הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז יכול לשפר את עמידות הפיזור של טיט צמנט

הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז הוא תרכובת פולימר מסיסה במים, המכונה גם שרף מסיס במים או פולימר מסיס במים. הוא מסמיך את התערובת על ידי הגברת הצמיגות של מי הערבוב. זהו חומר פולימרי הידרופילי. ניתן להמיס אותו במים ליצירת תמיסה או פיזור. ניסויים מראים שכאשר כמות הסופרפלסטייזר מבוסס נפתלין עולה, שילוב הסופרפלסטייזר יפחית את עמידות הפיזור של טיט צמנט טרי. הסיבה לכך היא שסופרפלסטייזר נפתלין הוא חומר פעיל שטח. כאשר מוסיפים חומר מפחית מים לטיט, חומר מפחית המים מסודר על פני חלקיקי הצמנט, כך שלפני חלקיקי הצמנט יש את אותו מטען. דחייה חשמלית זו מפרקת את מבנה הפתתה שנוצר על ידי חלקיקי הצמנט, והמים העטופים במבנה משתחררים, וכתוצאה מכך אובדן חלק מהצמנט. במקביל, נמצא שעם העלייה בתכולת HPMC, עמידות הפיזור של טיט צמנט טרי משתפרת.

תכונות חוזק של בטון:

תוסף בטון HPMC תת-ימי שאינו מתפזר משמש בהנדסת יסודות גשרים בכבישים מהירים, ורמת החוזק המתוכננת היא C25. על פי הבדיקה הבסיסית, כמות המלט היא 400 ק"ג, כמות המיקרוסיליקה היא 25 ק"ג/מ"ק, הכמות האופטימלית של HPMC היא 0.6% מכמות המלט, יחס המים-מלט הוא 0.42, יחס החול הוא 40%, ותפוקת הסופרפלסטייזר הנפתיל היא 8% מכמות המלט. דגימות הבטון באוויר במשך 28 ימים בעלות חוזק ממוצע של 42.6 מגה פסקל, ולבטון שנשפך מתחת למים במשך 28 ימים עם טיפת מים של 60 מ"מ יש חוזק ממוצע של 36.4 מגה פסקל.

1. לתוספת HPMC יש השפעה מעכבת ברורה על תערובת המלט. עם העלייה בתכולת HPMC, זמן ההתייצבות של המלט מתארך בהדרגה. תחת אותה תכולת HPMC, המלט הנוצר מתחת למים טוב יותר מהמלט הנוצר באוויר. זמן ההתמצקות של היציקה ארוך יותר. תכונה זו מקלה על שאיבת בטון מתחת למים.

2. טיט צמנט טרי מעורבב עם הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז בעל ביצועי הדבקה טובים וכמעט ואינו דומם.

3. תכולת ה-HPMC וצריכת המים של המלט ירדו תחילה ולאחר מכן עלו באופן משמעותי.

4. שילוב חומר להפחתת מים משפר את בעיית הביקוש המוגבר למים לטיט, אך יש לשלוט בו באופן סביר, אחרת הוא יפחית לעיתים את עמידות הפיזור התת-ימי של טיט צמנט מעורבב טרי.

5. יש הבדל קטן במבנה של דגימת משחת הצמנט המעורבבת עם HPMC לבין הדגימה הריקה, ויש הבדל קטן במבנה ובצפיפות של דגימת משחת הצמנט במים ובאוויר. הדגימה שנוצרת לאחר 28 ימים מתחת למים היא מעט רופפת. הסיבה העיקרית לכך היא שתוספת HPMC מפחיתה מאוד את אובדן ופיזור הצמנט במהלך היציקה במים, אך גם מפחיתה את דחיסות אבן הצמנט. בפרויקט, יש להפחית את כמות ה-HPMC ככל האפשר תוך הבטחת אפקט אי-פיזור מתחת למים.

6. השילוב של תוסף בטון HPMC תת-ימי שאינו מתפזר, ובקרה על הכמות, תורם לשיפור החוזק. פרויקטים פיילוט הראו כי לבטון הנוצר במים יש יחס חוזק של 84.8% מזה שנוצר באוויר, וההשפעה משמעותית אף יותר.