Hydroksipropyylimetyyliselluloosa on vesiliukoinen polymeeriyhdiste, joka tunnetaan myös vesiliukoisena hartsina tai vesiliukoisena polymeerinä. Se sakeuttaa seosta lisäämällä sekoitusveden viskositeettia. Se on hydrofiilinen polymeerimateriaali. Se voidaan liuottaa veteen liuoksen tai dispersion muodostamiseksi. Kokeet osoittavat, että kun naftaleenipohjaisen supernotkistimen määrä kasvaa, supernotkistimen lisääminen vähentää vastasekoitetun sementtilaastin dispersiokestävyyttä. Tämä johtuu siitä, että naftaleenisupernotkistin on pinta-aktiivinen aine. Kun vettä vähentävää ainetta lisätään laastiin, vettä vähentävä aine asettuu sementtihiukkasten pinnalle, jolloin sementtihiukkasten pinnalla on sama varaus. Tämä sähköinen hylkiminen hajottaa sementtihiukkasten muodostaman flokkausrakenteen ja rakenteeseen kääriytynyt vesi vapautuu, mikä johtaa osan sementin menetykseen. Samalla havaittiin, että HPMC-pitoisuuden kasvaessa tuoreen sementtilaastin dispersiokestävyys parani jatkuvasti.
Betonin lujuusominaisuudet:
Tien siltojen perustusrakentamisessa käytetään vedenalaista, dispergoimatonta HPMC-betonilisäainetta, jonka suunnittelulujuustaso on C25. Peruskokeen mukaan sementin määrä on 400 kg, mikrosilikan määrä 25 kg/m3, HPMC:n optimaalinen määrä on 0,6 % sementin määrästä, vesi-sementtisuhde on 0,42, hiekan suhde 40 % ja naftyylisupernotkistimen määrä 8 % sementin määrästä. Ilmassa 28 päivää olleiden betonikokeiden keskimääräinen lujuus on 42,6 MPa, ja veden alla 28 päivää 60 mm:n vesipisaralla kaadetun betonin keskimääräinen lujuus on 36,4 MPa.
1. HPMC:n lisäämisellä on selvä hidastava vaikutus laastiseokseen. HPMC-pitoisuuden kasvaessa laastin kovettumisaika pitenee vähitellen. Samalla HPMC-pitoisuudella veden alla muodostettu laasti on parempaa kuin ilmassa muodostettu laasti. Muottivalmisteen jähmettymisaika on pidempi. Tämä ominaisuus helpottaa betonin vedenalaista pumppausta.
2. Tuoreella sementtilaastilla, johon on sekoitettu hydroksipropyylimetyyliselluloosaa, on hyvä tarttuvuus ja se tuskin leviää.
3. Laastin HPMC-pitoisuus ja vedenkulutus laskivat ensin ja kasvoivat sitten merkittävästi.
4. Veden vähentävän aineen lisääminen parantaa laastin lisääntyneen vedenkulutuksen ongelmaa, mutta sitä on hallittava kohtuullisesti, muuten se joskus heikentää vastasekoitetun sementtilaastin vedenalaista dispersiokestävyyttä.
5. HPMC:n kanssa sekoitetun sementtipastanäytteen ja nollanäytteen rakenteessa on vain vähän eroa, ja sementtipastanäytteen rakenteessa ja tiheydessä on vain vähän eroa kaadettaessa vettä ja ilmaa. 28 päivän veden alla olon jälkeen muodostunut näyte on hieman löysä. Tärkein syy tähän on se, että HPMC:n lisääminen vähentää huomattavasti sementin hävikkiä ja leviämistä veteen kaadettaessa, mutta myös vähentää sementtikiven tiiviyttä. Projektissa HPMC:n määrää tulisi vähentää mahdollisimman paljon varmistaen samalla, että se ei leviä veden alla.
6. HPMC:n ja vedenalaisen, ei-dispergoitavan betonilisäaineen yhdistelmä ja määrän hallinta parantavat lujuutta. Pilottiprojektit ovat osoittaneet, että veteen muodostetun betonin lujuussuhde on 84,8 % ilmaan muodostuneeseen betoniin verrattuna, ja vaikutus on vieläkin merkittävämpi.
Julkaisun aika: 16. kesäkuuta 2023