1. Gambaran keseluruhan selulosa eter (HPMC)
Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ialah sebatian eter selulosa yang biasa digunakan, yang diubah suai secara kimia daripada selulosa semula jadi. Ia mempunyai sifat keterlarutan air yang sangat baik, membentuk filem, menebal dan sifat pelekat, jadi ia digunakan secara meluas dalam bahan binaan. Penggunaan HPMC dalam bahan berasaskan simen adalah terutamanya untuk meningkatkan kecairannya, pengekalan air dan melaraskan masa penetapan.
2. Proses asas penetapan simen
Proses simen bertindak balas dengan air untuk membentuk hidrat dipanggil tindak balas penghidratan. Proses ini dibahagikan kepada beberapa peringkat:
Tempoh aruhan: Zarah simen mula melarut, membentuk ion kalsium dan ion silikat, menunjukkan keadaan aliran jangka pendek.
Tempoh pecutan: Produk penghidratan meningkat dengan cepat dan proses penetapan bermula.
Tempoh nyahpecutan: Kadar penghidratan berkurangan, simen mula mengeras, dan batu simen pepejal terbentuk.
Tempoh penstabilan: Produk penghidratan secara beransur-ansur matang dan kekuatan secara beransur-ansur meningkat.
Masa tetapan biasanya dibahagikan kepada masa tetapan awal dan masa tetapan akhir. Masa penetapan awal merujuk kepada masa apabila pes simen mula kehilangan keplastikan, dan masa penetapan akhir merujuk kepada masa apabila pes simen kehilangan keplastikan sepenuhnya dan memasuki peringkat pengerasan.
3. Mekanisme pengaruh HPMC terhadap masa penetapan simen
3.1 Kesan penebalan
HPMC mempunyai kesan penebalan yang ketara. Ia boleh meningkatkan kelikatan pes simen dan membentuk sistem kelikatan tinggi. Kesan penebalan ini akan menjejaskan penyebaran dan pemendapan zarah simen, dan dengan itu menjejaskan kemajuan tindak balas penghidratan. Kesan penebalan mengurangkan kadar pemendapan produk penghidratan pada permukaan zarah simen, dengan itu melambatkan masa penetapan.
3.2 Pengekalan air
HPMC mempunyai kapasiti penyimpanan air yang baik. Menambah HPMC pada pes simen boleh meningkatkan pengekalan air pes dengan ketara. Pengekalan air yang tinggi boleh menghalang air di permukaan simen daripada menyejat terlalu cepat, supaya dapat mengekalkan kandungan air dalam pes simen dan memanjangkan masa tindak balas penghidratan. Selain itu, pengekalan air membantu pes simen mengekalkan kelembapan yang betul semasa proses pengawetan dan mengurangkan risiko keretakan yang disebabkan oleh kehilangan air awal.
3.3 Kerencatan penghidratan
HPMC boleh membentuk filem pelindung yang meliputi permukaan zarah simen, yang akan menghalang tindak balas penghidratan. Filem pelindung ini menghalang sentuhan terus antara zarah simen dan air, dengan itu melambatkan proses penghidratan simen dan memanjangkan masa penetapan. Kesan kelewatan ini amat ketara dalam HPMC berat molekul tinggi.
3.4 Thixotropy dipertingkatkan
Penambahan HPMC juga boleh meningkatkan thixotropy buburan simen (iaitu, kecairan meningkat di bawah tindakan daya luar dan kembali kepada keadaan asal selepas daya luar dialihkan). Sifat thixotropic ini membantu meningkatkan kebolehkerjaan buburan simen, tetapi dari segi masa penetapan, thixotropy yang dipertingkatkan ini boleh menyebabkan buburan teragih semula di bawah daya ricih, seterusnya memanjangkan masa penetapan.
