0.15 ٪ ، يكون معدل الاحتفاظ بالماء أكبر من 93 ٪. ؛ عندما تتجاوز كمية فريك 0.20 ٪ ، يصبح الاتجاه المتزايد في معدل الاحتفاظ بالماء مسطحًا ، مما يشير إلى أن كمية HPMC قريبة من التشبع. منحنى تأثير كمية HPMC مع لزوجة 40 باسكال على معدل الاحتفاظ بالماء هو خط مستقيم تقريبًا. عندما يكون الكمية أكبر من 0.15 ٪ ، يكون معدل الاحتفاظ بالمياه في الملاط أقل بكثير من نسبة الأنواع الثلاثة الأخرى من HPMC مع نفس كمية اللزوجة. يُعتقد عمومًا أن آلية الاحتفاظ بالمياه في الأثير السليلوز هي: مجموعة الهيدروكسيل على جزيء الأثير السليلوز وذرة الأكسجين على رابطة الأثير سترتبط بجزيء الماء لتشكيل رابطة هيدروجين ، بحيث يصبح الماء الحر ماءًا ، مما يلعب تأثيرًا جيدًا للاحتفاظ بالماء ؛ ويعتقد أيضًا أن التداخل بين جزيئات الماء والسلاسل الجزيئية للأثير السليلوز يسمح جزيئات الماء بالدخول إلى الداخل من سلاسل الجزيئات الجزيئية السليلوز وتخضع لقوى ملزمة قوية ، وبالتالي تحسين الاحتفاظ بالماء من ملاط ​​الأسمنت. يمكن أن يحافظ الاحتفاظ بالمياه الممتازة على الملاط المتجانس ، وليس من السهل فصله ، والحصول على أداء خلط جيد ، مع تقليل التآكل الميكانيكي وزيادة عمر آلة رش الملاط.

2.2 تأثير هيدروكسي بروبيل ميثيل سيلولوز HPMC على كثافة ومحتوى الهواء من قذائف الهاون الأسمنت

عندما تكون كمية HPMC 0-0.20 ٪ ، تنخفض كثافة الملاط بشكل حاد مع زيادة كمية HPMC ، من 2050 كجم/م 3 إلى حوالي 1650 كجم/م 3 ، وهو أقل بنسبة 20 ٪ تقريبًا ؛ عندما تتجاوز كمية HPMC 0.20 ٪ ، تنخفض الكثافة. في الهدوء. مقارنة بين 4 أنواع من HPMC مع اللزوجة المختلفة ، كلما ارتفعت اللزوجة ، كلما انخفضت كثافة الهاون ؛ تتداخل منحنيات كثافة الهاون مع اللزوجة المختلطة من 150 و 200 Pa.S HPMC بشكل أساسي ، مما يشير إلى أنه مع استمرار لزوجة HPMC ، لم تعد الكثافة تنخفض.

قانون تغيير محتوى الهواء في الملاط هو عكس تغيير كثافة الهاون. عندما يكون محتوى hydroxypropyl methylcellulose HPMC 0-0.20 ٪ ، مع زيادة محتوى HPMC ، يزداد محتوى الهواء في هاون خطيًا تقريبًا ؛ يتجاوز محتوى HPMC بعد 0.20 ٪ ، بالكاد يتغير محتوى الهواء ، مما يشير إلى أن تأثير إدخال الهواء في الملاط قريب من التشبع. إن تأثير إدخال الهواء لـ HPMC مع لزوجة 150 و 200 PA.S أكبر من تأثير HPMC مع لزوجة 40 و 100 PA.S.

يتم تحديد تأثير إدخال الهواء للأثير السليلوز بشكل رئيسي من خلال بنيته الجزيئية. يحتوي الأثير السليلوز على كل من المجموعات المحبة للماء (الهيدروكسيل ، الأثير) والمجموعات الكارهة للماء (الميثيل ، حلقة الجلوكوز) ، وهو سطحي. ، له نشاط سطحي ، وبالتالي تأثير تدخل الهواء. من ناحية ، يمكن أن يكون الغاز المقدم بمثابة محمل كرة في مدافع الهاون ، ويحسن أداء عمل الملاط ، وزيادة الحجم ، وزيادة الإنتاج ، وهو مفيد للشركة المصنعة. ولكن من ناحية أخرى ، يزيد تأثير إدخال الهواء من محتوى الهواء في الملاط والمسامية بعد التصلب ، مما يؤدي إلى زيادة المسام الضارة وتقليل الخواص الميكانيكية بشكل كبير. على الرغم من أن HPMC له تأثير معين في الهواء ، إلا أنه لا يمكن أن يحل محل عامل إدخال الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، عند استخدام HPMC وعامل إدخال الهواء في نفس الوقت ، قد يفشل وكيل إدخال الهواء.

