Nos últimos anos, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de isolamento de paredes externas, o progresso constante da tecnologia de produção de celulose e as excelentes características do próprio HPMC, o HPMC tem sido amplamente utilizado na indústria da construção.
Para explorar mais a fundo o mecanismo de ação entre o HPMC e os materiais à base de cimento, este artigo concentra-se no efeito de melhoria do HPMC nas propriedades coesivas desses materiais.
tempo de coagulação
O tempo de pega do concreto está principalmente relacionado ao tempo de pega do cimento, e o agregado tem pouca influência. Portanto, o tempo de pega da argamassa pode ser usado como alternativa para estudar a influência do HPMC no tempo de pega de misturas de concreto não dispersíveis subaquáticas, visto que o tempo de pega da argamassa é afetado pela água. Assim, para avaliar a influência do HPMC no tempo de pega da argamassa, é necessário fixar a relação água/cimento e a proporção de argamassa.
De acordo com o experimento, a adição de HPMC tem um efeito retardador significativo na mistura de argamassa, e o tempo de pega da argamassa se prolonga sucessivamente com o aumento do teor de HPMC. Com o mesmo teor de HPMC, a argamassa moldada submersa pega mais rápido do que a argamassa moldada ao ar livre. O tempo de pega da moldagem subaquática é maior. Quando medida em água, em comparação com a amostra sem HPMC, o tempo de pega da argamassa misturada com HPMC é retardado em 6 a 18 horas para a pega inicial e 6 a 22 horas para a pega final. Portanto, o HPMC deve ser usado em combinação com aceleradores.
O HPMC é um polímero de alto peso molecular com uma estrutura linear macromolecular e um grupo hidroxila em seu grupo funcional, o que permite a formação de ligações de hidrogênio com as moléculas de água da mistura, aumentando sua viscosidade. As longas cadeias moleculares do HPMC se atraem, fazendo com que as moléculas se entrelacem e formem uma estrutura em rede que envolve o cimento e a água da mistura. Como o HPMC forma uma estrutura em rede semelhante a um filme e envolve o cimento, ele impede eficazmente a volatilização da água na argamassa, dificultando ou retardando a taxa de hidratação do cimento.
Sangramento
O fenômeno de exsudação da argamassa é semelhante ao do concreto, causando um assentamento significativo dos agregados, resultando em um aumento da relação água/cimento na camada superficial da argamassa. Isso provoca uma grande retração plástica dessa camada superficial na fase inicial, podendo até mesmo ocorrer fissuração, e a resistência da camada superficial da argamassa fica relativamente baixa.
Quando a dosagem é superior a 0,5%, praticamente não ocorre exsudação. Isso se deve ao fato de que, ao ser misturado à argamassa, o HPMC forma uma estrutura de película e rede, e a adsorção de grupos hidroxila na longa cadeia de macromoléculas promove a floculação do cimento e da água de mistura na argamassa, garantindo a estabilidade da estrutura. Após a adição de HPMC à argamassa, formam-se inúmeras microbolhas de ar independentes. Essas bolhas de ar se distribuem uniformemente na argamassa e dificultam a deposição dos agregados. O desempenho técnico do HPMC influencia significativamente os materiais à base de cimento, sendo frequentemente utilizado na preparação de novos materiais compósitos cimentícios, como argamassas de pó seco e argamassas poliméricas, conferindo-lhes boa retenção de água e plasticidade.
Demanda de água para argamassa
Quando a quantidade de HPMC é pequena, ela exerce grande influência na demanda de água da argamassa. Mantendo-se o grau de expansão da argamassa fresca praticamente constante, o teor de HPMC e a demanda de água da argamassa apresentam uma relação linear dentro de um determinado período, com a demanda de água diminuindo inicialmente e, em seguida, aumentando consideravelmente. Quando a quantidade de HPMC é inferior a 0,025%, o aumento da quantidade resulta na diminuição da demanda de água da argamassa para o mesmo grau de expansão. Isso demonstra que, em pequenas quantidades, o HPMC exerce um efeito redutor de umidade na argamassa e um efeito incorporador de ar. A presença de inúmeras microbolhas de ar independentes na argamassa atua como lubrificante, melhorando sua fluidez. Quando a dosagem é superior a 0,025%, a demanda de água da argamassa aumenta proporcionalmente ao aumento da dosagem. Isso ocorre porque a estrutura da rede do HPMC torna-se mais completa, e o espaço entre os flocos na longa cadeia molecular é reduzido, o que tem efeito de atração e coesão, diminuindo a fluidez da argamassa. Portanto, sob a condição de que o grau de expansão seja basicamente o mesmo, a pasta apresenta um aumento na demanda de água.
