Mellora do efecto da hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) en materiais a base de cemento

Nos últimos anos, co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de illamento de paredes externas, o progreso continuo da tecnoloxía de produción de celulosa e as excelentes características da propia HPMC, a HPMC utilizouse amplamente na industria da construción.

Co fin de explorar máis a fondo o mecanismo de acción entre o HPMC e os materiais a base de cemento, este artigo céntrase no efecto de mellora do HPMC nas propiedades cohesivas dos materiais a base de cemento.

tempo de coagulación

O tempo de fraguado do formigón está relacionado principalmente co tempo de fraguado do cemento, e o árido ten pouca influencia, polo que o tempo de fraguado do morteiro pódese usar para estudar a influencia do HPMC no tempo de fraguado da mestura de formigón non dispersable subacuática, porque o tempo de fraguado do morteiro vese afectado pola auga. Polo tanto, para avaliar a influencia do HPMC no tempo de fraguado do morteiro, é necesario fixar a relación auga-cemento e a relación morteiro.

Segundo o experimento, a adición de HPMC ten un efecto retardante significativo na mestura do morteiro, e o tempo de fraguado do morteiro prolóngase sucesivamente co aumento do contido de HPMC. Co mesmo contido de HPMC, o morteiro moldeado baixo a auga é máis rápido que o morteiro formado ao aire. O tempo de fraguado do moldeado medio é maior. Cando se mide en auga, en comparación coa mostra en branco, o tempo de fraguado do morteiro mesturado con HPMC atrasa entre 6 e 18 horas para o fraguado inicial e entre 6 e 22 horas para o fraguado final. Polo tanto, o HPMC debe usarse en combinación con aceleradores.

O HPMC é un polímero de alto contido molecular cunha estrutura lineal macromolecular e un grupo hidroxilo no grupo funcional, que pode formar pontes de hidróxeno coas moléculas de auga da mestura e aumentar a viscosidade da auga da mestura. As longas cadeas moleculares do HPMC atraense mutuamente, facendo que as moléculas de HPMC se entrelacen entre si para formar unha estrutura de rede, envolvendo o cemento e a auga da mestura. Dado que o HPMC forma unha estrutura de rede similar a unha película e envolve o cemento, evita eficazmente a volatilización da auga no morteiro e dificulta ou ralentiza a velocidade de hidratación do cemento.

Sangrado

O fenómeno de sangrado do morteiro é similar ao do formigón, o que provocará un asentamento de agregados grave, o que resultará nun aumento na relación auga-cemento da capa superior da lama, causando unha gran contracción plástica da capa superior da lama na fase inicial, e incluso rachaduras, e a resistencia da capa superficial da lama relativamente débil.

Cando a dosificación é superior ao 0,5 %, basicamente non se produce ningún fenómeno de sangrado. Isto débese a que, cando se mestura HPMC no morteiro, este ten unha estrutura filmóxena e reticulada, e a adsorción de grupos hidroxilo na longa cadea de macromoléculas fai que o cemento e a auga de mestura no morteiro formen unha floculación, o que garante a estrutura estable do morteiro. Despois de engadir HPMC ao morteiro, formaranse moitas burbullas de aire diminutas e independentes. Estas burbullas de aire distribuiranse uniformemente no morteiro e dificultarán a deposición de áridos. O rendemento técnico do HPMC ten unha gran influencia nos materiais a base de cemento e úsase a miúdo para preparar novos materiais compostos a base de cemento, como o morteiro en po seco e o morteiro de polímero, para que teña unha boa retención de auga e retención de plástico.

Demanda de auga para o morteiro

Cando a cantidade de HPMC é pequena, ten unha grande influencia na demanda de auga do morteiro. No caso de manter o grao de expansión do morteiro fresco basicamente igual, o contido de HPMC e a demanda de auga do morteiro cambian nunha relación lineal dentro dun certo período de tempo, e a demanda de auga do morteiro primeiro diminúe e despois aumenta obviamente. Cando a cantidade de HPMC é inferior ao 0,025 %, co aumento da cantidade, a demanda de auga do morteiro diminúe co mesmo grao de expansión, o que demostra que cando a cantidade de HPMC é pequena, ten un efecto redutor de auga no morteiro e o HPMC ten un efecto de incorporación de aire. Hai un gran número de pequenas burbullas de aire independentes no morteiro, e estas burbullas de aire actúan como un lubricante para mellorar a fluidez do morteiro. Cando a dosificación é superior ao 0,025 %, a demanda de auga do morteiro aumenta co aumento da dosificación. Isto débese a que a estrutura de rede do HPMC é aínda máis completa e o espazo entre os flóculos na longa cadea molecular acúrtase, o que ten o efecto de atracción e cohesión e reduce a fluidez do morteiro. Polo tanto, baixo a condición de que o grao de expansión sexa basicamente o mesmo, a lama mostra un aumento na demanda de auga.