2.3 تأثير HPMC على الخواص الميكانيكية لقذائف الهاون الأسمنت

عندما تكون كمية HPMC فقط 0.05 ٪ ، تنخفض قوة الهاون بشكل ملحوظ ، والتي تقل عن 25 ٪ من العينة الفارغة بدون هيدروكسي بروبيل ميثيل كيلولوز HPMC ، ويمكن أن تصل قوة الضغط إلا إلى 65 ٪ من العينة الفارغة -80 ٪. عندما تتجاوز كمية HPMC 0.20 ٪ ، فإن الانخفاض في قوة الانحناء وقوة الضغط في الملاط ليس واضحًا. لزوجة HPMC ليس لها تأثير يذكر على الخواص الميكانيكية لقذائف الهاون. تقدم HPMC الكثير من فقاعات الهواء الصغيرة ، ويزيد تأثير إدخال الهواء على الهاون من المسامية الداخلية والمسامات الضارة لقذائف الهاون ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في قوة الضغط وقوة الانثناء. سبب آخر لانخفاض قوة الملاط هو تأثير الاحتفاظ بالماء لأثير السليلوز ، والذي يحافظ على الماء في الملاط الصلب ، وتؤدي نسبة الماء الكبيرة إلى انخفاض في قوة كتلة الاختبار. بالنسبة لقذائف هاون البناء الميكانيكية ، على الرغم من أن الأثير السليلوز يمكن أن يزيد بشكل كبير من معدل الاحتفاظ بالمياه الملاط ويحسن قابلية عمله ، إذا كانت الجرعة كبيرة جدًا ، فإنها ستؤثر بشكل خطير على الخواص الميكانيكية لقذائف الهاون ، لذلك يجب وزن العلاقة بين الاثنين بشكل معقول.

مع زيادة محتوى Hydroxypropyl Methylcellulose HPMC ، أظهرت نسبة طي الملاط اتجاهًا متزايدًا بشكل عام ، والذي كان في الأساس علاقة خطية. وذلك لأن الأثير السليلوز المضافة يقدم عددًا كبيرًا من فقاعات الهواء ، مما يسبب المزيد من العيوب داخل الملاط ، وتنخفض قوة الهاون من الدليل بشكل حاد ، على الرغم من أن قوة الانحناء تنخفض أيضًا إلى حد ما ؛ لكن الأثير السليلوز يمكن أن يحسن مرونة الملاط ، فهو مفيد لقوة الانثناء ، مما يجعل معدل الانخفاض يتباطأ. بالنظر إلى شمولية ، يؤدي التأثير المشترك للثنين إلى زيادة في نسبة الطي.

2.4 تأثير HPMC على قطر L من الهاون

من منحنى توزيع حجم المسام ، وبيانات توزيع حجم المسام ومعلمات إحصائية مختلفة لعينات م ، يمكن ملاحظة أن HPMC له تأثير كبير على بنية مسام هاون الهاون الأسمنت:

(1) بعد إضافة HPMC ، يزيد حجم مسام هاون الأسمنت بشكل كبير. في منحنى توزيع حجم المسام ، تنتقل مساحة الصورة إلى اليمين ، وتصبح قيمة المسام المقابلة لقيمة الذروة أكبر. بعد إضافة HPMC ، يكون قطر المسام المتوسط ​​لقذائف هاون الأسمنت أكبر بكثير من العينة الفارغة ، ويزداد قطر المسام المتوسط ​​للعينة بنسبة 0.3 ٪ بنسبة 2 من الحجم مقارنة بالعينة الفارغة.

(2) قسّم المسام في الخرسانة إلى أربعة أنواع ، وهي المسام غير الضارة (≤20 نانومتر) ، المسام الأقل ضارًا (20-100 نانومتر) ، المسام الضارة (100-200 نانومتر) والعديد من المسام الضارة (≥200 نانومتر). يمكن أن نرى من الجدول 1 أن عدد الثقوب غير الضارة أو الثقوب الأقل ضارة يتم تقليلها بشكل كبير بعد إضافة HPMC ، ويزداد عدد الثقوب الضارة أو الثقوب الضارة. المسام غير الضارة أو المسام الأقل ضارة للعينات غير المخلوطة مع HPMC حوالي 49.4 ٪. بعد إضافة HPMC ، يتم تقليل المسام غير الضارة أو المسام الأقل ضارة بشكل كبير. أخذ الجرعة بنسبة 0.1 ٪ كمثال ، يتم تقليل المسام غير الضارة أو المسام الأقل ضارة بحوالي 45 ٪. ٪ ، ارتفع عدد الثقوب الضارة التي يزيد حجمها عن 10 مرات بنحو 9 مرات.

(3) لا يتبع قطر المسام المتوسط ​​، وقطر المسام المتوسط ​​، وحجم مسام معين ، ومساحة سطحية محددة قاعدة تغيير صارمة للغاية مع زيادة محتوى HEDROXYPROPYL Methylcellulose HPMC ، والتي قد تكون مرتبطة باختيار العينة في اختبار حقن الزئبق. تتعلق بتشتت كبير. ولكن بشكل عام ، يميل قطر المسام المتوسط ​​، وقطر المسام المتوسط ​​وحجم مسام محدد للعينة المخلوطة مع HPMC إلى الزيادة مقارنة بالعينة الفارغة ، بينما تنخفض مساحة السطح المحددة.