Dengan kemajuan industri yang berkelanjutan dan peningkatan teknologi, melalui pengenalan dan peningkatan mesin penyemprot mortar asing, teknologi penyemprotan mekanis dan plesteran telah berkembang pesat di negara saya dalam beberapa tahun terakhir. Mortar penyemprotan mekanis berbeda dengan mortar biasa, yang memerlukan kinerja retensi air yang tinggi, fluiditas yang sesuai, dan kinerja anti-kendur tertentu. Biasanya, hidroksipropil metilselulosa ditambahkan ke dalam mortar, dimana selulosa Eter (HPMC) adalah yang paling banyak digunakan. Fungsi utama HPMC hidroksipropil metilselulosa dalam mortar adalah: mengentalkan dan mengviskosifikasi, mengatur reologi, dan kapasitas retensi air yang sangat baik. Namun kekurangan HPMC tidak bisa diabaikan. HPMC memiliki efek memasukkan udara, yang akan menyebabkan lebih banyak cacat internal dan sangat mengurangi sifat mekanik mortar. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. mempelajari pengaruh HPMC terhadap laju retensi air, kepadatan, kandungan udara dan sifat mekanik mortar dari aspek makroskopik, dan mempelajari pengaruh hidroksipropil metilselulosa HPMC pada struktur L mortar dari aspek mikroskopis. .
1. Tes
1.1 Bahan mentah
Semen: semen P.0 42,5 yang tersedia secara komersial, kuat lentur dan kuat tekan 28d masing-masing adalah 6,9 dan 48,2 MPa; pasir: pasir sungai halus Chengde, 40-100 mesh; selulosa eter: diproduksi oleh Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Hidroksipropil metilselulosa eter, bubuk putih, viskositas nominal 40, 100, 150, 200 Pa-s; air: air keran bersih.
1.2 Metode pengujian
Menurut JGJ/T 105-2011 “Peraturan Konstruksi untuk Penyemprotan dan Plesteran Mekanis”, konsistensi mortar adalah 80-120 mm, dan tingkat retensi air lebih dari 90%. Dalam percobaan ini, perbandingan pasir kapur ditetapkan pada 1:5, konsistensi dikontrol pada (93+2) mm, dan selulosa eter dicampur secara eksternal, dan jumlah pencampuran didasarkan pada massa semen. Sifat dasar mortar seperti massa jenis basah, kadar udara, retensi air, dan konsistensi diuji dengan mengacu pada JGJ 70-2009 “Metode Pengujian Sifat Dasar Mortar Bangunan”, dan kadar udara diuji dan dihitung menurut massa jenisnya. metode. Persiapan, uji kuat lentur dan kuat tekan benda uji dilakukan sesuai dengan GB/T 17671-1999 “Metode Pengujian Kekuatan Semen Mortar Pasir (Metode ISO)”. Diameter larva diukur dengan porosimetri merkuri. Model porosimeter merkuri adalah AUTOPORE 9500, dan rentang pengukurannya adalah 5,5 nm-360 μm. Sebanyak 4 set tes dilakukan. Rasio semen-pasir 1:5, viskositas HPMC 100 Pa-s, dan dosis 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (masing-masing angkanya A, B, C, D).
2. Hasil dan analisis
2.1 Pengaruh HPMC terhadap laju retensi air mortar semen
Retensi air mengacu pada kemampuan mortar untuk menahan air. Dalam mortar yang disemprotkan dengan mesin, penambahan selulosa eter dapat secara efektif menahan air, mengurangi laju pendarahan, dan memenuhi persyaratan hidrasi penuh bahan berbahan dasar semen. Pengaruh HPMC terhadap retensi air mortar.
