A cellulóz-éter hatása a vízvisszatartásra

Környezeti szimulációs módszerrel vizsgáltuk a különböző fokú szubsztitúciós és moláris szubsztitúciós cellulóz-éterek hatását a habarcs vízvisszatartására meleg körülmények között.A vizsgálati eredmények statisztikai eszközökkel történő elemzése azt mutatja, hogy az alacsony helyettesítési fokú és nagy moláris helyettesítési fokú hidroxi-etil-metil-cellulóz-éter mutatja a legjobb vízvisszatartást habarcsban.

Kulcsszavak: cellulóz-éter: vízvisszatartás;habarcs;környezeti szimulációs módszer;meleg körülmények között

A szárazkeverékes habarcs minőség-ellenőrzési, kényelmes használatának és szállításának, valamint környezetvédelmi előnyeinek köszönhetően napjainkban egyre elterjedtebb az épületek építésében.A szárazon kevert habarcsot víz hozzáadása és az építkezésen történő összekeverése után használjuk.A víznek két fő funkciója van: az egyik a habarcs építési teljesítményének biztosítása, a másik pedig a cementkötésű anyag hidratáltságának biztosítása, hogy a habarcs a kikeményedést követően elérje a szükséges fizikai és mechanikai tulajdonságokat.A habarcshoz való víz hozzáadásának befejezésétől az építkezés befejezéséig a megfelelő fizikai és mechanikai tulajdonságok eléréséig a szabad víz a cement hidratálása mellett két irányba vándorol: az alapréteg felszívódása és a felületi párolgás útján.Meleg körülmények között vagy közvetlen napfényben a nedvesség gyorsan elpárolog a felületről.Meleg körülmények között vagy közvetlen napfényben elengedhetetlen, hogy a habarcs gyorsan visszatartsa a nedvességet a felületről és csökkentse a szabad vízveszteségét.A habarcs vízvisszatartásának értékelésének kulcsa a megfelelő vizsgálati módszer meghatározása.Li Wei et al.a habarcs vízvisszatartás vizsgálati módszerét tanulmányozta, és megállapította, hogy a vákuumszűrési módszerrel és a szűrőpapír módszerrel összehasonlítva a környezetszimulációs módszerrel hatékonyan lehet jellemezni a habarcs vízvisszatartását különböző környezeti hőmérsékleteken.

A cellulóz-éter a leggyakrabban használt vízvisszatartó szer a szárazon kevert habarcstermékekben.A szárazon kevert habarcsban leggyakrabban használt cellulóz-éter a hidroxi-etil-metil-cellulóz-éter (HEMC) és a hidroxi-propil-metil-cellulóz-éter (HPMC).A megfelelő szubsztituens csoportok a hidroxi-etil-, metil- és hidroxi-propil-, metil-csoport.A cellulóz-éter szubsztitúciós foka (DS) azt jelzi, hogy az egyes anhidroglükózegységeken a hidroxilcsoport milyen mértékben szubsztituált, a moláris szubsztitúció mértéke (MS) pedig azt jelzi, hogy ha a helyettesítő csoport hidroxilcsoportot tartalmaz, a szubsztitúciós reakció tovább folytatódik. az éterezési reakciót az új szabad hidroxilcsoportból végrehajtani.fokozat.A cellulóz-éter kémiai szerkezete és szubsztitúciós foka fontos tényezők, amelyek befolyásolják a habarcs nedvességszállítását és a habarcs mikroszerkezetét.A cellulóz-éter molekulatömegének növekedése növeli a habarcs vízvisszatartását, és az eltérő helyettesítési fok a habarcs vízvisszatartását is befolyásolja.

A szárazhabarcs építési környezet fő tényezői a környezeti hőmérséklet, a relatív páratartalom, a szél sebessége és a csapadék.Ami a forró éghajlatot illeti, az ACI (American Concrete Institute) 305. sz. bizottsága úgy határozza meg, mint olyan tényezők kombinációját, mint a magas légköri hőmérséklet, alacsony relatív páratartalom és szélsebesség, amely rontja az ilyen típusú időjárási körülmények között friss vagy megkeményedett beton minőségét vagy teljesítményét.Hazámban a nyár gyakran a különböző építési projektek építésének főszezonja.Meleg éghajlaton, magas hőmérsékleten és alacsony páratartalom mellett történő építkezés, különösen a habarcs fal mögötti része lehet napfénynek kitéve, ami befolyásolja a szárazon kevert habarcs friss keveredését és megkeményedését.Jelentős hatások a teljesítményre, például csökkent bedolgozhatóság, kiszáradás és erővesztés.A szárazon kevert habarcs minőségének biztosítása a meleg éghajlatú építés során felkeltette a habarcsipari technikusok és az építőipari személyzet figyelmét és kutatását.

