Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een wateroplosbare polymeerverbinding, ook wel bekend als wateroplosbare hars of wateroplosbaar polymeer. Het verdikt het mengsel door de viscositeit van het mengwater te verhogen. Het is een hydrofiel polymeermateriaal. Het kan in water worden opgelost om een oplossing of dispersie te vormen. Experimenten tonen aan dat een toenemende hoeveelheid naftaleen-gebaseerde superplastificeerder de dispersieweerstand van vers gemengde cementmortel vermindert. Dit komt doordat naftaleen-superplastificeerder een oppervlakteactieve stof is. Wanneer het waterreducerende middel aan de mortel wordt toegevoegd, hecht het zich aan het oppervlak van de cementdeeltjes, waardoor de oppervlakken van de cementdeeltjes dezelfde lading krijgen. Deze elektrische afstoting breekt de flocculatiestructuur van de cementdeeltjes af, waardoor het water dat in de structuur is opgesloten vrijkomt en een deel van het cement verloren gaat. Tegelijkertijd werd vastgesteld dat met een toenemend HPMC-gehalte de dispersieweerstand van verse cementmortel steeds beter werd.
Sterkte-eigenschappen van beton:
HPMC, een niet-dispergeerbaar betonadditief voor onderwatergebruik, wordt toegepast in de funderingstechniek van snelwegbruggen. De ontwerpsterkte is C25. Volgens de basistest bedraagt de hoeveelheid cement 400 kg, de hoeveelheid microsilica 25 kg/m³, de optimale hoeveelheid HPMC 0,6% van de cementhoeveelheid, de water-cementverhouding 0,42, de zandverhouding 40% en de hoeveelheid naftylsuperplastificeerder 8% van de cementhoeveelheid. Betonmonsters die 28 dagen in de lucht hebben gestaan, vertonen een gemiddelde sterkte van 42,6 MPa. Beton dat 28 dagen onder water is gestort met een waterdruppel van 60 mm vertoont een gemiddelde sterkte van 36,4 MPa.
1. De toevoeging van HPMC heeft een duidelijk vertragend effect op het mortelmengsel. Naarmate het HPMC-gehalte toeneemt, verlengt de uithardingstijd van de mortel geleidelijk. Bij hetzelfde HPMC-gehalte is de onder water gevormde mortel beter dan de in de lucht gevormde mortel. De uithardingstijd van de bekisting is langer. Deze eigenschap vergemakkelijkt het pompen van beton onder water.
2. Verse cementmortel gemengd met hydroxypropylmethylcellulose heeft goede hechtingseigenschappen en bloedt nauwelijks uit.
3. Het HPMC-gehalte en de waterbehoefte van de mortel namen eerst af en vervolgens aanzienlijk toe.
4. De toevoeging van een waterreducerend middel verbetert het probleem van de toegenomen waterbehoefte van mortel, maar moet wel redelijk worden gereguleerd, anders kan het soms de weerstand tegen onderwaterverspreiding van vers gemengde cementmortel verminderen.
5. Er is weinig verschil in de structuur van het cementpastamonster gemengd met HPMC en het blanco monster, en er is weinig verschil in de structuur en dichtheid van het cementpastamonster bij het gieten in water en lucht. Het monster dat na 28 dagen onder water is gevormd, is iets losser. De belangrijkste reden hiervoor is dat de toevoeging van HPMC het verlies en de verspreiding van cement tijdens het gieten in water sterk vermindert, maar ook de compactheid van de cementsteen vermindert. In het project moet de hoeveelheid HPMC zoveel mogelijk worden beperkt, terwijl het effect van niet-verspreiding onder water gewaarborgd blijft.
6. De combinatie van HPMC, een niet-dispergeerbaar betonadditief voor onderwatertoepassingen, en de controle van de hoeveelheid ervan, draagt bij aan de verbetering van de sterkte. Proefprojecten hebben aangetoond dat beton dat in water wordt gevormd een sterkteverhouding heeft van 84,8% ten opzichte van beton dat in lucht wordt gevormd, en dat het effect zelfs nog significantiever is.
Geplaatst op: 16 juni 2023