Dengan meningkatnya kandungan HPMC, laju retensi air pada mortar meningkat secara bertahap. Kurva hidroksipropil metilselulosa eter dengan viskositas 100, 150 dan 200 Pa.s pada dasarnya sama. Bila kadarnya 0,05%-0,15%, laju retensi air meningkat secara linier, dan bila kadarnya 0,15%, laju retensi air lebih besar dari 93%. ; Ketika jumlah grit melebihi 0,20%, tren peningkatan laju retensi air menjadi datar, menunjukkan bahwa jumlah HPMC mendekati saturasi. Kurva pengaruh jumlah HPMC dengan viskositas 40 Pa.s terhadap laju retensi air kira-kira berupa garis lurus. Jika jumlahnya lebih besar dari 0,15%, tingkat retensi air mortar jauh lebih rendah dibandingkan tiga jenis HPMC lainnya dengan jumlah viskositas yang sama. Secara umum diyakini bahwa mekanisme retensi air selulosa eter adalah: gugus hidroksil pada molekul selulosa eter dan atom oksigen pada ikatan eter akan berasosiasi dengan molekul air membentuk ikatan hidrogen, sehingga air bebas menjadi air terikat. , sehingga memainkan efek retensi air yang baik; Dipercaya juga bahwa interdifusi antara molekul air dan rantai molekul selulosa eter memungkinkan molekul air memasuki bagian dalam rantai makromolekul selulosa eter dan terkena gaya pengikatan yang kuat, sehingga meningkatkan retensi air bubur semen. Retensi air yang sangat baik dapat menjaga mortar tetap homogen, tidak mudah dipisahkan, dan memperoleh kinerja pencampuran yang baik, sekaligus mengurangi keausan mekanis dan meningkatkan umur mesin penyemprot mortar.
2.2 Pengaruh HPMC hidroksipropil metilselulosa terhadap densitas dan kandungan udara mortar semen
Ketika jumlah HPMC 0-0,20%, kepadatan mortar menurun tajam seiring dengan peningkatan jumlah HPMC, dari 2050 kg/m3 menjadi sekitar 1650kg/m3, yaitu sekitar 20% lebih rendah; ketika jumlah HPMC melebihi 0,20%, kepadatannya menurun. dalam keadaan tenang. Membandingkan 4 jenis HPMC dengan viskositas berbeda, semakin tinggi viskositas maka semakin rendah densitas mortar; kurva densitas mortar dengan viskositas campuran HPMC 150 dan 200 Pa.s pada dasarnya tumpang tindih, menunjukkan bahwa seiring dengan meningkatnya viskositas HPMC, Densitas tidak lagi berkurang.
Hukum perubahan kadar udara mortar berlawanan dengan perubahan massa jenis mortar. Ketika kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC 0-0,20%, dengan meningkatnya kandungan HPMC, kandungan udara mortar meningkat hampir secara linier; kandungan HPMC melebihi Setelah 0,20%, kandungan udara hampir tidak berubah, menunjukkan bahwa efek pemasukan udara dari mortar mendekati saturasi. Efek masuknya udara pada HPMC dengan viskositas 150 dan 200 Pa.s lebih besar dibandingkan dengan HPMC dengan viskositas 40 dan 100 Pa.s.
Efek masuknya udara dari selulosa eter terutama ditentukan oleh struktur molekulnya. Selulosa eter memiliki gugus hidrofilik (hidroksil, eter) dan gugus hidrofobik (metil, cincin glukosa), dan merupakan surfaktan. , memiliki aktivitas permukaan, sehingga memiliki efek masuknya udara. Di satu sisi, gas yang dimasukkan dapat bertindak sebagai bantalan bola dalam mortar, meningkatkan kinerja kerja mortar, meningkatkan volume, dan meningkatkan keluaran, yang bermanfaat bagi pabrikan. Namun di sisi lain, efek pemasukan udara meningkatkan kandungan udara mortar dan porositas setelah pengerasan, mengakibatkan peningkatan pori-pori berbahaya dan sangat mengurangi sifat mekanik. Meskipun HPMC mempunyai efek pemasukan udara tertentu, HPMC tidak dapat menggantikan bahan pemasukan udara. Selain itu, bila HPMC dan bahan pemasukan udara digunakan pada saat yang sama, bahan pemasukan udara mungkin gagal.
