V posledních letech, s neustálým vývojem technologie izolace vnějších stěn, neustálým pokrokem technologie výroby celulózy a vynikajícími vlastnostmi samotné HPMC, se HPMC široce používá ve stavebnictví.
Abychom dále prozkoumali mechanismus účinku HPMC a materiálů na bázi cementu, zaměřujeme se tento článek na vliv HPMC na zlepšení kohezních vlastností materiálů na bázi cementu.
doba srážení
Doba tuhnutí betonu souvisí hlavně s dobou tuhnutí cementu a kamenivo má malý vliv, takže doba tuhnutí malty může být použita místo toho ke studiu vlivu HPMC na dobu tuhnutí nedispergovatelné betonové směsi pod vodou, protože doba tuhnutí malty je ovlivněna vodou. Proto je pro vyhodnocení vlivu HPMC na dobu tuhnutí malty nutné stanovit poměr voda-cement a poměr malty.
Podle experimentu má přidání HPMC významný zpomalovací účinek na maltovou směs a doba tuhnutí malty se postupně prodlužuje se zvyšujícím se obsahem HPMC. Při stejném obsahu HPMC je malta tvarovaná pod vodou rychlejší než malta tvarovaná na vzduchu. Doba tuhnutí středního tuhnutí je delší. Při měření ve vodě je doba tuhnutí malty smíchané s HPMC ve srovnání se slepým vzorkem zpožděna o 6–18 hodin pro počáteční tuhnutí a o 6–22 hodin pro konečné tuhnutí. Proto by se HPMC měla používat v kombinaci s urychlovači.
HPMC je vysokomolekulární polymer s makromolekulární lineární strukturou a hydroxylovou skupinou na funkční skupině, který může tvořit vodíkové vazby s molekulami záměsové vody a zvyšovat její viskozitu. Dlouhé molekulární řetězce HPMC se vzájemně přitahují, čímž se molekuly HPMC proplétají a vytvářejí síťovou strukturu, která obaluje cement a záměsovou vodu. Protože HPMC vytváří síťovou strukturu podobnou filmu a obaluje cement, účinně zabraňuje odpařování vody v maltě a brání nebo zpomaluje rychlost hydratace cementu.
Krvácející
Krvácení malty je podobné jako u betonu, což způsobuje vážné usazení kameniva, což má za následek zvýšení vodocementového poměru vrchní vrstvy suspenze, což způsobuje velké plastické smrštění vrchní vrstvy suspenze v rané fázi a dokonce i praskání a pevnost povrchové vrstvy suspenze je relativně slabá.
Při dávkování nad 0,5 % v podstatě nedochází k žádnému jevu krvácení. Je to proto, že po smíchání HPMC s maltou má HPMC filmotvornou a síťovanou strukturu a adsorpce hydroxylových skupin na dlouhém řetězci makromolekul způsobuje, že cement a záměsová voda v maltě tvoří flokulaci, což zajišťuje stabilní strukturu malty. Po přidání HPMC do malty se vytvoří mnoho nezávislých drobných vzduchových bublin. Tyto vzduchové bubliny se v maltě rovnoměrně rozloží a brání usazování kameniva. Technické vlastnosti HPMC mají velký vliv na materiály na bázi cementu a často se používají k přípravě nových kompozitních materiálů na bázi cementu, jako jsou malty na bázi suchého prášku a polymerní malty, takže mají dobrou schopnost zadržovat vodu a plasticitu.
Spotřeba vody v maltě
Malé množství HPMC má velký vliv na potřebu vody malty. Pokud se stupeň expanze čerstvé malty udržuje v podstatě stejný, obsah HPMC a potřeba vody malty se v určitém časovém úseku mění lineárně a potřeba vody malty nejprve klesá a poté se zřetelně zvyšuje. Pokud je množství HPMC menší než 0,025 %, s rostoucím množstvím se při stejném stupni expanze snižuje i potřeba vody malty. To ukazuje, že malé množství HPMC má vliv na snížení obsahu vody v maltě a HPMC má provzdušňovací účinek. V maltě je velké množství drobných nezávislých vzduchových bublin, které působí jako mazivo pro zlepšení tekutosti malty. Pokud je dávkování větší než 0,025 %, potřeba vody malty se zvyšujícím se dávkováním se zvyšuje. Je to proto, že síťová struktura HPMC je dále ucelenější a mezera mezi vločkami na dlouhém molekulárním řetězci se zkracuje, což má za následek přitažlivost a soudržnost a snižuje tekutost malty. Proto za podmínky, že stupeň expanze je v podstatě stejný, vykazuje suspenze zvýšenou potřebu vody.