01. Teste de resistência à dispersão:
A antidispersão é um importante índice técnico para medir a qualidade do agente antidispersão. O HPMC é um composto polimérico solúvel em água, também conhecido como resina solúvel em água ou polímero solúvel em água. Ele aumenta a consistência da mistura elevando a viscosidade da água de mistura. É um material polimérico hidrofílico que pode se dissolver em água para formar uma solução ou dispersão.
Experimentos mostram que, com o aumento da quantidade de superplastificante de alta eficiência à base de naftaleno, a adição desse superplastificante reduz a resistência à dispersão da argamassa de cimento recém-misturada. Isso ocorre porque o superplastificante de alta eficiência à base de naftaleno é um surfactante. Quando adicionado à argamassa, ele se orienta na superfície das partículas de cimento, fazendo com que todas as superfícies tenham a mesma carga. Essa repulsão elétrica desfaz a estrutura de floculação formada pelas partículas de cimento, liberando a água que as envolve, o que causa a perda de parte do cimento. Ao mesmo tempo, observa-se que, com o aumento do teor de HPMC, a resistência à dispersão da argamassa de cimento fresca melhora progressivamente.
02. Características de resistência do concreto:
Em um projeto piloto de fundação, foi aplicado um aditivo de concreto subaquático não dispersível de HPMC, com resistência de projeto de C25. De acordo com o teste básico, com 400 kg de cimento, 25 kg/m³ de sílica ativa, 0,6% da quantidade ideal de HPMC, relação água/cimento de 0,42, 40% de areia e 8% de aditivo superplastificante à base de naftaleno, a resistência média aos 28 dias do concreto moldado em ar foi de 42,6 MPa, enquanto a resistência média aos 28 dias do concreto submerso com uma altura de queda de 60 mm foi de 36,4 MPa. A relação entre a resistência do concreto moldado em água e a do concreto moldado em ar foi de 84,8%, demonstrando um efeito mais significativo.
03. Os experimentos mostram:
(1) A adição de HPMC tem um efeito retardador evidente na mistura de argamassa. Com o aumento do teor de HPMC, o tempo de pega da argamassa é sucessivamente prolongado. Com o mesmo teor de HPMC, a argamassa moldada em meio aquoso pega mais rapidamente do que a moldada em ar. O tempo de pega da moldagem em meio aquoso é maior. Essa característica é benéfica para o bombeamento de concreto subaquático.
(2) A argamassa de cimento recém-misturada com hidroxipropilmetilcelulose apresenta boas propriedades coesivas e quase nenhuma exsudação.
(3) A quantidade de HPMC e a demanda de água da argamassa diminuíram primeiro e depois aumentaram visivelmente.
(4) A incorporação de agente redutor de água melhora o problema do aumento da procura de água para a argamassa, mas a sua dosagem deve ser controlada de forma razoável, caso contrário a resistência à dispersão subaquática da argamassa de cimento recém-misturada poderá ser reduzida.
(5) Há pouca diferença na estrutura entre o corpo de prova de pasta de cimento misturado com HPMC e o corpo de prova sem HPMC, e há pouca diferença na estrutura e densidade do corpo de prova de pasta de cimento vertido em água e em ar. O corpo de prova formado em água por 28 dias apresenta uma ligeira quebradiça. A principal razão é que a adição de HPMC reduz significativamente a perda e a dispersão do cimento ao ser vertido em água, mas também reduz a compactação da pasta de cimento. No projeto, sob a condição de garantir o efeito de não dispersão em água, a dosagem de HPMC deve ser reduzida ao máximo.
(6) A adição de HPMC, um aditivo não dispersível para concreto subaquático, com dosagem controlada, é benéfica para a resistência. O projeto piloto mostra que a relação de resistência entre o concreto moldado em água e o concreto moldado no ar é de 84,8%, e o efeito é relativamente significativo.
Data da publicação: 06/05/2023