2.3 Pengaruh HPMC terhadap sifat mekanik mortar semen
Ketika jumlah HPMC hanya 0,05%, kekuatan lentur mortar menurun secara signifikan, yaitu sekitar 25% lebih rendah dibandingkan sampel blanko tanpa hidroksipropil metilselulosa HPMC, dan kuat tekan hanya dapat mencapai 65% dari sampel blanko - 80%. Bila jumlah HPMC melebihi 0,20%, penurunan kuat lentur dan kuat tekan mortar tidak terlihat jelas. Viskositas HPMC mempunyai pengaruh yang kecil terhadap sifat mekanik mortar. HPMC menimbulkan banyak gelembung udara kecil, dan efek masuknya udara pada mortar meningkatkan porositas internal dan pori-pori mortar yang berbahaya, sehingga mengakibatkan penurunan kuat tekan dan kuat lentur secara signifikan. Alasan lain penurunan kekuatan mortar adalah efek retensi air dari selulosa eter, yang menahan air dalam mortar yang mengeras, dan rasio pengikat air yang besar menyebabkan penurunan kekuatan blok uji. Untuk mortar konstruksi mekanis, meskipun selulosa eter dapat secara signifikan meningkatkan laju retensi air mortar dan meningkatkan kemampuan pengerjaannya, jika dosisnya terlalu besar, hal ini akan sangat mempengaruhi sifat mekanik mortar, sehingga hubungan antara keduanya harus dipertimbangkan secara wajar.
Dengan meningkatnya kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC, rasio lipat mortar menunjukkan tren peningkatan secara keseluruhan, yang pada dasarnya merupakan hubungan linier. Hal ini karena penambahan selulosa eter menimbulkan sejumlah besar gelembung udara, yang menyebabkan lebih banyak cacat di dalam mortar, dan kuat tekan mortar pemandu naik menurun tajam, meskipun kuat lentur juga menurun sampai batas tertentu; tetapi selulosa eter dapat meningkatkan fleksibilitas mortar, Hal ini bermanfaat bagi kekuatan lentur, yang membuat laju penurunannya melambat. Jika dilihat secara komprehensif, efek gabungan keduanya mengarah pada peningkatan rasio lipat.
2.4 Pengaruh HPMC terhadap diameter L mortar
Dari kurva sebaran ukuran pori, data sebaran ukuran pori dan berbagai parameter statistik sampel AD, terlihat bahwa HPMC mempunyai pengaruh yang besar terhadap struktur pori mortar semen:
(1) Setelah penambahan HPMC, ukuran pori mortar semen meningkat secara signifikan. Pada kurva distribusi ukuran pori, area gambar bergerak ke kanan, dan nilai pori yang sesuai dengan nilai puncak menjadi lebih besar. Setelah menambahkan HPMC, diameter pori median mortar semen secara signifikan lebih besar dibandingkan dengan sampel blanko, dan diameter median pori sampel dengan dosis 0,3% meningkat sebesar 2 kali lipat dibandingkan dengan sampel blanko.
(2) Bagilah pori-pori beton menjadi empat jenis, yaitu pori-pori tidak berbahaya (≤20 nm), pori-pori kurang berbahaya (20-100 nm), pori-pori berbahaya (100-200 nm) dan pori-pori banyak berbahaya (≥200 nm). Tabel 1 menunjukkan bahwa jumlah lubang yang tidak berbahaya atau lubang yang kurang berbahaya berkurang secara signifikan setelah penambahan HPMC, dan jumlah lubang berbahaya atau lubang yang lebih berbahaya meningkat. Pori-pori yang tidak berbahaya atau pori-pori yang kurang berbahaya pada sampel yang tidak dicampur HPMC adalah sekitar 49,4%. Setelah menambahkan HPMC, pori-pori yang tidak berbahaya atau pori-pori yang tidak terlalu berbahaya akan berkurang secara signifikan. Mengambil dosis 0,1% sebagai contoh, pori-pori yang tidak berbahaya atau pori-pori yang kurang berbahaya berkurang sekitar 45%. %, jumlah lubang berbahaya yang lebih besar dari 10um meningkat sekitar 9 kali lipat.
(3) Diameter pori median, diameter pori rata-rata, volume pori spesifik, dan luas permukaan spesifik tidak mengikuti aturan perubahan yang sangat ketat dengan meningkatnya kandungan hidroksipropil metilselulosa HPMC, yang mungkin terkait dengan pemilihan sampel dalam uji injeksi merkuri. terkait dengan dispersi besar. Namun secara keseluruhan, median diameter pori, rata-rata diameter pori dan volume pori spesifik sampel yang dicampur HPMC cenderung meningkat dibandingkan dengan sampel blanko, sedangkan luas permukaan spesifiknya menurun.
Waktu posting: 03 April-2023