01. Zkouška odolnosti proti disperzi:
Antidisperzní činidlo je důležitý technický ukazatel pro měření kvality antidisperzního činidla. HPMC je ve vodě rozpustná polymerní sloučenina, známá také jako vodorozpustná pryskyřice nebo vodorozpustný polymer. Zvyšuje konzistenci směsi zvýšením viskozity záměsové vody. Jedná se o hydrofilní polymerní materiál, který se může rozpustit ve vodě za vzniku roztoku nebo disperze.
Experimenty ukazují, že se zvýšením množství vysoce účinného superplastifikátoru na bázi naftalenu se snižuje disperzní odpor čerstvě namíchané cementové malty. Je to proto, že vysoce účinný reduktor vody na bázi naftalenu je povrchově aktivní látka. Po přidání reduktoru vody do malty se reduktor vody orientuje na povrchu cementových částic, takže povrch cementových částic má stejný náboj. Toto elektrické odpuzování způsobuje, že cementové částice tvoří flokulační strukturu cementu, která se rozkládá a uvolňuje vodu obalenou ve struktuře, což způsobuje ztrátu části cementu. Zároveň se zjistilo, že se zvyšujícím se obsahem HPMC se disperzní odpor čerstvé cementové malty stále zlepšuje.
02. Pevnostní charakteristiky betonu:
V pilotním projektu základů byla použita podvodní nedisperzní betonová přísada HPMC a návrhová pevnostní třída byla C25. Podle základní zkoušky bylo množství cementu 400 kg, směsi křemičitého úletu 25 kg/m3, optimální množství HPMC je 0,6 % množství cementu, vodocementový poměr je 0,42, poměr písku je 40 % a výstup vysoce účinného reduktoru vody na bázi naftalenu je. Množství cementu je 8 %, průměrná pevnost betonového vzorku na vzduchu po 28 dnech je 42,6 MPa, průměrná pevnost podvodního betonu po 28 dnech s výškou pádu 60 mm je 36,4 MPa a poměr pevnosti betonu tvářeného vodou k betonu tvářenému na vzduchu je 84,8 %, což je výraznější účinek.
03. Experimenty ukazují:
(1) Přidání HPMC má zjevný zpomalovací účinek na maltovou směs. Se zvyšujícím se obsahem HPMC se doba tuhnutí malty postupně prodlužuje. Při stejném obsahu HPMC se malta tvořící pod vodou rychleji než malta tvořící se na vzduchu. Doba tuhnutí malty při středně těžkém tvarování je delší. Tato vlastnost je výhodná pro čerpání betonu pod vodou.
(2) Čerstvě namíchaná cementová malta smíchaná s hydroxypropylmethylcelulózou má dobré kohezní vlastnosti a téměř žádné krvácení.
(3) Množství HPMC a spotřeba vody v maltě se nejprve snížily a poté zřetelně zvýšily.
(4) Přidání redukčního činidla pro vodu zlepšuje problém se zvýšenou potřebou vody pro maltu, ale jeho dávkování musí být přiměřeně kontrolováno, jinak se někdy sníží odolnost čerstvě namíchané cementové malty proti rozptylu pod vodou.
(5) Mezi vzorkem cementové pasty smíchanou s HPMC a slepým vzorkem je malý rozdíl ve struktuře a je malý rozdíl ve struktuře a hustotě vzorku cementové pasty nalité do vody a na vzduchu. Vzorek tvarovaný pod vodou po dobu 28 dnů je mírně křehký. Hlavním důvodem je, že přidání HPMC výrazně snižuje ztráty a rozptyl cementu při nalévání do vody, ale také snižuje hutnost cementového kamene. V projektu, za podmínky zajištění efektu nedisperze pod vodou, by mělo být dávkování HPMC co nejvíce sníženo.
(6) Přidání HPMC, nedispergovatelné přísady do betonu určeného pro použití pod vodou a regulace dávkování, má příznivý vliv na pevnost. Pilotní projekt ukazuje, že poměr pevnosti betonu tvářeného vodou a betonu tvářeného vzduchem je 84,8 % a tento vliv je relativně významný.
Čas zveřejnění: 6. května 2023