1. 水和熱
セメントの水和熱の時間経過に伴う放出曲線によると、セメントの水和プロセスは通常、初期水和期間（0～15分）、誘導期間（15分～4時間）、促進および凝結期間（4時間～8時間）、減速および硬化期間（8時間～24時間）、および養生期間（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、誘導の初期段階（すなわち、初期水和期間）では、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、ピークが著しく増加することがわかった。HEMCセルロースエーテル含有量が0.3%を超えると、スラリーの最初の発熱ピークが遅延し、HEMC含有量の増加に伴ってピーク値が徐々に減少します。HEMCはセメントスラリーの誘導期間と加速期間を明らかに遅延させ、含有量が多いほど誘導期間が長くなり、加速期間がより遅くなり、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間と安定期間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も低下させることが示されていますが、水和熱が36時間を超えると、図3(b)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含有量の異なるセメントペーストの水和熱放出率（HEMC）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、その含有量の増加とともに徐々に低下することがわかった。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、その含有量の増加とともに最初は増加し、その後減少する (図 4 に示す)。これは、メチルセルロースエーテルの添加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る。量が多いほど強度は小さくなり、粘度が低いほどモルタルの圧縮強度の低下への影響は大きくなる。ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテルの添加量が 0.1% 未満の場合、モルタルの圧縮強度は適切に増加させることができる。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%に抑えるべきである。
図4 MC1、MC2、MC3改質セメントモルタルの3日後、7日後、28日後の圧縮強度
（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時間を無駄にする：
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セメントペーストの異なる添加量で測定したところ、HPMC添加量の増加に伴い、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った。濃度が1%の場合、初期凝結時間は510分、最終凝結時間は850分に達する。ブランクサンプルと比較すると、初期凝結時間は210分、最終凝結時間は470分延長される（図5参照）。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るが、3種類のセルロースエーテルと比較すると、粘度の増加に伴い初期凝結時間と最終凝結時間が長くなる（図6参照）。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することで、水がセメント粒子に接触するのを防ぎ、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、セメント粒子の表面に形成される吸着層が厚くなり、遅延効果も大きくなります。
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及ぼす影響
図6 HPMCの粘度の違いがセメントペーストの凝結時間に及ぼす影響
(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必要な時間と水を十分に確保できるようにし、セメントスラリーの強度低下や硬化後の後期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性に及ぼす影響を調べた。セルロースエーテル含有量が増加するとモルタルの保水性が上昇し、セルロースエーテル含有量が0.6%を超えると保水性が安定する傾向が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（粘度が50000Pa s（MC-5）、100000Pa s（MC-10）、200000Pa s（MC-20）のHPMC）を比較すると、粘度が保水性に及ぼす影響は異なる。保水性との関係は、MC-5の場合である。
投稿日時：2024年4月28日