V zadnjih letih se HPMC zaradi nenehnega razvoja tehnologije izolacije zunanjih sten, nenehnega napredka tehnologije proizvodnje celuloze in odličnih lastnosti samega HPMC pogosto uporablja v gradbeni industriji.
Da bi podrobneje raziskali mehanizem delovanja med HPMC in materiali na osnovi cementa, se ta članek osredotoča na učinek izboljšanja HPMC na kohezivne lastnosti materialov na osnovi cementa.
čas strjevanja
Čas vezanja betona je v glavnem povezan s časom vezanja cementa, agregat pa ima majhen vpliv, zato se lahko čas vezanja malte namesto tega uporabi za preučevanje vpliva HPMC na čas vezanja podvodne nedisperzibilne betonske mešanice, ker na čas vezanja malte vpliva voda. Zato je za oceno vpliva HPMC na čas vezanja malte treba določiti razmerje voda-cement in razmerje med malto.
Glede na poskus ima dodatek HPMC znaten zaviralni učinek na maltno mešanico, čas vezanja malte pa se podaljšuje z naraščanjem vsebnosti HPMC. Pri enaki vsebnosti HPMC je malta, oblikovana pod vodo, hitrejša od malte, oblikovane na zraku. Čas vezanja pri srednjem oblikovanju je daljši. Pri merjenju v vodi se v primerjavi s slepim vzorcem čas vezanja malte, zmešane s HPMC, podaljša za 6–18 ur pri začetnem vezanju in za 6–22 ur pri končnem vezanju. Zato je treba HPMC uporabljati v kombinaciji s pospeševalniki.
HPMC je visokomolekularni polimer z makromolekularno linearno strukturo in hidroksilno skupino na funkcionalni skupini, ki lahko tvori vodikove vezi z molekulami mešalne vode in poveča viskoznost mešalne vode. Dolge molekularne verige HPMC se privlačijo, zaradi česar se molekule HPMC prepletajo in tvorijo mrežno strukturo, ki ovija cement in mešalno vodo. Ker HPMC tvori mrežno strukturo, podobno filmu, in ovija cement, učinkovito preprečuje izhlapevanje vode v malti ter ovira ali upočasni hitrost hidratacije cementa.
Krvavitev
Pojav krvavitve malte je podoben pojavu pri betonu, ki povzroči resno posedanje agregata, kar ima za posledico povečanje razmerja voda-cement v zgornji plasti suspenzije, kar povzroči veliko plastično krčenje zgornje plasti suspenzije v zgodnji fazi in celo razpoke, trdnost površinske plasti suspenzije pa je relativno šibka.
Ko je odmerek nad 0,5 %, v bistvu ni pojava krvavitve. To je zato, ker ima HPMC, ko se vmeša v malto, filmotvorno in mrežno strukturo, adsorpcija hidroksilnih skupin na dolgi verigi makromolekul pa povzroči, da cement in voda v malti tvorita flokulacijo, kar zagotavlja stabilno strukturo malte. Po dodatku HPMC v malto se tvori veliko neodvisnih drobnih zračnih mehurčkov. Ti zračni mehurčki se enakomerno porazdelijo v malti in ovirajo odlaganje agregata. Tehnične lastnosti HPMC imajo velik vpliv na materiale na osnovi cementa in se pogosto uporabljajo za pripravo novih kompozitnih materialov na osnovi cementa, kot so malta v prahu in polimerna malta, tako da dobro zadržujejo vodo in plastiko.
Potreba po vodi za malto
Ko je količina HPMC majhna, ima to velik vpliv na potrebo malte po vodi. Če stopnja ekspanzije sveže malte ostane v bistvu enaka, se vsebnost HPMC in potreba malte po vodi v določenem časovnem obdobju linearno spreminjata, potreba malte po vodi pa se najprej zmanjša, nato pa opazno poveča. Ko je količina HPMC manjša od 0,025 %, se z naraščanjem količine potreba malte po vodi zmanjša pod enako stopnjo ekspanzije, kar kaže, da ima majhna količina HPMC učinek zmanjšanja vode v malti, HPMC pa učinek vezave zraka. V malti je veliko število drobnih neodvisnih zračnih mehurčkov, ki delujejo kot mazivo za izboljšanje tekočnosti malte. Ko je odmerek večji od 0,025 %, se potreba malte po vodi z naraščanjem odmerka poveča. To je zato, ker je mrežna struktura HPMC bolj popolna in se skrajša reža med kosmiči na dolgi molekularni verigi, kar ima učinek privlačnosti in kohezije ter zmanjšuje tekočnost malte. Zato se pod pogojem, da je stopnja ekspanzije v osnovi enaka, potreba po vodi v brozgi poveča.
