En els darrers anys, amb el desenvolupament continu de la tecnologia d'aïllament de parets externes, el progrés continu de la tecnologia de producció de cel·lulosa i les excel·lents característiques de la pròpia HPMC, la HPMC s'ha utilitzat àmpliament en la indústria de la construcció.
Per tal d'explorar més a fons el mecanisme d'acció entre l'HPMC i els materials a base de ciment, aquest article se centra en l'efecte de millora de l'HPMC sobre les propietats cohesives dels materials a base de ciment.
temps de coagulació
El temps d'enduriment del formigó està principalment relacionat amb el temps d'enduriment del ciment, i l'àrid té poca influència, de manera que el temps d'enduriment del morter es pot utilitzar per estudiar la influència de l'HPMC en el temps d'enduriment de la mescla de formigó no dispersable sota l'aigua, ja que el temps d'enduriment del morter es veu afectat per l'aigua. Per tant, per avaluar la influència de l'HPMC en el temps d'enduriment del morter, cal fixar la relació aigua-ciment i la relació morter.
Segons l'experiment, l'addició d'HPMC té un efecte retardant significatiu sobre la barreja de morter, i el temps d'enduriment del morter es prolonga successivament amb l'augment del contingut d'HPMC. Amb el mateix contingut d'HPMC, el morter modelat sota l'aigua és més ràpid que el morter format a l'aire. El temps d'enduriment del modelat mitjà és més llarg. Quan es mesura en aigua, en comparació amb la mostra en blanc, el temps d'enduriment del morter barrejat amb HPMC es retarda de 6 a 18 hores per al fraguat inicial i de 6 a 22 hores per al fraguat final. Per tant, l'HPMC s'ha d'utilitzar en combinació amb acceleradors.
L'HPMC és un polímer d'alt pes molecular amb una estructura lineal macromolecular i un grup hidroxil al grup funcional, que pot formar enllaços d'hidrogen amb les molècules d'aigua de mescla i augmentar la viscositat de l'aigua de mescla. Les llargues cadenes moleculars de l'HPMC s'atreuen mútuament, fent que les molècules d'HPMC s'enredin entre si per formar una estructura de xarxa, embolicant el ciment i barrejant l'aigua. Com que l'HPMC forma una estructura de xarxa similar a una pel·lícula i embolica el ciment, evitarà eficaçment la volatilització de l'aigua al morter i dificultarà o alentirà la velocitat d'hidratació del ciment.
Sagnat
El fenomen del sagnat del morter és similar al del formigó, que provocarà un assentament agregat important, cosa que provocarà un augment de la relació aigua-ciment de la capa superior de la pasta, provocant una gran contracció plàstica de la capa superior de la pasta en la fase inicial, i fins i tot esquerdes, i la resistència de la capa superficial de la pasta és relativament feble.
Quan la dosi és superior al 0,5%, bàsicament no hi ha cap fenomen de sagnat. Això és degut a que quan es barreja HPMC al morter, l'HPMC té una estructura formadora de pel·lícula i de xarxa, i l'adsorció de grups hidroxil a la llarga cadena de macromolècules fa que el ciment i l'aigua de mescla al morter formin una floculació, garantint l'estructura estable del morter. Després d'afegir HPMC al morter, es formaran moltes petites bombolles d'aire independents. Aquestes bombolles d'aire es distribuiran uniformement al morter i dificultaran la deposició d'àrids. El rendiment tècnic de l'HPMC té una gran influència en els materials a base de ciment, i sovint s'utilitza per preparar nous materials compostos a base de ciment, com ara el morter en pols seca i el morter de polímer, de manera que tingui una bona retenció d'aigua i retenció de plàstic.
Demanda d'aigua de morter
Quan la quantitat d'HPMC és petita, té una gran influència en la demanda d'aigua del morter. En el cas de mantenir el grau d'expansió del morter fresc bàsicament igual, el contingut d'HPMC i la demanda d'aigua del morter canvien en una relació lineal dins d'un cert període de temps, i la demanda d'aigua del morter primer disminueix i després augmenta evidentment. Quan la quantitat d'HPMC és inferior al 0,025%, amb l'augment de la quantitat, la demanda d'aigua del morter disminueix amb el mateix grau d'expansió, la qual cosa demostra que quan la quantitat d'HPMC és petita, té un efecte reductor d'aigua sobre el morter, i l'HPMC té un efecte d'entrada d'aire. Hi ha un gran nombre de petites bombolles d'aire independents al morter, i aquestes bombolles d'aire actuen com a lubricant per millorar la fluïdesa del morter. Quan la dosi és superior al 0,025%, la demanda d'aigua del morter augmenta amb l'augment de la dosi. Això és degut a que l'estructura de xarxa de l'HPMC és encara més completa i la bretxa entre els flocs de la llarga cadena molecular s'escurça, cosa que té l'efecte d'atracció i cohesió, i redueix la fluïdesa del morter. Per tant, sota la condició que el grau d'expansió sigui bàsicament el mateix, la pasta mostra un augment de la demanda d'aigua.