Ebben a cikkben a környezeti szimulációs módszert használjuk a hidroxi-etil-metil-cellulóz-éterrel és hidroxi-propil-metil-cellulóz-éterrel kevert habarcs vízvisszatartásának értékelésére, különböző fokú szubsztitúcióval és moláris helyettesítéssel 45 °C-on.℃, és a statisztikai szoftvert használják A JMP8.02 a tesztadatokat elemzi, hogy tanulmányozza a különböző cellulóz-éterek hatását a habarcs vízvisszatartására meleg körülmények között.

1. Nyersanyagok és vizsgálati módszerek

1.1 Nyersanyagok

Conch P. 042.5 Cement, 50-100 mesh kvarchomok, hidroxi-etil-metil-cellulóz-éter (HEMC) és hidroxi-propil-metil-cellulóz-éter (HPMC), 40 000 mPa viszkozitású·s.Az egyéb összetevők hatásának elkerülése érdekében a teszt egyszerűsített habarcsképletet alkalmaz, amely 30% cementet, 0,2% cellulóz-étert és 69,8% kvarchomokot tartalmaz, és a hozzáadott víz mennyisége a teljes habarcsképlet 19%-a.Mindkettő tömegarány.

1.2 Környezeti szimulációs módszer

A környezetszimulációs módszer vizsgálókészüléke jód-volfrám lámpákkal, ventilátorokkal, környezeti kamrákkal szimulálja a kültéri hőmérsékletet, páratartalmat, szélsebességet stb., a frissen kevert habarcs minőségi különbségét különböző körülmények között, valamint tesztelje a habarcs vízvisszatartását.Ebben a kísérletben az irodalomban szereplő vizsgálati módszert továbbfejlesztették, és a számítógépet a mérleghez csatlakoztatják az automatikus rögzítéshez és teszteléshez, ezzel csökkentve a kísérleti hibát.

A vizsgálatot szabványos laboratóriumban [hőmérséklet (23±2)°C, relatív páratartalom (50±3)%] nem nedvszívó alapréteg (88 mm belső átmérőjű műanyag edény) felhasználásával 45 °C besugárzási hőmérsékleten°C. A vizsgálati módszer a következő:

(1) Kikapcsolt ventilátor mellett kapcsolja be a jód-volfrám lámpát, és helyezze a műanyag edényt rögzített helyzetbe függőlegesen a jód-volfrám lámpa alá, hogy 1 órán át előmelegítsen;

(2) Mérjük le a műanyag edényt, majd helyezzük a kevert habarcsot a műanyag edénybe, simítsuk el a kívánt vastagságnak megfelelően, majd mérjük le;

(3) Tegye vissza a műanyag edényt az eredeti helyzetébe, és a szoftver vezérli a mérleget úgy, hogy 5 percenként egyszer automatikusan lemérjen, és a teszt 1 óra elteltével véget ér.

2. Eredmények és megbeszélés

Különböző cellulóz-éterekkel kevert habarcs R0 vízvisszatartási arányának számítási eredményei 45 °C-os besugárzás után°C-on 30 percig.

A fenti tesztadatokat a SAS Company statisztikai szoftvercsoport JMP8.02 termékével elemeztük, hogy megbízható elemzési eredményeket kapjunk.Az elemzés folyamata a következő.

2.1 Regresszióanalízis és illesztés

A modellillesztést szabványos legkisebb négyzetekkel végeztük.A mért érték és az előrejelzett érték összehasonlítása a modellillesztés értékelését mutatja, és teljes mértékben grafikusan megjeleníti.A két szaggatott görbe a „95%-os konfidencia intervallumot”, a szaggatott vízszintes vonal pedig az összes adat átlagos értékét jelenti.A szaggatott görbe és A szaggatott vízszintes vonalak metszéspontja azt jelzi, hogy a modell pszeudo-stádiuma jellemző.

Konkrét értékek az illesztési összefoglaláshoz és az ANOVA-hoz.A találó összefoglalóban az R² elérte a 97%-ot, és a varianciaanalízis P-értéke jóval kevesebb volt, mint 0,05.A két feltétel kombinációja továbbá azt mutatja, hogy a modellillesztés jelentős.

