1. Hydratatiewarmte
Op basis van de warmteontwikkeling tijdens de hydratatie wordt het hydratatieproces van cement doorgaans onderverdeeld in vijf fasen: de initiële hydratatieperiode (0-15 min), de inductieperiode (15 min-4 uur), de versnellings- en uithardingsperiode (4-8 uur), de vertragings- en verhardingsperiode (8-24 uur) en de uithardingsperiode (1-28 dagen).
De testresultaten tonen aan dat in de vroege fase van inductie (d.w.z. de initiële hydratatieperiode), wanneer de hoeveelheid HEMC 0,1% bedraagt ten opzichte van de blanco cementmortel, een exotherme piek van de mortel vervroegd en aanzienlijk verhoogd is. Wanneer de hoeveelheidHEMCWanneer het HEMC-gehalte hoger is dan 0,3%, wordt de eerste exotherme piek van de cementbrij vertraagd en neemt de piekwaarde geleidelijk af met de toename van het HEMC-gehalte. HEMC vertraagt duidelijk de inductie- en acceleratieperiode van de cementbrij. Hoe hoger het gehalte, hoe langer de inductieperiode, hoe later de acceleratieperiode en hoe kleiner de exotherme piek. De verandering van het cellulose-ethergehalte heeft geen duidelijk effect op de lengte van de vertragingsperiode en de stabiliteitsperiode van de cementbrij, zoals weergegeven in figuur 3(a). Hieruit blijkt dat cellulose-ether ook de hydratatiewarmte van cementpasta binnen 72 uur kan verminderen, maar wanneer de hydratatiewarmte langer dan 36 uur duurt, heeft de verandering van het cellulose-ethergehalte weinig effect op de hydratatiewarmte van cementpasta, zoals weergegeven in figuur 3(b).
Figuur 3. Variatietrend van de hydratatiewarmteafgifte van cementpasta met verschillende gehaltes cellulose-ether (HEMC).
2. Mmechanische eigenschappen:
Door twee soorten cellulose-ethers met viscositeiten van respectievelijk 60.000 Pa·s en 100.000 Pa·s te bestuderen, werd vastgesteld dat de druksterkte van de gemodificeerde mortel gemengd met methylcellulose-ether geleidelijk afneemt naarmate het gehalte ervan toeneemt. De druksterkte van de gemodificeerde mortel gemengd met hydroxypropylmethylcellulose-ether met een viscositeit van 100.000 Pa·s neemt eerst toe en vervolgens af naarmate het gehalte ervan toeneemt (zie figuur 4). Dit toont aan dat de toevoeging van methylcellulose-ether de druksterkte van cementmortel aanzienlijk vermindert. Hoe hoger de hoeveelheid, hoe lager de sterkte; hoe lager de viscositeit, hoe groter de impact op het verlies van druksterkte van de mortel. Bij een dosering van hydroxypropylmethylcellulose-ether van minder dan 0,1% kan de druksterkte van de mortel op passende wijze worden verhoogd. Bij een dosering van meer dan 0,1% neemt de druksterkte van de mortel af naarmate de dosering toeneemt. De dosering moet daarom beperkt worden tot 0,1%.
Figuur 4 toont de druksterkte van MC1, MC2 en MC3 gemodificeerde cementmortel na 3d, 7d en 28d.
(Methylcellulose-ether, viscositeit 60000 Pa·S, hierna aangeduid als MC1; methylcellulose-ether, viscositeit 100000 Pa·S, aangeduid als MC2; hydroxypropylmethylcellulose-ether, viscositeit 100000 Pa·S, aangeduid als MC3).
3. Cloting tijd:
Door de uithardingstijd van hydroxypropylmethylcellulose-ether met een viscositeit van 100.000 Pa·s in verschillende doseringen cementpasta te meten, werd vastgesteld dat met een hogere HPMC-dosering de begin- en einduithardingstijd van cementmortel langer werden. Bij een concentratie van 1% bedraagt de begin- en einduithardingstijd 510 minuten en de einduithardingstijd 850 minuten. Vergeleken met het blanco monster is de begin- en einduithardingstijd met 210 minuten verlengd en de einduithardingstijd met 470 minuten (zie figuur 5). Of het nu HPMC met een viscositeit van 50.000 Pa·s, 100.000 Pa·s of 200.000 Pa·s betreft, het kan de uitharding van cement vertragen, maar vergeleken met de drie cellulose-ethers worden de begin- en einduithardingstijd verlengd met een hogere viscositeit, zoals weergegeven in figuur 6. Dit komt doordat cellulose-ether wordt geadsorbeerd op het oppervlak van cementdeeltjes, waardoor water niet in contact kan komen met de cementdeeltjes en de hydratatie van het cement wordt vertraagd. Hoe hoger de viscositeit van cellulose-ether, hoe dikker de adsorptielaag op het oppervlak van de cementdeeltjes en hoe groter het vertragende effect.
Figuur 5. Effect van het cellulose-ethergehalte op de uithardingstijd van mortel.
Figuur 6. Effect van verschillende viscositeiten van HPMC op de uithardingstijd van cementpasta.
(MC-5 (50000 Pa·s), MC-10 (100000 Pa·s) en MC-20 (200000 Pa·s))
Methylcellulose-ether en hydroxypropylmethylcellulose-ether verlengen de uithardingstijd van cementmortel aanzienlijk. Dit zorgt ervoor dat de cementmortel voldoende tijd en water heeft voor de hydratatiereactie en lost het probleem van lage sterkte en scheurvorming in de late fase na uitharding op.
4. Vochtretentie:
Het effect van het cellulose-ethergehalte op het waterretentievermogen werd onderzocht. Er werd vastgesteld dat met een toenemend cellulose-ethergehalte het waterretentievermogen van mortel toeneemt, en dat het waterretentievermogen stabiel blijft wanneer het cellulose-ethergehalte hoger is dan 0,6%. Bij een vergelijking van drie soorten cellulose-ethers (HPMC met een viscositeit van 50.000 Pa·s (MC-5), 100.000 Pa·s (MC-10) en 200.000 Pa·s (MC-20)) bleek de invloed van de viscositeit op het waterretentievermogen echter verschillend. De relatie tussen het waterretentievermogen is als volgt: MC-5.
Geplaatst op: 28 april 2024