Efekti përmirësues i hidroksipropilmetilcelulozës (HPMC) në materialet me bazë çimentoje

Në vitet e fundit, me zhvillimin e vazhdueshëm të teknologjisë së izolimit të mureve të jashtme, përparimin e vazhdueshëm të teknologjisë së prodhimit të celulozës dhe karakteristikat e shkëlqyera të vetë HPMC-së, HPMC është përdorur gjerësisht në industrinë e ndërtimit.

Për të eksploruar më tej mekanizmin e veprimit midis HPMC-së dhe materialeve me bazë çimentoje, ky punim përqendrohet në efektin përmirësues të HPMC-së në vetitë kohezive të materialeve me bazë çimentoje.

koha e mpiksjes

Koha e mpiksjes së betonit lidhet kryesisht me kohën e mpiksjes së çimentos, dhe agregati ka pak ndikim, kështu që koha e mpiksjes së llaçit mund të përdoret në vend të kësaj për të studiuar ndikimin e HPMC në kohën e mpiksjes së përzierjes së betonit jo-dispersues nën ujë, sepse koha e mpiksjes së llaçit ndikohet nga uji. Prandaj, për të vlerësuar ndikimin e HPMC në kohën e mpiksjes së llaçit, është e nevojshme të përcaktohet raporti ujë-çimento dhe raporti i llaçit të llaçit.

Sipas eksperimentit, shtimi i HPMC ka një efekt të rëndësishëm ngadalësues në përzierjen e llaçit, dhe koha e mpiksjes së llaçit zgjatet vazhdimisht me rritjen e përmbajtjes së HPMC. Nën të njëjtën përmbajtje HPMC, llaçi i derdhur nën ujë është më i shpejtë se llaçi i formuar në ajër. Koha e mpiksjes së derdhjes së mesme është më e gjatë. Kur matet në ujë, krahasuar me mostrën bosh, koha e mpiksjes së llaçit të përzier me HPMC vonohet me 6-18 orë për mpiksjen fillestare dhe 6-22 orë për mpiksjen përfundimtare. Prandaj, HPMC duhet të përdoret në kombinim me përshpejtues.

HPMC është një polimer me peshë të lartë molekulare me një strukturë lineare makromolekulare dhe një grup hidroksil në grupin funksional, i cili mund të formojë lidhje hidrogjeni me molekulat e ujit që përzihet dhe të rrisë viskozitetin e ujit që përzihet. Zinxhirët e gjatë molekularë të HPMC do të tërheqin njëri-tjetrin, duke bërë që molekulat HPMC të ngatërrohen me njëra-tjetrën për të formuar një strukturë rrjeti, duke mbështjellë çimenton dhe ujin që përzihet. Meqenëse HPMC formon një strukturë rrjeti të ngjashme me një film dhe mbështjell çimenton, ajo do të parandalojë në mënyrë efektive avullimin e ujit në llaç dhe do të pengojë ose ngadalësojë shkallën e hidratimit të çimentos.

Gjakderdhje

Fenomeni i rrjedhjes së llaçit është i ngjashëm me atë të betonit, i cili shkakton sedimentim serioz të agregatit, duke rezultuar në një rritje të raportit ujë-çimento të shtresës së sipërme të slurit, duke shkaktuar një tkurrje të madhe plastike të shtresës së sipërme të slurit në fazën e hershme, madje edhe çarje, dhe forcën e shtresës sipërfaqësore të slurit e bën relativisht të dobët.

