Con el continuo progreso de la industria y la mejora de la tecnología, mediante la introducción y mejora de máquinas de proyección de mortero extranjeras, la tecnología de proyección y enlucido mecánico se ha desarrollado enormemente en mi país en los últimos años. El mortero de proyección mecánica se diferencia del mortero ordinario, que requiere un alto rendimiento de retención de agua, una fluidez adecuada y un cierto rendimiento anti-descuelgue. Normalmente se añade hidroxipropilmetilcelulosa al mortero, de los cuales el éter de celulosa (HPMC) es el más utilizado. Las principales funciones de la HPMC de hidroxipropilmetilcelulosa en mortero son: espesante y viscosificante, ajuste de reología y excelente capacidad de retención de agua. Sin embargo, no se pueden ignorar las deficiencias del HPMC. HPMC tiene un efecto incorporador de aire, lo que provocará más defectos internos y reducirá gravemente las propiedades mecánicas del mortero. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. estudió la influencia de HPMC en la tasa de retención de agua, densidad, contenido de aire y propiedades mecánicas del mortero desde el aspecto macroscópico, y estudió la influencia de HPMC de hidroxipropilmetilcelulosa en la estructura L del mortero de El aspecto microscópico. .
1. Prueba
1.1 Materias primas
Cemento: cemento P.0 42,5 disponible comercialmente, sus resistencias a flexión y compresión 28d son 6,9 y 48,2 MPa respectivamente; arena: arena fina de río Chengde, malla 40-100; éter de celulosa: producido por Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. Éter de hidroxipropilmetilcelulosa, polvo blanco, viscosidad nominal 40, 100, 150, 200 Pa-s; agua: agua limpia del grifo.
1.2 Método de prueba
Según JGJ/T 105-2011 “Reglamento de Construcción para Pulverización y Enlucido Mecánico”, la consistencia del mortero es de 80-120 mm y la tasa de retención de agua es superior al 90%. En este experimento, la proporción de cal y arena se fijó en 1:5, la consistencia se controló en (93+2) mm y el éter de celulosa se mezcló externamente y la cantidad de mezcla se basó en la masa de cemento. Las propiedades básicas del mortero, como la densidad húmeda, el contenido de aire, la retención de agua y la consistencia, se prueban con referencia a JGJ 70-2009 "Métodos de prueba para las propiedades básicas del mortero de construcción", y el contenido de aire se prueba y calcula de acuerdo con la densidad. método. Las pruebas de preparación y resistencia a la flexión y compresión de las muestras se llevaron a cabo de acuerdo con GB/T 17671-1999 “Métodos para probar la resistencia de la arena de mortero de cemento (método ISO)”. El diámetro de las larvas se midió mediante porosimetría de mercurio. El modelo del porosímetro de mercurio fue AUTOPORE 9500 y el rango de medición fue 5,5 nm-360 μm. Se realizaron un total de 4 series de pruebas. La relación cemento-arena fue 1:5, la viscosidad de HPMC fue 100 Pa-s y la dosis 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (los números son A, B, C, D respectivamente).
2. Resultados y análisis
2.1 Efecto de HPMC sobre la tasa de retención de agua del mortero de cemento
La retención de agua se refiere a la capacidad del mortero para retener agua. En el mortero pulverizado a máquina, la adición de éter de celulosa puede retener agua de manera efectiva, reducir la tasa de sangrado y cumplir con los requisitos de hidratación total de los materiales a base de cemento. Efecto de HPMC sobre la retención de agua del mortero.