01. Prova de resistència a la dispersió:
L'antidispersió és un índex tècnic important per mesurar la qualitat de l'agent antidispersió. L'HPMC és un compost polimèric soluble en aigua, també conegut com a resina soluble en aigua o polímer soluble en aigua. Augmenta la consistència de la mescla augmentant la viscositat de l'aigua de mescla. És un material polimèric hidròfil que es pot dissoldre en aigua per formar una solució o dispersió.
Els experiments mostren que quan augmenta la quantitat de superplastificant d'alta eficiència a base de naftalè, l'addició de superplastificant reduirà la resistència a la dispersió del morter de ciment acabat de barrejar. Això es deu al fet que el reductor d'aigua d'alta eficiència a base de naftalè és un tensioactiu. Quan s'afegeix el reductor d'aigua al morter, el reductor d'aigua s'orientarà a la superfície de les partícules de ciment per fer que la superfície de les partícules de ciment tingui la mateixa càrrega. Aquesta repulsió elèctrica fa que les partícules de ciment es formin. L'estructura de floculació del ciment es desmantella i l'aigua embolicada a l'estructura s'allibera, cosa que provocarà la pèrdua d'una part del ciment. Al mateix temps, es constata que amb l'augment del contingut d'HPMC, la resistència a la dispersió del morter de ciment fresc millora cada cop més.
02. Característiques de resistència del formigó:
En un projecte pilot de fonamentació, es va aplicar una addició de formigó no dispersable subaquàtic HPMC i el grau de resistència de disseny va ser C25. Segons la prova bàsica, la quantitat de ciment és de 400 kg, el fum de sílice compost és de 25 kg/m3, la quantitat òptima de HPMC és del 0,6% de la quantitat de ciment, la relació aigua-ciment és de 0,42, la taxa de sorra és del 40% i la producció del reductor d'aigua d'alta eficiència a base de naftalè és de 8%. La quantitat de ciment és del 8%, la resistència mitjana a 28d de la mostra de formigó a l'aire és de 42,6 MPa, la resistència mitjana a 28d del formigó subaquàtic amb una alçada de caiguda de 60 mm és de 36,4 MPa i la relació de resistència del formigó format per aigua respecte al formigó format per aire és del 84,8%, l'efecte és més significatiu.
03. Els experiments mostren:
(1) L'addició d'HPMC té un efecte retardant evident sobre la barreja de morter. Amb l'augment del contingut d'HPMC, el temps d'enduriment del morter s'allarga successivament. Amb el mateix contingut d'HPMC, el morter format sota l'aigua és més ràpid que el format a l'aire. El temps d'enduriment del modelat mitjà és més llarg. Aquesta característica és beneficiosa per al bombament de formigó subaquàtic.
(2) El morter de ciment acabat de barrejar amb hidroxipropilmetilcel·lulosa té bones propietats cohesives i gairebé no sagna.
(3) La quantitat de HPMC i la demanda d'aigua del morter van disminuir primer i després van augmentar evidentment.
(4) La incorporació d'un agent reductor d'aigua millora el problema de l'augment de la demanda d'aigua per al morter, però la seva dosificació s'ha de controlar raonablement, ja que en cas contrari, la resistència a la dispersió subaquàtica del morter de ciment acabat de barrejar de vegades es reduirà.
(5) Hi ha poca diferència en l'estructura entre la mostra de pasta de ciment barrejada amb HPMC i la mostra en blanc, i hi ha poca diferència en l'estructura i la densitat de la mostra de pasta de ciment abocada en aigua i en aire. La mostra formada sota l'aigua durant 28 dies és lleugerament cruixent. El motiu principal és que l'addició de HPMC redueix considerablement la pèrdua i la dispersió del ciment en abocar-lo en aigua, però també redueix la compacitat de la pedra de ciment. En el projecte, sota la condició de garantir l'efecte de no dispersió sota l'aigua, la dosi de HPMC s'ha de reduir tant com sigui possible.
(6) L'addició subaquàtica d'HPMC per a formigó no dispersable i el control de la dosificació són beneficiosos per a la resistència. El projecte pilot mostra que la relació de resistència entre el formigó format per aigua i el formigó format per aire és del 84,8%, i l'efecte és relativament significatiu.
Data de publicació: 06 de maig de 2023