Өнеркәсіптің үздіксіз дамуымен және технологияның жетілдірілуімен, шетелдік ерітінді шашатын машиналарды енгізу және жетілдіру арқылы соңғы жылдары менің елімде механикалық бүрку және сылақ технологиясы айтарлықтай дамыды. Механикалық бүрку ерітіндісі қарапайым ерітіндіден ерекшеленеді, ол жоғары суды ұстап тұруды, қолайлы өтімділікті және белгілі бір салбырауға қарсы өнімділікті қажет етеді. Әдетте ерітіндіге гидроксипропилметилцеллюлоза қосылады, оның ішінде целлюлоза эфирі (HPMC) кеңінен қолданылады. Гидроксипропилметилцеллюлозаның ерітіндідегі негізгі функциялары: қоюландыру және тұтқырлау, реологияны реттеу және суды тамаша ұстау қабілеті. Дегенмен, HPMC кемшіліктерін елемеуге болмайды. HPMC ауаны сіңіретін әсерге ие, ол көбірек ішкі ақауларды тудырады және ерітіндінің механикалық қасиеттерін айтарлықтай төмендетеді. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. макроскопиялық тұрғыдан ерітіндінің суды ұстау жылдамдығына, тығыздығына, ауа құрамына және механикалық қасиеттеріне HPMC әсерін зерттеді және гидроксипропил метилцеллюлоза HPMC ерітіндісінің L құрылымына әсерін зерттеді. микроскопиялық аспект. .
1. Тест
1.1 Шикізат
Цемент: коммерциялық қол жетімді P.0 42,5 цемент, оның 28d иілу және қысу беріктігі сәйкесінше 6,9 және 48,2 МПа; құм: Чэндэ ұсақ өзен құмы, 40-100 тор; целлюлоза эфирі: Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd компаниясы шығарған. Гидроксипропил метилцеллюлоза эфирі, ақ ұнтақ, номиналды тұтқырлығы 40, 100, 150, 200 Па-с; су: таза ағын су.
1.2 Тест әдісі
JGJ/T 105-2011 «Механикалық бүрку және сылақ салуға арналған құрылыс ережелеріне» сәйкес ерітіндінің консистенциясы 80-120 мм, ал суды ұстау деңгейі 90% -дан жоғары. Бұл тәжірибеде әк пен құмның қатынасы 1:5, консистенциясы (93+2) мм бақыланды, ал целлюлоза эфирі сырттан араластырылды және араластыру мөлшері цемент массасына негізделді. Ылғалды тығыздық, ауа мөлшері, суды ұстап тұру және консистенциясы сияқты ерітіндінің негізгі қасиеттері JGJ 70-2009 «Құрылыс ерітіндісінің негізгі қасиеттерін сынау әдістері» бойынша сыналады, ал ауа құрамы тығыздыққа сәйкес сыналады және есептеледі. әдіс. Үлгілерді дайындау, иілу және қысу беріктігіне сынақтар GB/T 17671-1999 «Цемент ерітіндісінің құмының беріктігін сынау әдістері (ISO әдісі)» сәйкес орындалды. Личинкалардың диаметрі сынапты порозиметриямен өлшенді. Сынапты порозиметрдің үлгісі AUTOPORE 9500, ал өлшеу диапазоны 5,5 нм-360 мкм болды. Барлығы 4 сынақ жинағы өткізілді. Цемент-құм қатынасы 1:5, HPMC тұтқырлығы 100 Па-с, дозасы 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (сәйкесінше сандар A, B, C, D).
2. Нәтижелер мен талдаулар
2.1 Цемент ерітіндісінің суды ұстау жылдамдығына HPMC әсері
Суды ұстау ерітіндінің суды ұстау қабілетін білдіреді. Машинамен шашылатын ерітіндіде целлюлоза эфирін қосу суды тиімді ұстап тұруға, қан кету жылдамдығын азайтуға және цемент негізіндегі материалдарды толық ылғалдандыру талаптарын қанағаттандыруға мүмкіндік береді. Ерітіндідегі суды ұстауға HPMC әсері.
