Que efecto ten o éter de celulosa nos materiais a base de cemento?

1. Calor de hidratación

Segundo a curva de liberación da calor de hidratación ao longo do tempo, o proceso de hidratación do cemento adoita dividirse en cinco etapas, a saber, o período de hidratación inicial (0~15 min), o período de indución (15 min~4 h), o período de aceleración e fraguado (4 h~8 h), o período de desaceleración e endurecemento (8 h~24 h) e o período de curado (1 d~28 d).

Os resultados da proba mostran que na fase inicial da indución (é dicir, o período de hidratación inicial), cando a cantidade de HEMC é do 0,1 % en comparación coa suspensión de cemento en branco, avanza un pico exotérmico da suspensión e o pico aumenta significativamente. Cando a cantidade deHEMCaumenta a Cando está por riba do 0,3 %, o primeiro pico exotérmico da pasta atrásase e o valor máximo diminúe gradualmente co aumento do contido de HEMC; o HEMC obviamente atrasará o período de indución e o período de aceleración da pasta de cemento, e canto maior sexa o contido, canto longo sexa o período de indución, máis atrasado será o período de aceleración e menor será o pico exotérmico; o cambio no contido de éter de celulosa non ten un efecto obvio sobre a duración do período de desaceleración e o período de estabilidade da pasta de cemento, como se mostra na Figura 3 (a). Móstrase que o éter de celulosa tamén pode reducir a calor de hidratación da pasta de cemento en 72 horas, pero cando a calor de hidratación é superior a 36 horas, o cambio no contido de éter de celulosa ten pouco efecto sobre a calor de hidratación da pasta de cemento, como na Figura 3 (b).

1

Fig. 3 Tendencia de variación da taxa de liberación de calor de hidratación da pasta de cemento con diferente contido de éter de celulosa (HEMC)

2. Mpropiedades mecánicas

Ao estudar dous tipos de éteres de celulosa con viscosidades de 60 000 Pa·s e 100 000 Pa·s, descubriuse que a resistencia á compresión do morteiro modificado mesturado con éter de metilcelulosa diminuía gradualmente co aumento do seu contido. A resistencia á compresión do morteiro modificado mesturado con éter de hidroxipropilmetilcelulosa cunha viscosidade de 100 000 Pa·s aumenta primeiro e despois diminúe co aumento do seu contido (como se mostra na Figura 4). Isto demostra que a incorporación de éter de metilcelulosa reducirá significativamente a resistencia á compresión do morteiro de cemento. Canta maior sexa a cantidade, menor será a resistencia; canto menor sexa a viscosidade, maior será o impacto na perda de resistencia á compresión do morteiro; éter de hidroxipropilmetilcelulosa. Cando a dosificación é inferior ao 0,1 %, a resistencia á compresión do morteiro pode aumentarse adecuadamente. Cando a dosificación é superior ao 0,1 %, a resistencia á compresión do morteiro diminuirá co aumento da dosificación, polo que a dosificación debe controlarse ao 0,1 %.

2

Fig. 4 Resistencia a compresión 3d, 7d e 28d do morteiro de cemento modificado MC1, MC2 e MC3

(Éter de metilcelulosa, viscosidade 60000 Pa·S, en diante denominado MC1; éter de metilcelulosa, viscosidade 100000 Pa·S, denominado MC2; éter de hidroxipropilmetilcelulosa, viscosidade 100000 Pa·S, denominado MC3).

3. C.tempo de sorteo

Ao medir o tempo de fraguado do éter de hidroxipropilmetilcelulosa cunha viscosidade de 100 000 Pa·s en diferentes dosificacións de pasta de cemento, comprobouse que co aumento da dosificación de HPMC, o tempo de fraguado inicial e o tempo de fraguado final do morteiro de cemento prolongábanse. Cando a concentración é do 1 %, o tempo de fraguado inicial alcanza os 510 minutos e o tempo de fraguado final alcanza os 850 minutos. En comparación coa mostra en branco, o tempo de fraguado inicial prolóngase en 210 minutos e o tempo de fraguado final prolóngase en 470 minutos (como se mostra na Figura 5). Tanto se se trata de HPMC cunha viscosidade de 50 000 Pa s, 100 000 Pa s ou 200 000 Pa s, pode atrasar o fraguado do cemento, pero en comparación cos tres éteres de celulosa, o tempo de fraguado inicial e o tempo de fraguado final prolónganse co aumento da viscosidade, como se mostra na Figura 6. Isto débese a que o éter de celulosa se adsorbe na superficie das partículas de cemento, o que impide que a auga entre en contacto coas partículas de cemento, atrasando así a hidratación do cemento. Canto maior sexa a viscosidade do éter de celulosa, máis grosa será a capa de adsorción na superficie das partículas de cemento e máis significativo será o efecto retardante.

3

Fig. 5 Efecto do contido de éter de celulosa no tempo de fraguado do morteiro

4

Fig.6 Efecto das diferentes viscosidades do HPMC no tempo de fraguado da pasta de cemento

(MC-5 (50 000 Pa·s), MC-10 (100 000 Pa·s) e MC-20 (200 000 Pa·s))

O éter de metilcelulosa e o éter de hidroxipropilmetilcelulosa prolongarán considerablemente o tempo de fraguado da lechada de cemento, o que pode garantir que a lechada de cemento teña tempo e auga suficientes para a reacción de hidratación e resolver o problema da baixa resistencia e a fase tardía da lechada de cemento despois do endurecemento, o problema das fisuras.

4. Retención de auga:

Estudouse o efecto do contido de éter de celulosa na retención de auga. Observouse que co aumento do contido de éter de celulosa, a taxa de retención de auga do morteiro aumenta, e cando o contido de éter de celulosa é superior ao 0,6 %, a taxa de retención de auga tende a ser estable. Non obstante, ao comparar tres tipos de éteres de celulosa (HPMC cunha viscosidade de 50 000 Pa s (MC-5), 100 000 Pa s (MC-10) e 200 000 Pa s (MC-20)), a influencia da viscosidade na retención de auga é diferente. A relación entre a taxa de retención de auga é: MC-5.

5


Data de publicación: 28 de abril de 2024