1. Pārskats par celulozes ēteri (HPMC)
Hidroksipropilmetilceluloze (HPMC) ir plaši izmantots celulozes ētera savienojums, kas ir ķīmiski modificēts no dabiskās celulozes. Tam ir lieliska šķīdība ūdenī, plēvi veidojošas, sabiezējošas un adhezīvas īpašības, tāpēc to plaši izmanto būvmateriālos. HPMC pielietojums cementa bāzes materiālos galvenokārt ir paredzēts, lai uzlabotu tā plūstamību, ūdens aizturi un pielāgotu sacietēšanas laiku.
2.Cementa sacietēšanas pamatprocess
Procesu, kurā cements reaģē ar ūdeni, veidojot hidrātus, sauc par hidratācijas reakciju. Šis process ir sadalīts vairākos posmos:
Indukcijas periods: Cementa daļiņas sāk šķīst, veidojot kalcija jonus un silikāta jonus, parādot īslaicīgu plūsmas stāvokli.
Paātrinājuma periods: Hidratācijas produkti strauji palielinās un sākas sacietēšanas process.
Palēnināšanās periods: hidratācijas ātrums samazinās, cements sāk sacietēt un veidojas ciets cementa akmens.
Stabilizācijas periods: hidratācijas produkti pakāpeniski nobriest un pakāpeniski palielinās spēks.
Iestatīšanas laiks parasti tiek sadalīts sākotnējā iestatīšanas laikā un galīgajā iestatīšanas laikā. Sākotnējais sacietēšanas laiks attiecas uz laiku, kad cementa pasta sāk zaudēt plastiskumu, un galīgais sacietēšanas laiks attiecas uz laiku, kad cementa pasta pilnībā zaudē plastiskumu un nonāk sacietēšanas stadijā.
3. HPMC ietekmes uz cementa sacietēšanas laiku mehānisms
3.1. Biezināšanas efekts
HPMC ir ievērojams sabiezēšanas efekts. Tas var palielināt cementa pastas viskozitāti un izveidot augstas viskozitātes sistēmu. Šis sabiezēšanas efekts ietekmēs cementa daļiņu izkliedi un sedimentāciju un tādējādi ietekmēs hidratācijas reakcijas gaitu. Sabiezēšanas efekts samazina hidratācijas produktu nogulsnēšanās ātrumu uz cementa daļiņu virsmas, tādējādi aizkavējot sacietēšanas laiku.
3.2. Ūdens aizture
HPMC ir laba ūdens aiztures spēja. HPMC pievienošana cementa pastai var ievērojami uzlabot pastas ūdens aizturi. Augsta ūdens aizture var novērst ūdens pārāk ātru iztvaikošanu uz cementa virsmas, lai saglabātu ūdens saturu cementa pastā un pagarinātu hidratācijas reakcijas laiku. Turklāt ūdens aizture palīdz cementa pastai saglabāt pareizu mitrumu cietēšanas procesa laikā un samazina plaisāšanas risku, ko izraisa agrīna ūdens zudums.
3.3. Hidratācijas palēnināšanās
HPMC var veidot aizsargplēvi, kas pārklāj cementa daļiņu virsmu, kas kavēs hidratācijas reakciju. Šī aizsargplēve novērš tiešu saskari starp cementa daļiņām un ūdeni, tādējādi aizkavējot cementa hidratācijas procesu un pagarinot sacietēšanas laiku. Šis aizkavēšanās efekts ir īpaši redzams augstas molekulmasas HPMC.
3.4 Uzlabota tiksotropija
HPMC pievienošana var arī uzlabot cementa vircas tiksotropiju (ti, plūstamība palielinās ārējā spēka ietekmē un atgriežas sākotnējā stāvoklī pēc ārējā spēka noņemšanas). Šī tiksotropā īpašība palīdz uzlabot cementa suspensijas apstrādājamību, bet sacietēšanas laika ziņā šī uzlabotā tiksotropija var izraisīt vircas pārdalīšanu bīdes spēka ietekmē, vēl vairāk pagarinot sacietēšanas laiku.
