Влијание на HPMC со различен вискозитет врз перформансите на бетонот

Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC)е нејонски целулозен етер кој е широко користен во градежните материјали, особено во суво мешаниот малтер и бетон, кој игра улога во задржувањето на водата, згуснувањето и подобрувањето на градежните перформанси. Перформансите на HPMC се во голема мера под влијание на неговата вискозност, а постојат очигледни разлики во улогата на HPMC со различни вискозитети во бетонот.

1. Основен механизам на дејство на HPMC

HPMC е полимер растворлив во вода кој може да формира вискозен раствор или колоид во вода. Неговиот главен механизам на дејство вклучува:

Задржување на вода: HPMC може да ја блокира слободната вода во раната фаза на хидратација на цементот, да спречи губење на вода и да обезбеди непречен тек на реакцијата на хидратација.

Ефект на згуснување: HPMC може да го зголеми вискозитетот на кашестата смеса и да ја подобри антисегрегацијата и флуидноста на бетонот.

Ефект на формирање филм: HPMC може да формира континуиран филм на површината за време на процесот на сушење, што помага да се зголеми јачината на меѓуфазното поврзување.

HPMC со различен вискозитет има различни перформанси во горенаведените ефекти, што има повеќестрано влијание врз перформансите на бетонот.

2. Специфични ефекти на вискозитетот на HPMC врз перформансите на бетонот

2.1. Влијание врз задржувањето на водата

Задржувањето на водата е едно од најважните својства на HPMC. HPMC со низок вискозитет (на пр., помалку од 50.000 mPa·s) има ограничено задржување на водата и е погодно за системи кои бараат побрзо ослободување на вода, како што е гипс малтерот. HPMC со среден и висок вискозитет (на пр., 100.000 до 200.000 mPa·s) покажува подобро задржување на водата во бетонот, што може ефикасно да спречи протекување на вода и предвремено испарување на водата, со што се обезбедува континуирана хидратација на цементот. Особено, употребата на HPMC со висок вискозитет во суви средини или високо апсорбирачки основи може значително да ја подобри отпорноста на собирање и раниот развој на цврстината на бетонот.

2.2. Влијание врз обработливоста

HPMC може значително да ја подобри пластичноста и обработливоста на бетонот. Поради својата брза стапка на растворање, HPMC со низок вискозитет може брзо да се дисперзира во системот, што помага да се подобри флуидноста на смесата за краток временски период; но неговото подобрување во времето на одржување на флуидноста не е толку добро како кај производите со висок вискозитет. HPMC со висок вискозитет има значителен ефект на згуснување. Може ефикасно да ја подобри кохезивноста на смесата во бетонот, да го намали крварењето и сегрегацијата, но превисокиот вискозитет може да предизвика и намалување на флуидноста на бетонот, а лесно е да се предизвикаат проблеми како што се лепење на цевката и зголемен отпор на пумпање за време на изградбата. Затоа, при примената, потребно е да се изберат HPMC производи со соодветен вискозитет според методот на градење (како што се рачно малтерисување, прскање и пумпање).

2.3. Влијание врз времето на стврднување

HPMC, исто така, има одреден ефект на одложување на времето на стврднување на бетонот, особено производите со среден и висок вискозитет, кои имаат посилна енкапсулација на цементни честички, го инхибираат ослободувањето на хидратациска топлина и го одложуваат процесот на хидратација на цементот. Општо земено, како што се зголемува вискозитетот на HPMC, неговата тенденција да го одложи стврднувањето е позначајна. Во реалната конструкција, овој ефект на одложување е погоден за зголемување на времето на работа на бетонот, но дозата треба да се контролира во зима или услови на ниска температура за да се избегне прекумерно време на стврднување што влијае на напредокот на проектот.

2.4. Влијание врз развојот на силата

Самиот HPMC не учествува во реакцијата на хидратација на цементот, а неговото влијание врз цврстината на бетонот главно се одразува во почетната фаза на развој на цврстината. Иако HPMC со повисок вискозитет добро задржува вода, тој ќе ја одложи реакцијата на хидратација, што може да доведе до намалување на раната цврстина. Меѓутоа, во подоцнежната фаза, бидејќи HPMC ги подобрува условите за хидратација и го прави цементот поцелосно хидратиран, подоцнежната цврстина има тенденција да биде стабилна или дури и да се подобрува. Затоа, соодветниот избор на HPMC со среден вискозитет може да ја земе предвид и раната цврстина и доброто задржување на вода, што е поидеален избор.

2.5. Влијание врз својствата на сврзување

HPMCисто така може да ја подобри својата цврстина на врзување со основата во бетон или малтер. Ова делумно се должи на неговите својства за формирање филм, а делумно е поврзано со подобрувањето на вискозитетот и кохезијата на кашестата маса. Општо земено, високо-вискозниот HPMC може да формира погуста и континуирана површина за врзување, со што се подобрува цврстината на врзување. Сепак, во практичните апликации, треба да се обрне внимание на балансирањето на неговото влијание врз перформансите на конструкцијата за да се избегнат тешкотии при стружење поради прекумерна вискозност.

HPMC со различен вискозитет имаат свои предности и недостатоци во бетонот. Општо земено:

HPMC со низок вискозитет: брзо растворање, добра обработливост, но ограничено задржување на вода и ефекти на згуснување;

HPMC со среден вискозитет (како што се 70.000-150.000 mPa·s): земајќи ги предвид задржувањето на водата, згуснувањето и обработливоста, моментално е најшироко користениот тип;

HPMC со висок вискозитет (над 200.000 mPa·s): одлично задржување на вода, но има поголемо влијание врз флуидноста, погоден за работни услови со високи барања за контрола на протекување на вода, како што се површински малтер и лепило за плочки при изградба на висока температура или услови на сува клима.