HPMC құрамының жоғарылауымен ерітіндінің суды ұстау жылдамдығы біртіндеп артады. Тұтқырлығы 100, 150 және 200 Па.с гидроксипропилметилцеллюлоза эфирінің қисықтары негізінен бірдей. Құрамы 0,05%-0,15% болғанда суды ұстау көрсеткіші сызықты түрде артады, ал 0,15% болғанда суды ұстау деңгейі 93%-дан жоғары болады. ; Ұнтақтардың мөлшері 0,20%-дан асқанда, суды ұстау жылдамдығының өсу үрдісі біркелкі болады, бұл HPMC мөлшерінің қанығуға жақын екенін көрсетеді. Тұтқырлығы 40 Па.с болатын HPMC мөлшерінің суды ұстау жылдамдығына әсер ету қисығы шамамен түзу сызықты құрайды. Мөлшер 0,15%-дан асса, ерітіндінің суды ұстау жылдамдығы бірдей тұтқырлығы бар HPMC-тің басқа үш түрінен айтарлықтай төмен болады. Целлюлоза эфирінің суды ұстап тұру механизмі: целлюлоза эфирінің молекуласындағы гидроксил тобы және эфирлік байланыстағы оттегі атомы су молекуласымен байланысып, сутегі байланысын түзеді, осылайша бос су байланысқан суға айналады. , осылайша жақсы суды ұстау әсерін ойнайды; Сондай-ақ, су молекулалары мен целлюлоза эфирінің молекулалық тізбектері арасындағы интердиффузия су молекулаларының целлюлоза эфирінің макромолекулярлық тізбектерінің ішкі бөлігіне енуіне және күшті байланыстыру күштеріне ұшырауына мүмкіндік береді, осылайша цемент суспензиясының суды ұстауын жақсартады деп саналады. Суды тамаша ұстау ерітіндіні біртекті етіп, оңай бөлуге болмайды және жақсы араластыру өнімділігін қамтамасыз ете алады, сонымен бірге механикалық тозуды азайтады және ерітінді шашатын машинаның қызмет ету мерзімін арттырады.
2.2 Гидроксипропилметилцеллюлозаның Цемент ерітіндісінің тығыздығы мен ауа құрамына әсері.
ЖРМК мөлшері 0-0,20% болғанда, ерітіндінің тығыздығы 2050 кг/м3-тен шамамен 1650кг/м3-ке дейін, 2050кг/м3-ке дейін ұлғайған кезде ерітіндінің тығыздығы күрт төмендейді, бұл шамамен 20% төмен; HPMC мөлшері 0,20% асқанда, тығыздық төмендейді. тыныштықта. Әртүрлі тұтқырлығы бар HPMC 4 түрін салыстырсақ, тұтқырлық неғұрлым жоғары болса, ерітіндінің тығыздығы соғұрлым төмен болады; 150 және 200 Па.с HPMC аралас тұтқырлығы бар ерітінділердің тығыздық қисықтары негізінен қабаттасады, бұл HPMC тұтқырлығы арта берген сайын, Тығыздық енді төмендемейтінін көрсетеді.
Ерітіндідегі ауа құрамының өзгеру заңы ерітіндінің тығыздығының өзгеруіне қарама-қарсы. Гидроксипропилметилцеллюлоза HPMC мөлшері 0-0,20% болғанда, HPMC мөлшерінің жоғарылауымен ерітіндідегі ауа мөлшері дерлік сызықты түрде артады; HPMC мөлшері асады 0,20%-дан кейін ауа құрамы әрең өзгереді, бұл ерітіндінің ауаны сіңіру әсері қаныққанға жақын екенін көрсетеді. Тұтқырлығы 150 және 200 Па.с болатын HPMC-тің ауаны тарту әсері тұтқырлығы 40 және 100 Па.с HPMC-ге қарағанда жоғары.
Целлюлоза эфирінің ауа жұту әсері негізінен оның молекулалық құрылымымен анықталады. Целлюлоза эфирінде гидрофильді топтар да (гидроксил, эфир) және гидрофобты топтар (метил, глюкоза сақинасы) бар және беттік белсенді зат болып табылады. , беттік белсенділікке ие, осылайша ауаны тарту әсері бар. Бір жағынан, енгізілген газ ерітіндіде шарикті подшипник рөлін атқара алады, ерітіндінің жұмыс өнімділігін жақсартады, көлемін ұлғайтады және өндірушіге тиімді. Бірақ екінші жағынан, ауа сіңіргіш әсері ерітіндінің ауа құрамын және қатайғаннан кейінгі кеуектілікті арттырады, нәтижесінде зиянды кеуектер көбейеді және механикалық қасиеттері айтарлықтай төмендейді. HPMC белгілі бір ауаны сіңіретін әсерге ие болғанымен, ол ауа сорғышты алмастыра алмайды. Бұған қоса, HPMC және ауа сіңіргіш агент бір уақытта пайдаланылғанда, ауа сорғыш агент істен шығуы мүмкін.