01. Preskus disperzijske odpornosti:
Antidisperzija je pomemben tehnični indeks za merjenje kakovosti antidisperzijskega sredstva. HPMC je vodotopna polimerna spojina, znana tudi kot vodotopna smola ali vodotopni polimer. Poveča konsistenco mešanice s povečanjem viskoznosti vode za mešanje. Je hidrofilni polimerni material, ki se lahko raztopi v vodi in tvori raztopino ali disperzijo.
Poskusi kažejo, da se z dodajanjem superplastifikatorja zmanjša disperzijska odpornost sveže mešane cementne malte, ko se poveča količina visoko učinkovitega superplastifikatorja na osnovi naftalena. To je zato, ker je visoko učinkovit reduktor vode na osnovi naftalena površinsko aktivna snov. Ko se reduktor vode doda malti, se bo usmeril na površino cementnih delcev, tako da bo površina cementnih delcev imela enak naboj. Zaradi tega električnega odbijanja se tvorijo cementni delci. Flokulacijska struktura cementa se razgradi in voda, ki je bila zajeta v strukturi, se sprosti, kar povzroči izgubo dela cementa. Hkrati se je ugotovilo, da se z naraščajočo vsebnostjo HPMC disperzijska odpornost sveže cementne malte izboljšuje.
02. Trdnostne lastnosti betona:
V pilotnem projektu temeljev je bil uporabljen podvodni nedisperzibilni betonski dodatek HPMC, projektna trdnostna stopnja pa je bila C25. Glede na osnovni preskus je količina cementa 400 kg, mešanica silicijeve uparjalnine 25 kg/m3, optimalna količina HPMC je 0,6 % količine cementa, razmerje voda-cement je 0,42, delež peska je 40 %, izhod visoko učinkovitega reduktorja vode na osnovi naftalena pa je . Količina cementa je 8 %, povprečna trdnost betonskega vzorca v zraku pri 28 dneh je 42,6 MPa, povprečna trdnost podvodnega betona pri 28 dneh s padcem z višine 60 mm je 36,4 MPa, razmerje trdnosti betona, oblikovanega z vodo, in betona, oblikovanega na zraku, pa je 84,8 %, učinek je še pomembnejši.
03. Poskusi kažejo:
(1) Dodatek HPMC ima očiten zaviralni učinek na maltno mešanico. Z naraščanjem vsebnosti HPMC se čas vezanja malte postopoma podaljšuje. Pri enaki vsebnosti HPMC se malta, oblikovana pod vodo, hitreje oblikuje kot tista, ki se oblikuje na zraku. Čas vezanja srednjega oblikovanja je daljši. Ta lastnost je koristna za črpanje podvodnega betona.
(2) Sveže zmešana cementna malta s hidroksipropil metilcelulozo ima dobre kohezivne lastnosti in skoraj ne krvavi.
(3) Količina HPMC in potreba po vodi v malti sta se najprej zmanjšali, nato pa opazno povečali.
(4) Vključitev sredstva za zmanjšanje vode izboljša problem povečane potrebe po vodi za malto, vendar je treba njegov odmerek razumno nadzorovati, sicer se bo odpornost sveže mešane cementne malte proti podvodni disperziji včasih zmanjšala.
(5) Med vzorcem cementne paste, pomešane s HPMC, in praznim vzorcem je majhna razlika v strukturi, prav tako pa je majhna razlika v strukturi in gostoti vzorca cementne paste, vlitega v vodo in na zraku. Vzorec, oblikovan pod vodo 28 dni, je rahlo hrustljav. Glavni razlog je, da dodatek HPMC močno zmanjša izgubo in disperzijo cementa pri vlivanju v vodo, hkrati pa zmanjša tudi kompaktnost cementnega kamna. V projektu je treba pod pogojem, da se zagotovi učinek nedisperzije pod vodo, odmerek HPMC čim bolj zmanjšati.
(6) Dodajanje podvodnega nedisperzibilnega betonskega dodatka HPMC in nadzor nad odmerkom ugodno vpliva na trdnost. Pilotni projekt je pokazal, da je razmerje trdnosti betona, oblikovanega z vodo, in betona, oblikovanega z zrakom, 84,8 %, učinek pa je relativno pomemben.
Čas objave: 6. maj 2023