2.2 A befolyásoló tényezők elemzése

A kísérlet keretein belül 30 perces besugárzás mellett az illeszkedő befolyásoló tényezők a következők: egyedi tényezőkre vonatkoztatva a cellulóz-éter típusa és a moláris helyettesítési fok alapján kapott p értékek kisebbek, mint 0,05 , amely azt mutatja, hogy a második Ez utóbbi jelentős hatással van a habarcs vízvisszatartására.Ami a kölcsönhatást illeti, a cellulóz-éter típusának, a szubsztitúciós mértéknek (Ds) és a moláris szubsztitúciós foknak (MS) a habarcs vízvisszatartására gyakorolt ​​hatásának illesztési analízisének kísérleti eredményeiből, a cellulóz-éter típusa és a szubsztitúció mértéke, A szubsztitúció mértéke és a moláris helyettesítési fok közötti kölcsönhatás jelentős hatással van a habarcs vízvisszatartására, mert mindkettő p-értéke 0,05-nél kisebb.A faktorok kölcsönhatása azt jelzi, hogy két tényező kölcsönhatása intuitívabban írható le.A kereszt azt jelzi, hogy a kettő erős korrelációt mutat, a párhuzamosság pedig azt, hogy a kettő között gyenge.A faktorkölcsönhatás diagramban vegye fel a területetα ahol például a függőleges típus és a laterális helyettesítési fok kölcsönhatásba lép, a két vonalszakasz metszi egymást, jelezve, hogy a típus és a helyettesítési fok között erős a korreláció, illetve a b területen, ahol a függőleges típus és a moláris laterális helyettesítési fok interact , a két vonalszakasz általában párhuzamos, ami azt jelzi, hogy a típus és a moláris szubsztitúció közötti korreláció gyenge.

2.3 Vízvisszatartás előrejelzése

Az illesztési modell alapján, a különböző cellulóz-étereknek a habarcs vízvisszatartására gyakorolt ​​átfogó hatásának megfelelően, a JMP szoftverrel megjósolják a habarcs vízvisszatartását, és megtalálják a habarcs legjobb vízvisszatartásának paraméterkombinációját.A vízvisszatartási előrejelzés a legjobb habarcs vízvisszatartás és annak fejlődési trendjének kombinációját mutatja, vagyis a HEMC jobb a HPMC-nél típus-összehasonlításban, a közepes és az alacsony helyettesítés jobb, mint a magas helyettesítés, és a közepes és magas helyettesítés jobb, mint az alacsony helyettesítés moláris szubsztitúcióban, de ebben a kombinációban nincs szignifikáns különbség a kettő között.Összefoglalva, az alacsony szubsztitúciós fokú és nagy moláris helyettesítési fokú hidroxi-etil-metil-cellulóz-éterek mutatták a legjobb habarcs vízvisszatartást 45 °C-on.℃.Ennél a kombinációnál a rendszer által megadott vízvisszatartás becsült értéke 0,611736±0,014244.

3. Következtetés

(1) Jelentős egyetlen tényezőként a cellulóz-éter típusa jelentős hatással van a habarcs vízvisszatartására, és a hidroxi-etil-metil-cellulóz-éter (HEMC) jobb, mint a hidroxi-propil-metil-cellulóz-éter (HPMC).Ez azt mutatja, hogy a helyettesítés típusának különbsége a vízvisszatartás különbségéhez vezet.Ugyanakkor a cellulóz-éter típusa is kölcsönhatásba lép a helyettesítés mértékével.

(2) Jelentős egyetlen befolyásoló tényezőként a cellulóz-éter moláris helyettesítési foka csökken, és a habarcs vízvisszatartása csökken.Ez azt mutatja, hogy mivel a cellulóz-éter szubsztituens csoport oldallánca továbbra is éterezési reakción megy keresztül a szabad hidroxilcsoporttal, ez a habarcs vízvisszatartásában is különbségekhez vezet.

(3) A cellulóz-éterek szubsztitúciós foka kölcsönhatásban volt a helyettesítés típusával és moláris mértékével.A szubsztitúció mértéke és a típus között alacsony szubsztitúciós fok esetén a HEMC vízvisszatartása jobb, mint a HPMC-é;nagyfokú szubsztitúció esetén nem nagy a különbség a HEMC és a HPMC között.A szubsztitúció mértéke és a moláris szubsztitúció közötti kölcsönhatásra alacsony szubsztitúciós fokú esetén a kis moláris szubsztitúciós fokú vízvisszatartás jobb, mint a nagy moláris szubsztitúciós fokú vízvisszatartás;A különbség nem óriási.

(4) A hidroxi-etil-metil-cellulóz-éterrel kevert habarcs alacsony szubsztitúciós fokú és nagy moláris helyettesítési fokú volt a legjobb vízvisszatartást meleg körülmények között.A cellulóz-éter típusának, a helyettesítési foknak és a moláris szubsztitúciós foknak a habarcs vízvisszatartására gyakorolt ​​hatásának magyarázatával azonban a mechanikai kérdés ebben a vonatkozásban még további vizsgálatra szorul.