Con el aumento del contenido de HPMC, la tasa de retención de agua del mortero aumenta gradualmente. Las curvas del éter de hidroxipropilmetilcelulosa con viscosidades de 100, 150 y 200 Pa.s son básicamente las mismas. Cuando el contenido es del 0,05% al 0,15%, la tasa de retención de agua aumenta linealmente y cuando el contenido es del 0,15%, la tasa de retención de agua es superior al 93%. ; Cuando la cantidad de sémola excede el 0,20%, la tendencia creciente de la tasa de retención de agua se vuelve estable, lo que indica que la cantidad de HPMC está cerca de la saturación. La curva de influencia de la cantidad de HPMC con una viscosidad de 40 Pa.s sobre la tasa de retención de agua es aproximadamente una línea recta. Cuando la cantidad es superior al 0,15%, la tasa de retención de agua del mortero es significativamente menor que la de los otros tres tipos de HPMC con la misma cantidad de viscosidad. Generalmente se cree que el mecanismo de retención de agua del éter de celulosa es: el grupo hidroxilo de la molécula de éter de celulosa y el átomo de oxígeno del enlace éter se asociarán con la molécula de agua para formar un enlace de hidrógeno, de modo que el agua libre se convierta en agua unida. , desempeñando así un buen efecto de retención de agua; También se cree que la interdifusión entre las moléculas de agua y las cadenas moleculares de éter de celulosa permite que las moléculas de agua entren en el interior de las cadenas macromoleculares de éter de celulosa y estén sujetas a fuertes fuerzas de unión, mejorando así la retención de agua de la lechada de cemento. La excelente retención de agua puede mantener el mortero homogéneo, no fácil de segregar y obtener un buen rendimiento de mezclado, al tiempo que reduce el desgaste mecánico y aumenta la vida útil de la máquina pulverizadora de mortero.
2.2 El efecto de la HPMC de hidroxipropilmetilcelulosa sobre la densidad y el contenido de aire del mortero de cemento.
Cuando la cantidad de HPMC es del 0 al 0,20 %, la densidad del mortero disminuye bruscamente con el aumento de la cantidad de HPMC, de 2050 kg/m3 a aproximadamente 1650 kg/m3, que es aproximadamente un 20 % menor; cuando la cantidad de HPMC supera el 0,20%, la densidad disminuye. en calma. Comparando los 4 tipos de HPMC con diferentes viscosidades, cuanto mayor es la viscosidad, menor es la densidad del mortero; las curvas de densidad de los morteros con viscosidades mixtas de 150 y 200 Pa.s HPMC básicamente se superponen, lo que indica que a medida que la viscosidad de HPMC continúa aumentando, la densidad ya no disminuye.
La ley de cambio del contenido de aire del mortero es opuesta al cambio de densidad del mortero. Cuando el contenido de HPMC de hidroxipropilmetilcelulosa es del 0 al 0,20 %, con el aumento del contenido de HPMC, el contenido de aire del mortero aumenta casi linealmente; el contenido de HPMC excede el 0,20%, el contenido de aire apenas cambia, lo que indica que el efecto incorporador de aire del mortero está cerca de la saturación. El efecto incorporador de aire de HPMC con una viscosidad de 150 y 200 Pa.s es mayor que el de HPMC con una viscosidad de 40 y 100 Pa.s.
El efecto incorporador de aire del éter de celulosa está determinado principalmente por su estructura molecular. El éter de celulosa tiene grupos hidrófilos (hidroxilo, éter) e hidrófobos (metilo, anillo de glucosa) y es un tensioactivo. , tiene actividad superficial, por lo que tiene un efecto incorporador de aire. Por un lado, el gas introducido puede actuar como un cojinete de bolas en el mortero, mejorar el rendimiento de trabajo del mortero, aumentar el volumen y aumentar el rendimiento, lo que resulta beneficioso para el fabricante. Pero, por otro lado, el efecto incorporador de aire aumenta el contenido de aire del mortero y la porosidad después del endurecimiento, lo que resulta en un aumento de los poros nocivos y reduce en gran medida las propiedades mecánicas. Aunque HPMC tiene un cierto efecto inclusor de aire, no puede reemplazar al agente inclusor de aire. Además, cuando se utilizan HPMC y un agente inclusor de aire al mismo tiempo, el agente inclusor de aire puede fallar.