4. Penggunaan praktikal HPMC yang menjejaskan masa penetapan simen
4.1 Bahan lantai meratakan sendiri
Dalam bahan lantai meratakan sendiri, simen memerlukan masa penetapan awal yang lebih lama untuk operasi meratakan dan menapis. Menambah HPMC boleh memanjangkan masa penetapan awal simen, membolehkan bahan meratakan sendiri mempunyai masa operasi yang lebih lama semasa pembinaan, mengelakkan masalah yang disebabkan oleh penetapan pramatang buburan simen semasa pembinaan.
4.2 Mortar pracampuran
Dalam mortar pracampuran, HPMC bukan sahaja meningkatkan pengekalan air mortar, tetapi juga memanjangkan masa penetapan. Ini amat penting untuk keadaan dengan pengangkutan dan masa pembinaan yang panjang, memastikan mortar mengekalkan kebolehkendalian yang baik sebelum digunakan dan mengelakkan kesukaran pembinaan yang disebabkan oleh masa penetapan yang terlalu singkat.
4.3 Mortar campuran kering
HPMC sering ditambah kepada mortar campuran kering untuk meningkatkan prestasi pembinaannya. Kesan penebalan HPMC meningkatkan kelikatan mortar, menjadikannya mudah digunakan dan diratakan semasa pembinaan, dan juga memanjangkan masa penetapan, memberikan pekerja binaan masa yang mencukupi untuk membuat pelarasan.
5. Faktor-faktor yang mempengaruhi masa penetapan simen oleh HPMC
5.1 Jumlah tambahan HPMC
Jumlah tambahan HPMC adalah faktor utama yang mempengaruhi masa penetapan simen. Secara amnya, semakin besar jumlah HPMC yang ditambah, semakin jelas lanjutan masa penetapan simen. Ini kerana lebih banyak molekul HPMC boleh menutup lebih banyak permukaan zarah simen dan menghalang tindak balas penghidratan.
5.2 Berat molekul HPMC
HPMC dengan berat molekul yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza pada masa penetapan simen. HPMC dengan berat molekul yang tinggi biasanya mempunyai kesan penebalan yang lebih kuat dan kapasiti pengekalan air, jadi ia boleh memanjangkan masa penetapan dengan lebih ketara. Walaupun HPMC dengan berat molekul rendah juga boleh memanjangkan masa penetapan, kesannya agak lemah.
5.3 Keadaan persekitaran
Suhu dan kelembapan persekitaran juga akan mempengaruhi kesan HPMC terhadap masa penetapan simen. Dalam persekitaran suhu tinggi, tindak balas penghidratan simen dipercepatkan, tetapi sifat pengekalan air HPMC memperlahankan kesan ini. Dalam persekitaran suhu rendah, tindak balas penghidratan itu sendiri adalah perlahan, dan kesan penebalan dan pengekalan air HPMC boleh menyebabkan masa penetapan simen berpanjangan dengan ketara.
5.4 Nisbah air-simen
Perubahan nisbah air-simen juga akan menjejaskan kesan HPMC ke atas masa penetapan simen. Pada nisbah air-simen yang lebih tinggi, terdapat lebih banyak air dalam pes simen, dan kesan pengekalan air HPMC mungkin mempunyai kesan yang kurang pada masa penetapan. Pada nisbah air-simen yang lebih rendah, kesan penebalan HPMC akan menjadi lebih jelas, dan kesan memanjangkan masa penetapan akan menjadi lebih ketara.
Sebagai bahan tambahan simen yang penting, HPMC memberi kesan ketara kepada masa penetapan simen melalui pelbagai mekanisme seperti penebalan, pengekalan air, dan keterlambatan tindak balas penghidratan. Penggunaan HPMC boleh memanjangkan masa penetapan awal dan akhir simen, menyediakan masa operasi pembinaan yang lebih lama, dan meningkatkan prestasi bahan berasaskan simen. Dalam aplikasi praktikal, faktor seperti jumlah penambahan HPMC, berat molekul dan keadaan persekitaran bersama-sama menentukan kesan khususnya terhadap masa penetapan simen. Dengan melaraskan faktor-faktor ini secara rasional, kawalan tepat masa penetapan simen boleh dicapai untuk memenuhi keperluan projek pembinaan yang berbeza.
Masa siaran: Jun-21-2024