2.3 Цемент ерітіндісінің механикалық қасиеттеріне HPMC әсері
HPMC мөлшері небәрі 0,05% болғанда, ерітіндінің иілу беріктігі айтарлықтай төмендейді, бұл гидроксипропил метилцеллюлозасы жоқ HPMC дайын үлгіге қарағанда шамамен 25% төмен, ал қысу күші бос үлгінің 65% ғана жетеді - 80%. ЖПМК мөлшері 0,20%-дан асқанда, ерітіндінің иілу және қысу беріктігінің төмендеуі айқын емес. HPMC тұтқырлығы ерітіндінің механикалық қасиеттеріне аз әсер етеді. HPMC көптеген ұсақ ауа көпіршіктерін енгізеді, ал ерітіндіге ауа жұту әсері ерітіндінің ішкі кеуектілігін және зиянды кеуектерін арттырады, нәтижесінде қысу және иілу беріктігі айтарлықтай төмендейді. Ерітіндінің беріктігінің төмендеуінің тағы бір себебі - қатайтылған ерітіндіде суды ұстап тұратын целлюлоза эфирінің суды ұстап тұру әсері, ал су-байланыстырғыш қатынасының үлкен болуы сынақ блогының беріктігінің төмендеуіне әкеледі. Механикалық құрылыс ерітіндісі үшін целлюлоза эфирі ерітіндінің суды ұстау жылдамдығын айтарлықтай арттырып, оның жұмысқа қабілеттілігін жақсарта алатынына қарамастан, егер доза тым үлкен болса, ол ерітіндінің механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді, сондықтан екеуінің арасындағы қатынасты ақылға қонымды түрде өлшеу керек.
Гидроксипропилметилцеллюлоза HPMC мазмұнының жоғарылауымен ерітіндінің қатпарлану коэффициенті жалпы өсу тенденциясын көрсетті, бұл негізінен сызықтық қатынас болды. Өйткені, қосылған целлюлоза эфирі ауа көпіршіктерінің көп мөлшерін енгізеді, бұл ерітіндінің ішінде көбірек ақаулар тудырады, ал бағыттаушы раушан ерітіндісінің сығу беріктігі күрт төмендейді, бірақ иілу күші де белгілі бір дәрежеде төмендейді; бірақ целлюлоза эфирі ерітіндінің икемділігін жақсарта алады, бұл иілу беріктігіне пайдалы, бұл төмендеу жылдамдығын баяулатады. Жан-жақты қарастыратын болсақ, екеуінің біріккен әсері бүктеу коэффициентінің жоғарылауына әкеледі.
2.4 HPMC ерітіндінің L диаметріне әсері
Кеуек өлшемдерінің таралу қисығынан, кеуек өлшемдерінің таралу деректерінен және AD үлгілерінің әртүрлі статистикалық параметрлерінен HPMC цемент ерітіндісінің кеуек құрылымына үлкен әсер ететінін көруге болады:
(1) HPMC қосқаннан кейін цемент ерітіндісінің кеуек өлшемі айтарлықтай артады. Кеуек өлшемін бөлу қисығында кескіннің ауданы оңға жылжиды, ал ең жоғары мәнге сәйкес келетін кеуек мәні үлкенірек болады. HPMC қосқаннан кейін цемент ерітіндісінің орташа кеуек диаметрі дайындама үлгісінен айтарлықтай үлкен болады және 0,3% дозасы бар үлгінің орташа кеуек диаметрі бос үлгімен салыстырғанда 2 ретке артады.
(2) Бетондағы кеуектерді төрт түрге бөліңіз, атап айтқанда зиянсыз кеуектер (≤20 нм), аз зиянды тесіктер (20-100 нм), зиянды тесіктер (100-200 нм) және көптеген зиянды кеуектер (≥200 нм). 1-кестеден HPMC қосқаннан кейін зиянсыз саңылаулардың немесе зияндылығы аз саңылаулардың саны айтарлықтай азайғанын, ал зиянды саңылаулардың немесе одан да көп зиянды тесіктердің көбейетінін көруге болады. HPMC-мен араласпаған үлгілердің зиянсыз тері тесіктері немесе азырақ зиянды тесіктері шамамен 49,4% құрайды. HPMC қосқаннан кейін зиянсыз немесе аз зиянды тесіктер айтарлықтай азаяды. Мысал ретінде 0,1% дозасын алатын болсақ, зиянсыз немесе аз зиянды тесіктер шамамен 45% азаяды. %, 10um асатын зиянды тесіктердің саны шамамен 9 есе өсті.
(3) Орташа кеуек диаметрі, орташа кеуек диаметрі, меншікті кеуек көлемі және меншікті бетінің ауданы гидроксипропилметилцеллюлоза HPMC мазмұнының ұлғаюымен өте қатаң өзгерту ережесін сақтамайды, бұл сынапты бүрку сынағы кезінде үлгіні таңдауға қатысты болуы мүмкін. үлкен дисперсиямен байланысты. Бірақ тұтастай алғанда, орташа кеуек диаметрі, орташа кеуек диаметрі және HPMC араласқан үлгінің меншікті кеуек көлемі бос үлгімен салыстырғанда өседі, ал меншікті бетінің ауданы төмендейді.
Жіберу уақыты: 03 сәуір 2023 ж