2.3 El efecto de HPMC sobre las propiedades mecánicas del mortero de cemento.
Cuando la cantidad de HPMC es solo del 0,05%, la resistencia a la flexión del mortero disminuye significativamente, que es aproximadamente un 25% menor que la de la muestra en blanco sin HPMC de hidroxipropilmetilcelulosa, y la resistencia a la compresión solo puede alcanzar el 65% de la muestra en blanco. 80%. Cuando la cantidad de HPMC excede el 0,20%, la disminución de la resistencia a la flexión y a la compresión del mortero no es evidente. La viscosidad del HPMC tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas del mortero. HPMC introduce muchas pequeñas burbujas de aire y el efecto de incorporación de aire en el mortero aumenta la porosidad interna y los poros dañinos del mortero, lo que resulta en una disminución significativa de la resistencia a la compresión y a la flexión. Otra razón para la disminución de la resistencia del mortero es el efecto de retención de agua del éter de celulosa, que retiene el agua en el mortero endurecido, y la gran relación agua-aglutinante conduce a una disminución en la resistencia del bloque de prueba. Para el mortero de construcción mecánica, aunque el éter de celulosa puede aumentar significativamente la tasa de retención de agua del mortero y mejorar su trabajabilidad, si la dosis es demasiado grande, afectará seriamente las propiedades mecánicas del mortero, por lo que la relación entre los dos debe sopesarse razonablemente.
Con el aumento del contenido de hidroxipropilmetilcelulosa HPMC, la relación de plegado del mortero mostró una tendencia creciente general, que era básicamente una relación lineal. Esto se debe a que el éter de celulosa añadido introduce una gran cantidad de burbujas de aire, lo que provoca más defectos en el interior del mortero, y la resistencia a la compresión del mortero de rosa guía disminuye drásticamente, aunque la resistencia a la flexión también disminuye hasta cierto punto; pero el éter de celulosa puede mejorar la flexibilidad del mortero. Es beneficioso para la resistencia a la flexión, lo que ralentiza la velocidad de disminución. Considerando de manera integral, el efecto combinado de los dos conduce a un aumento en la relación de plegado.
2.4 El efecto de HPMC sobre el diámetro L del mortero.
A partir de la curva de distribución del tamaño de los poros, los datos de distribución del tamaño de los poros y varios parámetros estadísticos de las muestras de AD, se puede ver que la HPMC tiene una gran influencia en la estructura de los poros del mortero de cemento:
(1) Después de agregar HPMC, el tamaño de los poros del mortero de cemento aumenta significativamente. En la curva de distribución del tamaño de poro, el área de la imagen se mueve hacia la derecha y el valor de poro correspondiente al valor máximo aumenta. Después de agregar HPMC, el diámetro de poro medio del mortero de cemento es significativamente mayor que el de la muestra en blanco, y el diámetro de poro medio de la muestra con una dosis del 0,3% aumenta en 2 órdenes de magnitud en comparación con la muestra en blanco.
(2) Divida los poros del hormigón en cuatro tipos, a saber, poros inofensivos (≤20 nm), poros menos dañinos (20-100 nm), poros dañinos (100-200 nm) y muchos poros dañinos (≥200 nm). Puede verse en la Tabla 1 que el número de agujeros inofensivos o menos dañinos se reduce significativamente después de agregar HPMC, y el número de agujeros dañinos o más dañinos aumenta. Los poros inofensivos o menos dañinos de las muestras no mezcladas con HPMC son aproximadamente el 49,4%. Después de agregar HPMC, los poros inofensivos o menos dañinos se reducen significativamente. Tomando como ejemplo la dosis del 0,1%, los poros inofensivos o menos dañinos se reducen en aproximadamente un 45%. %, el número de agujeros dañinos de más de 10um aumentó aproximadamente 9 veces.
(3) El diámetro medio de poro, el diámetro medio de poro, el volumen de poro específico y el área de superficie específica no siguen una regla de cambio muy estricta con el aumento del contenido de HPMC de hidroxipropilmetilcelulosa, lo que puede estar relacionado con la selección de la muestra en la prueba de inyección de mercurio. relacionado con una gran dispersión. Pero en general, el diámetro medio de los poros, el diámetro medio de los poros y el volumen de poros específico de la muestra mezclada con HPMC tienden a aumentar en comparación con la muestra en blanco, mientras que el área de superficie específica disminuye.
Hora de publicación: 03-abr-2023