1. Преглед на целулозниот етер (HPMC)
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) е најчесто користено соединение со целулоза етер, кое е хемиски модифицирано од природна целулоза. Има одлична растворливост во вода, формирање филм, згуснување и лепливи својства, па затоа е широко користен во градежни материјали. Примената на HPMC во материјалите на база на цемент е главно за подобрување на неговата флуидност, задржување на водата и прилагодување на времето на стврднување.
2. Основен процес на цементно цедење
Процесот на цемент кој реагира со вода за да формира хидрати се нарекува реакција на хидратација. Овој процес е поделен во неколку фази:
Период на индукција: цементните честички почнуваат да се раствораат, формирајќи јони на калциум и силикатни јони, покажувајќи состојба на краткорочен проток.
Период на забрзување: Производите за хидратација брзо се зголемуваат и започнува процесот на стврднување.
Период на забавување: Стапката на хидратација се намалува, цементот почнува да се стврднува и се формира цврст цементен камен.
Период на стабилизација: Производите за хидратација постепено созреваат и силата постепено се зголемува.
Времето на поставување обично се дели на време на почетно поставување и време на последното поставување. Времето на почетно стврднување се однесува на времето кога цементната паста почнува да ја губи пластичноста, а времето на последното стврднување се однесува на времето кога цементната паста целосно ја губи пластичноста и влегува во фаза на стврднување.
3. Механизам на влијанието на HPMC врз времето на цементното цедење
3.1 Ефект на задебелување
HPMC има значителен ефект на згуснување. Може да ја зголеми вискозноста на цементната паста и да формира систем со висок вискозитет. Овој ефект на згуснување ќе влијае на дисперзијата и седиментацијата на цементните честички, а со тоа ќе влијае и на напредокот на реакцијата на хидратација. Ефектот на згуснување ја намалува стапката на таложење на производите за хидратација на површината на цементните честички, а со тоа го одложува времето на стврднување.
3.2 Задржување на вода
HPMC има добар капацитет за задржување вода. Додавањето HPMC во цементната паста може значително да го подобри задржувањето на водата на пастата. Високото задржување на водата може да спречи премногу брзо испарување на водата на површината на цементот, за да се одржи содржината на вода во цементната паста и да се продолжи времето на реакција на хидратација. Дополнително, задржувањето на водата и помага на цементната паста да одржува соодветна влажност за време на процесот на стврднување и да го намали ризикот од пукање предизвикан од раното губење на вода.
3.3 Ретардација на хидратацијата
HPMC може да формира заштитна фолија која ја покрива површината на цементните честички, што ќе ја попречи реакцијата на хидратација. Оваа заштитна фолија спречува директен контакт помеѓу цементните честички и водата, а со тоа го одложува процесот на хидратација на цементот и го продолжува времето на стврднување. Овој ефект на одложување е особено евидентен кај HPMC со висока молекуларна тежина.
3.4 Засилена тиксотропија
Додавањето на HPMC исто така може да ја подобри тиксотропијата на цементната кашеста маса (т.е. флуидноста се зголемува под дејство на надворешна сила и се враќа во првобитната состојба откако ќе се отстрани надворешната сила). Ова тиксотропно својство помага да се подобри обработливоста на цементната кашеста маса, но во однос на времето на стврднување, оваа засилена тиксотропија може да предизвика кашеста маса да се прераспредели под силата на смолкнување, дополнително продолжувајќи го времето на стврднување.
4. Практична примена на HPMC што влијае на времето на стврднување на цементот
4.1 Материјали за самонивелирање на подот
Кај материјалите за самонивелирање на подот, за цементот потребно е подолго време на почетно стврднување за операциите за нивелирање и ферман. Додавањето HPMC може да го продолжи почетното време на стврднување на цементот, овозможувајќи им на материјалите што се самонивелираат да имаат подолго време на работа за време на изградбата, избегнувајќи го проблемот предизвикан од предвременото стврднување на цементната кашеста маса за време на изградбата.
4.2 Претходно измешан малтер
Во претходно измешаниот малтер, HPMC не само што го подобрува задржувањето на водата на малтерот, туку и го продолжува времето на стврднување. Ова е особено важно за прилики со долг транспорт и време на изградба, обезбедувајќи малтерот да одржува добра оперативност пред употреба и да се избегнат тешкотиите во изградбата предизвикани од прекраткото време на стврднување.
4.3 Сува мешан малтер
HPMC често се додава во сув-мешан малтер за да се подобрат неговите градежни перформанси. Ефектот на згуснување на HPMC ја зголемува вискозноста на малтерот, што го олеснува нанесувањето и израмнувањето за време на изградбата, а исто така го продолжува времето на стврднување, давајќи им на градежните работници доволно време да направат прилагодувања.
5. Фактори кои влијаат на времето на стврднување на цементот од страна на HPMC
5.1 Додатна количина на HPMC
Количината на додадена HPMC е клучен фактор што влијае на времето на стврднување на цементот. Општо земено, колку е поголема количината на додадена HPMC, толку е поочигледно продолжувањето на времето на стврднување на цементот. Тоа е затоа што повеќе HPMC молекули можат да покријат повеќе површини на цементни честички и да ги попречат реакциите на хидратација.
5.2 Молекуларна тежина на HPMC
HPMC со различна молекуларна тежина има различни ефекти врз времето на стврднување на цементот. HPMC со висока молекуларна тежина обично има посилен ефект на згуснување и капацитет за задржување вода, така што може значително да го продолжи времето на стврднување. Иако HPMC со мала молекуларна тежина исто така може да го продолжи времето на поставување, ефектот е релативно слаб.
5.3 Услови на животната средина
Температурата и влажноста на околината, исто така, ќе влијаат на ефектот на HPMC врз времето на стврднување на цементот. Во опкружување со висока температура, реакцијата на хидратација на цементот се забрзува, но својствата за задржување вода на HPMC го забавува овој ефект. Во средина со ниски температури, самата реакција на хидратација е бавна, а ефектот на згуснување и задржување на водата на HPMC може да предизвика значително продолжување на времето на цементирање.
5.4 Сооднос вода-цемент
Промените во односот вода-цемент, исто така, ќе влијаат на ефектот на HPMC врз времето на стврднување на цементот. При повисок сооднос вода-цемент, има повеќе вода во цементната паста, а ефектот на задржување на водата на HPMC може да има помал ефект врз времето на стврднување. При помал сооднос вода-цемент, ефектот на згуснување на HPMC ќе биде поочигледен, а ефектот на продолжување на времето на стврднување ќе биде позначаен.
Како важен цементен адитив, HPMC значително влијае на времето на стврднување на цементот преку различни механизми како што се згуснување, задржување на водата и ретардација на реакцијата на хидратација. Примената на HPMC може да го продолжи почетното и последното стврднување на цементот, да обезбеди подолго време на градежната работа и да ги подобри перформансите на материјалите на база на цемент. Во практична примена, факторите како што се количината на додадена HPMC, молекуларната тежина и условите на околината заеднички го одредуваат неговиот специфичен ефект врз времето на стврднување на цементот. Со рационално прилагодување на овие фактори, може да се постигне прецизна контрола на времето на стврднување на цементот за да се задоволат потребите на различни градежни проекти.
Време на објавување: 21.06.2024