4. HPMC praktiskā pielietošana, kas ietekmē cementa sacietēšanas laiku
4.1 Pašlīmeņojošas grīdas materiāli
Pašlīmeņojošos grīdas materiālos cementam ir nepieciešams ilgāks sākotnējais sacietēšanas laiks izlīdzināšanas un izlīdzināšanas darbiem. HPMC pievienošana var pagarināt cementa sākotnējo sacietēšanas laiku, ļaujot pašizlīdzinošiem materiāliem ilgāk darboties būvniecības laikā, izvairoties no problēmām, ko rada priekšlaicīga cementa vircas sacietēšana būvniecības laikā.
4.2 Iepriekš sajaukta java
Iepriekš sajauktajā javā HPMC ne tikai uzlabo javas ūdens aizturi, bet arī pagarina sacietēšanas laiku. Tas ir īpaši svarīgi gadījumos, kad ir ilgs transportēšanas un būvniecības laiks, nodrošinot, ka java saglabā labu darbību pirms lietošanas un izvairoties no būvniecības grūtībām, ko izraisa pārāk īss sacietēšanas laiks.
4.3 Sausā maisījuma java
HPMC bieži pievieno sausi sajauktai javai, lai uzlabotu tās konstrukcijas veiktspēju. HPMC sabiezošais efekts palielina javas viskozitāti, padarot to viegli uzklājamu un izlīdzināšanu būvniecības laikā, kā arī pagarina sacietēšanas laiku, dodot būvstrādniekiem pietiekami daudz laika korekciju veikšanai.
5. Faktori, kas ietekmē cementa sacietēšanas laiku pēc HPMC
5.1 HPMC pievienošanas apjoms
Pievienotais HPMC daudzums ir galvenais faktors, kas ietekmē cementa sacietēšanas laiku. Parasti, jo lielāks ir pievienotais HPMC daudzums, jo acīmredzamāks ir cementa sacietēšanas laika pagarinājums. Tas ir tāpēc, ka vairāk HPMC molekulu var pārklāt vairāk cementa daļiņu virsmu un kavēt hidratācijas reakcijas.
5.2. HPMC molekulmasa
Dažādu molekulmasu HPMC atšķirīgi ietekmē cementa sacietēšanas laiku. HPMC ar augstu molekulmasu parasti ir spēcīgāks sabiezēšanas efekts un ūdens aiztures spēja, tāpēc tas var ievērojami pagarināt iestatīšanas laiku. Lai gan HPMC ar zemu molekulmasu var arī pagarināt iestatīšanas laiku, efekts ir salīdzinoši vājš.
5.3. Vides apstākļi
Apkārtējās vides temperatūra un mitrums ietekmēs arī HPMC ietekmi uz cementa sacietēšanas laiku. Augstas temperatūras vidē cementa hidratācijas reakcija tiek paātrināta, bet HPMC ūdens aiztures īpašības palēnina šo efektu. Zemas temperatūras vidē pati hidratācijas reakcija ir lēna, un HPMC sabiezēšanas un ūdens aiztures efekts var ievērojami pagarināt cementa sacietēšanas laiku.
5.4. Ūdens un cementa attiecība
Ūdens un cementa attiecības izmaiņas ietekmēs arī HPMC ietekmi uz cementa sacietēšanas laiku. Pie lielākas ūdens un cementa attiecības cementa pastā ir vairāk ūdens, un HPMC ūdens aiztures efekts var mazāk ietekmēt sacietēšanas laiku. Ar zemāku ūdens un cementa attiecību HPMC sabiezēšanas efekts būs acīmredzamāks, un iestatīšanas laika pagarināšanas efekts būs nozīmīgāks.
Kā svarīga cementa piedeva HPMC būtiski ietekmē cementa sacietēšanas laiku, izmantojot dažādus mehānismus, piemēram, sabiezēšanu, ūdens aizturi un hidratācijas reakcijas aizkavēšanu. HPMC lietošana var pagarināt cementa sākotnējo un galīgo sacietēšanas laiku, nodrošināt ilgāku būvniecības darbības laiku un uzlabot cementa bāzes materiālu veiktspēju. Praktiskā lietošanā tādi faktori kā pievienotā HPMC daudzums, molekulmasa un vides apstākļi kopīgi nosaka tā īpašo ietekmi uz cementa sacietēšanas laiku. Racionāli pielāgojot šos faktorus, var panākt precīzu cementa sacietēšanas laika kontroli, lai apmierinātu dažādu būvprojektu vajadzības.
Izlikšanas laiks: 21. jūnijs 2024