Hydroksypropylometyloceluloza to rozpuszczalny w wodzie związek polimerowy, znany również jako żywica rozpuszczalna w wodzie lub polimer rozpuszczalny w wodzie. Zagęszcza mieszankę poprzez zwiększenie lepkości wody zarobowej. Jest to hydrofilowy materiał polimerowy. Można go rozpuścić w wodzie, tworząc roztwór lub dyspersję. Doświadczenia pokazują, że wraz ze wzrostem ilości superplastyfikatora naftalenu, jego dodanie zmniejsza odporność na dyspersję świeżo wymieszanej zaprawy cementowej. Dzieje się tak, ponieważ superplastyfikator naftalenowy jest środkiem powierzchniowo czynnym. Po dodaniu do zaprawy środka redukującego wodę, środek ten osadza się na powierzchni cząstek cementu, tak że powierzchnia cząstek cementu ma ten sam ładunek. To odpychanie elektryczne rozbija strukturę flokulacyjną utworzoną przez cząstki cementu, a woda uwięziona w tej strukturze zostaje uwolniona, co powoduje utratę części cementu. Jednocześnie stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości HPMC odporność na dyspersję świeżej zaprawy cementowej staje się coraz lepsza.
Właściwości wytrzymałościowe betonu:
Niedyspergowalna domieszka HPMC do betonu pod wodą jest stosowana w inżynierii fundamentów mostów drogowych. Jej projektowana klasa wytrzymałości wynosi C25. Zgodnie z testem podstawowym, ilość cementu wynosi 400 kg, ilość mikrokrzemionki 25 kg/m³, optymalna ilość HPMC wynosi 0,6% ilości cementu, stosunek wody do cementu 0,42, stosunek piasku 40%, a wydajność superplastyfikatora naftalowego wynosi 8% ilości cementu. Próbki betonu poddane działaniu powietrza przez 28 dni mają średnią wytrzymałość 42,6 MPa, a beton wylany pod wodą przez 28 dni przy spadku wody 60 mm ma średnią wytrzymałość 36,4 MPa.
1. Dodatek HPMC ma wyraźny efekt opóźniający wiązanie mieszanki zaprawy. Wraz ze wzrostem zawartości HPMC, czas wiązania zaprawy stopniowo się wydłuża. Przy tej samej zawartości HPMC, zaprawa formowana pod wodą jest lepsza niż zaprawa formowana na powietrzu. Czas krzepnięcia formy jest dłuższy. Ta cecha ułatwia pompowanie betonu pod wodą.
2. Świeża zaprawa cementowa zmieszana z hydroksypropylometylocelulozą ma dobre właściwości wiążące i nie wycieka.
3. Zawartość HPMC i zapotrzebowanie na wodę zaprawy najpierw spadły, a następnie znacząco wzrosły.
4. Dodanie środka zmniejszającego ilość wody rozwiązuje problem zwiększonego zapotrzebowania zaprawy na wodę, ale musi być ono rozsądnie kontrolowane, w przeciwnym razie może czasami zmniejszyć odporność świeżo wymieszanej zaprawy cementowej na dyspersję podwodną.
5. Niewielka różnica w strukturze próbki pasty cementowej zmieszanej z HPMC i próbki kontrolnej, a także niewielka różnica w strukturze i gęstości próbki pasty cementowej w kontakcie z wodą i powietrzem, występuje po 28 dniach pod wodą. Próbka utworzona po 28 dniach pod wodą jest lekko luźna. Głównym powodem jest to, że dodatek HPMC znacznie zmniejsza straty i dyspersję cementu podczas zalewania wodą, a także zmniejsza zwartość kamienia cementowego. W projekcie ilość HPMC powinna zostać maksymalnie zredukowana, zapewniając jednocześnie efekt braku dyspersji pod wodą.
6. Połączenie domieszki HPMC do betonu niedyspergowanej pod wodą, której ilość jest kontrolowana, sprzyja poprawie wytrzymałości. Projekty pilotażowe wykazały, że beton formowany w wodzie ma współczynnik wytrzymałości wynoszący 84,8% tego formowanego na powietrzu, a efekt ten jest jeszcze bardziej znaczący.
Czas publikacji: 16-06-2023