1. Prezentare generală a eterului de celuloză (HPMC)
Hidroxipropilmetilceluloza (HPMC) este un compus eter de celuloză utilizat în mod obișnuit, care este modificat chimic din celuloza naturală. Are proprietăți excelente de solubilitate în apă, de formare de peliculă, de îngroșare și de adeziv, deci este utilizat pe scară largă în materialele de construcție. Aplicarea HPMC în materiale pe bază de ciment este în principal pentru a îmbunătăți fluiditatea acestuia, reținerea apei și pentru a regla timpul de priză.
2. Procesul de bază de întărire a cimentului
Procesul de reacție a cimentului cu apa pentru a forma hidrați se numește reacție de hidratare. Acest proces este împărțit în mai multe etape:
Perioada de inducție: Particulele de ciment încep să se dizolve, formând ioni de calciu și ioni de silicat, prezentând o stare de curgere pe termen scurt.
Perioada de accelerare: Produsele de hidratare cresc rapid și începe procesul de întărire.
Perioada de decelerare: rata de hidratare scade, cimentul începe să se întărească și se formează o piatră solidă de ciment.
Perioada de stabilizare: Produsele de hidratare se maturizează treptat și puterea crește treptat.
Timpul de setare este de obicei împărțit în timpul de setare inițială și timpul de setare finală. Timpul de priză inițial se referă la momentul în care pasta de ciment începe să-și piardă plasticitatea, iar timpul de priză finală se referă la momentul în care pasta de ciment își pierde complet plasticitatea și intră în stadiul de întărire.
3. Mecanismul influenței HPMC asupra timpului de priză a cimentului
3.1 Efect de îngroșare
HPMC are un efect semnificativ de îngroșare. Poate crește vâscozitatea pastei de ciment și poate forma un sistem cu vâscozitate ridicată. Acest efect de îngroșare va afecta dispersia și sedimentarea particulelor de ciment și, astfel, va afecta progresul reacției de hidratare. Efectul de îngroșare reduce viteza de depunere a produselor de hidratare pe suprafața particulelor de ciment, întârziind astfel timpul de priză.
3.2 Retenția de apă
HPMC are o capacitate bună de reținere a apei. Adăugarea de HPMC la pasta de ciment poate îmbunătăți semnificativ retenția de apă a pastei. Retenția mare a apei poate împiedica evaporarea prea rapidă a apei de pe suprafața cimentului, astfel încât să mențină conținutul de apă din pasta de ciment și să prelungească timpul de reacție de hidratare. În plus, retenția de apă ajută pasta de ciment să mențină umiditatea adecvată în timpul procesului de întărire și să reducă riscul de fisurare cauzat de pierderea timpurie a apei.
3.3 Întârzierea hidratării
HPMC poate forma o peliculă protectoare care acoperă suprafața particulelor de ciment, care va împiedica reacția de hidratare. Această peliculă de protecție previne contactul direct între particulele de ciment și apă, întârziind astfel procesul de hidratare a cimentului și prelungind timpul de priză. Acest efect de întârziere este evident în special în HPMC cu greutate moleculară mare.
3.4 Tixotropie îmbunătățită
Adăugarea de HPMC poate spori, de asemenea, tixotropia suspensiei de ciment (adică, fluiditatea crește sub acțiunea forței externe și revine la starea inițială după ce forța externă este îndepărtată). Această proprietate tixotropică ajută la îmbunătățirea lucrabilitatii nămolului de ciment, dar în ceea ce privește timpul de priză, această tixotropie îmbunătățită poate determina redistribuirea nămolului sub forță de forfecare, prelungind și mai mult timpul de priză.
4. Aplicarea practică a HPMC care afectează timpul de priză a cimentului
4.1 Materiale de podea autonivelante
În materialele de pardoseală autonivelante, cimentul necesită un timp de priză inițial mai lung pentru operațiunile de nivelare și șapă. Adăugarea de HPMC poate prelungi timpul inițial de priză a cimentului, permițând materialelor autonivelante să aibă un timp de funcționare mai lung în timpul construcției, evitând problema cauzată de priza prematură a șlamului de ciment în timpul construcției.
4.2 Mortar premisat
În mortarul preamestecat, HPMC nu numai că îmbunătățește retenția de apă a mortarului, dar și prelungește timpul de priză. Acest lucru este deosebit de important pentru ocazii cu timp lung de transport și construcție, asigurându-se că mortarul își menține o bună operabilitate înainte de utilizare și evitând dificultățile de construcție cauzate de timpul de priză prea scurt.
4.3 Mortar amestecat uscat
HPMC este adesea adăugat la mortarul amestecat uscat pentru a-și îmbunătăți performanța de construcție. Efectul de îngroșare al HPMC crește vâscozitatea mortarului, făcându-l ușor de aplicat și nivelat în timpul construcției și, de asemenea, prelungește timpul de priză, oferind lucrătorilor din construcții suficient timp pentru a face ajustări.
5. Factori care afectează timpul de priză a cimentului de către HPMC
5,1 cantitate de adăugare HPMC
Cantitatea de HPMC adăugată este un factor cheie care afectează timpul de priză a cimentului. În general, cu cât cantitatea de HPMC adăugată este mai mare, cu atât este mai evidentă prelungirea timpului de priză a cimentului. Acest lucru se datorează faptului că mai multe molecule HPMC pot acoperi mai multe suprafețe de particule de ciment și pot împiedica reacțiile de hidratare.
5.2 Greutatea moleculară a HPMC
HPMC de diferite greutăți moleculare are efecte diferite asupra timpului de priză a cimentului. HPMC cu greutate moleculară mare are de obicei un efect de îngroșare mai puternic și o capacitate de reținere a apei, astfel încât poate prelungi timpul de priză mai semnificativ. Deși HPMC cu greutate moleculară mică poate prelungi și timpul de priză, efectul este relativ slab.
5.3 Condiții de mediu
Temperatura ambientală și umiditatea vor afecta, de asemenea, efectul HPMC asupra timpului de priză a cimentului. În mediul cu temperatură ridicată, reacția de hidratare a cimentului este accelerată, dar proprietatea de reținere a apei a HPMC încetinește acest efect. În mediul cu temperatură scăzută, reacția de hidratare în sine este lentă, iar efectul de îngroșare și reținere a apei al HPMC poate duce la prelungirea semnificativă a timpului de priză a cimentului.
5.4 Raport apă-ciment
Modificările raportului apă-ciment vor afecta, de asemenea, efectul HPMC asupra timpului de priză a cimentului. La un raport apă-ciment mai mare, există mai multă apă în pasta de ciment, iar efectul de retenție a apei al HPMC poate avea un efect mai mic asupra timpului de priză. La un raport apă-ciment mai scăzut, efectul de îngroșare al HPMC va fi mai evident, iar efectul prelungirii timpului de priză va fi mai semnificativ.
Ca aditiv important pentru ciment, HPMC afectează în mod semnificativ timpul de priză al cimentului prin diferite mecanisme, cum ar fi îngroșarea, retenția de apă și întârzierea reacției de hidratare. Aplicarea HPMC poate prelungi timpul de priză inițial și final al cimentului, poate oferi un timp mai lung de funcționare a construcției și poate îmbunătăți performanța materialelor pe bază de ciment. În aplicațiile practice, factori precum cantitatea de HPMC adăugată, greutatea moleculară și condițiile de mediu determină împreună efectul său specific asupra timpului de priză a cimentului. Prin ajustarea rațională a acestor factori, se poate obține un control precis al timpului de priză a cimentului pentru a răspunde nevoilor diferitelor proiecte de construcție.
Ora postării: 21-jun-2024