1. 水和熱
セメントの水和過程は、水和熱の放出曲線の時間経過に従って、通常、初期水和期（0〜15分）、誘導期（15分〜4時間）、加速および凝結期（4時間〜8時間）、減速および硬化期（8時間〜24時間）、養生期（1日〜28日）の5つの段階に分けられます。
試験結果によると、誘導初期段階（すなわち、初期水和期間）において、HEMCの量がブランクセメントスラリーと比較して0.1％の場合、スラリーの発熱ピークが早まり、ピークが大幅に増加しました。HEMC0.3％を超えると、スラリーの最初の発熱ピークが遅れ、ピーク値はHEMC含有量の増加とともに徐々に減少します。 HEMCはセメントスラリーの誘導期と加速期を明らかに遅らせ、含有量が多いほど、誘導期が長くなり、加速期が後退し、発熱ピークが小さくなります。 図3（a）に示すように、セルロースエーテル含有量の変化は、セメントスラリーの減速期と安定期の長さに明らかな影響を与えません。 セルロースエーテルは72時間以内にセメントペーストの水和熱を減らすこともできることがわかりますが、水和熱が36時間を超えると、図3（b）のように、セルロースエーテル含有量の変化はセメントペーストの水和熱にほとんど影響を与えません。
図3 セルロースエーテル（HEMC）含有量の異なるセメントペーストの水和発熱速度の変化傾向
2. M機械的特性：
粘度が60000Pa·sと100000Pa·sの2種類のセルロースエーテルを研究した結果、メチルセルロースエーテルを混合した改質モルタルの圧縮強度は、含有量が増加するにつれて徐々に低下することがわかりました。粘度100000Pa·sのヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテルを混合した改質モルタルの圧縮強度は、最初は増加し、その後、含有量の増加とともに減少します（図4を参照）。これは、メチルセルロースエーテルの組み込みにより、セメントモルタルの圧縮強度が大幅に低下することを示しています。量が多いほど、強度は小さくなります。粘度が低いほど、モルタルの圧縮強度の低下への影響が大きくなります。ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテルの投与量が0.1％未満の場合、モルタルの圧縮強度を適切に高めることができます。添加量が 0.1% を超えると、添加量の増加に伴ってモルタルの圧縮強度が低下するため、添加量は 0.1% に制御する必要があります。
図4 MC1、MC2、MC3改質セメントモルタルの3d、7d、28d圧縮強度
（メチルセルロースエーテル、粘度60000Pa·S、以下MC1と称する；メチルセルロースエーテル、粘度100000Pa·S、以下MC2と称する；ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル、粘度100000Pa·S、以下MC3と称する）。
3. Cロット時間：
異なる用量のセメントペーストで粘度100000Pa·sのヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテルの凝結時間を測定したところ、HPMCの用量が増加すると、セメントモルタルの初期凝結時間と最終凝結時間が長くなることがわかりました。濃度が1％のとき、初期凝結時間は510分に達し、最終凝結時間は850分に達します。ブランクサンプルと比較して、初期凝結時間は210分延長され、最終凝結時間は470分延長されます（図5を参照）。粘度が50000Pa・s、100000Pa・s、200000Pa・sのいずれのHPMCでも、セメントの凝結を遅らせることができますが、3つのセルロースエーテルと比較すると、図6に示すように、粘度の増加に伴って初期凝結時間と最終凝結時間が長くなります。これは、セルロースエーテルがセメント粒子の表面に吸着し、水とセメント粒子の接触を阻害することで、セメントの水和を遅らせるためです。セルロースエーテルの粘度が高いほど、セメント粒子表面の吸着層が厚くなり、遅延効果がより顕著になります。
図5 セルロースエーテル含有量がモルタルの凝結時間に与える影響
図6：HPMCの粘度の違いがセメントペーストの凝結時間に与える影響
（MC-5（50000Pa·s）、MC-10（100000Pa·s）、MC-20（200000Pa·s））
メチルセルロースエーテルとヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテルは、セメントスラリーの凝結時間を大幅に延長し、セメントスラリーが水和反応に十分な時間と水を持つことを保証し、硬化後のセメントスラリーの強度低下と後期段階のひび割れの問題を解決します。
4. 水分保持：
セルロースエーテル含有量が保水率に及ぼす影響について検討した結果、セルロースエーテル含有量の増加に伴いモルタルの保水率が増加し、セルロースエーテル含有量が0.6%を超えると保水率は安定する傾向にあることがわかった。しかし、3種類のセルロースエーテル（粘度50000Pa・s（MC-5）、100000Pa・s（MC-10）、200000Pa・s（MC-20）のHPMC）を比較すると、粘度が保水率に与える影響は異なっていた。保水率との関係は以下の通りである。
投稿日時: 2024年4月28日