01. Proba de resistencia á dispersión:

A antidispersión é un índice técnico importante para medir a calidade dun axente antidispersión. A HPMC é un composto polimérico soluble en auga, tamén coñecido como resina soluble en auga ou polímero soluble en auga. Aumenta a consistencia da mestura ao aumentar a viscosidade da auga de mestura. É un material polimérico hidrófilo que se pode disolver en auga para formar unha solución ou dispersión.

Os experimentos amosan que cando aumenta a cantidade de superplastificante de alta eficiencia a base de naftaleno, a adición de superplastificante reduce a resistencia á dispersión do morteiro de cemento acabado de mesturar. Isto débese a que o redutor de auga de alta eficiencia a base de naftaleno é un surfactante. Cando se engade o redutor de auga ao morteiro, este oriéntase na superficie das partículas de cemento para que a superficie das partículas de cemento teña a mesma carga. Esta repulsión eléctrica fai que as partículas de cemento formen... A estrutura de floculación do cemento desmóntase e a auga envolvida na estrutura libérase, o que provocará a perda dunha parte do cemento. Ao mesmo tempo, obsérvase que co aumento do contido de HPMC, a resistencia á dispersión do morteiro de cemento fresco mellora cada vez máis.

02. Características de resistencia do formigón:

Nun proxecto piloto de cimentación, aplicouse a aditivación de formigón non dispersable subacuática de HPMC e o grao de resistencia de deseño foi C25. Segundo a proba básica, a cantidade de cemento é de 400 kg, o fume de sílice composto é de 25 kg/m3, a cantidade óptima de HPMC é do 0,6 % da cantidade de cemento, a proporción auga-cemento é de 0,42, a taxa de area é do 40 % e a saída do redutor de auga de alta eficiencia a base de naftaleno é de A cantidade de cemento é do 8 %, a resistencia media a 28d da mostra de formigón no aire é de 42,6 MPa, a resistencia media a 28d do formigón subacuático cunha altura de caída de 60 mm é de 36,4 MPa e a relación de resistencia do formigón formado con auga respecto ao formigón formado con aire é do 84,8 %, o efecto é máis significativo.

03. Os experimentos amosan:

(1) A adición de HPMC ten un evidente efecto retardante na mestura do morteiro. Co aumento do contido de HPMC, o tempo de fraguado do morteiro prolóngase sucesivamente. Co mesmo contido de HPMC, o morteiro formado baixo a auga é máis rápido que o formado no aire. O tempo de fraguado do moldeo medio é maior. Esta característica é beneficiosa para o bombeo de formigón subacuático.

(2) O morteiro de cemento acabado de mesturar con hidroxipropilmetilcelulosa ten boas propiedades cohesivas e case non produce exudación.

(3) A cantidade de HPMC e a demanda de auga do morteiro diminuíron primeiro e despois aumentaron de forma evidente.

(4) A incorporación de axente redutor de auga mellora o problema do aumento da demanda de auga para o morteiro, pero a súa dosificación debe controlarse razoablemente, se non, ás veces reducirase a resistencia á dispersión subacuática do morteiro de cemento acabado de mesturar.

(5) Hai pouca diferenza na estrutura entre a mostra de pasta de cemento mesturada con HPMC e a mostra en branco, e hai pouca diferenza na estrutura e densidade da mostra de pasta de cemento vertida en auga e no aire. A mostra formada baixo a auga durante 28 días é lixeiramente crocante. A razón principal é que a adición de HPMC reduce en gran medida a perda e a dispersión de cemento ao verter en auga, pero tamén reduce a compactación da pedra de cemento. No proxecto, baixo a condición de garantir o efecto de non dispersión baixo a auga, a dosificación de HPMC debe reducirse o máximo posible.

(6) Engadir aditivo de formigón non dispersable HPMC baixo a auga e controlar a dosificación é beneficioso para a resistencia. O proxecto piloto demostra que a relación de resistencia entre o formigón formado con auga e o formigón formado con aire é do 84,8 %, e o efecto é relativamente significativo.


Data de publicación: 06 de maio de 2023