Kur doza është mbi 0.5%, praktikisht nuk ka fenomen rrjedhjeje. Kjo ndodh sepse kur HPMC përzihet në llaç, HPMC ka një strukturë formuese filmi dhe rrjeti, dhe adsorbimi i grupeve hidroksil në zinxhirin e gjatë të makromolekulave bën që çimentoja dhe uji i përzierjes në llaç të formojnë një flokulim, duke siguruar strukturën e qëndrueshme të llaçit. Pas shtimit të HPMC në llaç, do të formohen shumë flluska të vogla ajri të pavarura. Këto flluska ajri do të shpërndahen në mënyrë të barabartë në llaç dhe do të pengojnë depozitimin e agregatit. Performanca teknike e HPMC ka një ndikim të madh në materialet me bazë çimentoje, dhe shpesh përdoret për të përgatitur materiale të reja kompozite me bazë çimentoje, siç janë llaçi pluhur i thatë dhe llaçi polimer, në mënyrë që të ketë mbajtje të mirë të ujit dhe ruajtje plastike.

Kërkesa për ujë për llaç

Kur sasia e HPMC është e vogël, ajo ka një ndikim të madh në kërkesën për ujë të llaçit. Në rastin e mbajtjes së shkallës së zgjerimit të llaçit të freskët në thelb të njëjtë, përmbajtja e HPMC dhe kërkesa për ujë e llaçit ndryshojnë në një marrëdhënie lineare brenda një periudhe të caktuar kohore, dhe kërkesa për ujë e llaçit së pari zvogëlohet dhe pastaj rritet dukshëm. Kur sasia e HPMC është më pak se 0.025%, me rritjen e sasisë, kërkesa për ujë e llaçit zvogëlohet nën të njëjtën shkallë zgjerimi, gjë që tregon se kur sasia e HPMC është e vogël, ajo ka një efekt reduktues të ujit në llaç, dhe HPMC ka një efekt thithës të ajrit. Ekziston një numër i madh flluskash të vogla ajri të pavarura në llaç, dhe këto flluska ajri veprojnë si lubrifikant për të përmirësuar rrjedhshmërinë e llaçit. Kur doza është më e madhe se 0.025%, kërkesa për ujë e llaçit rritet me rritjen e dozës. Kjo ndodh sepse struktura e rrjetit të HPMC është më e plotë dhe hapësira midis flokëve në zinxhirin e gjatë molekular është shkurtuar, gjë që ka efektin e tërheqjes dhe kohezionit, dhe zvogëlon rrjedhshmërinë e llaçit. Prandaj, me kusht që shkalla e zgjerimit të jetë në thelb e njëjtë, slurri tregon një rritje të kërkesës për ujë.

01. Testi i rezistencës ndaj dispersionit:

Anti-dispersioni është një indeks teknik i rëndësishëm për të matur cilësinë e agjentit anti-dispersion. HPMC është një përbërës polimer i tretshëm në ujë, i njohur edhe si rrëshirë e tretshme në ujë ose polimer i tretshëm në ujë. Ai rrit konsistencën e përzierjes duke rritur viskozitetin e ujit të përzierjes. Është një material polimer hidrofilik që mund të tretet në ujë për të formuar një tretësirë ​​ose dispersion.

Eksperimentet tregojnë se kur sasia e superplastifikuesit me efikasitet të lartë me bazë naftalini rritet, shtimi i superplastifikuesit do të zvogëlojë rezistencën ndaj shpërndarjes së llaçit të çimentos së sapopërzier. Kjo ndodh sepse reduktuesi i ujit me efikasitet të lartë me bazë naftalini është një surfaktant. Kur reduktuesi i ujit shtohet në llaç, reduktuesi i ujit do të orientohet në sipërfaqen e grimcave të çimentos për të bërë që sipërfaqja e grimcave të çimentos të ketë të njëjtën ngarkesë. Ky shtytje elektrike bën që grimcat e çimentos të formohen. Struktura e flokulimit të çimentos çmontohet dhe uji i mbështjellë në strukturë lirohet, gjë që do të shkaktojë humbjen e një pjese të çimentos. Në të njëjtën kohë, është vërejtur se me rritjen e përmbajtjes së HPMC, rezistenca ndaj shpërndarjes së llaçit të çimentos së freskët po bëhet gjithnjë e më e mirë.

02. Karakteristikat e fortësisë së betonit:

Në një projekt pilot themelesh, u aplikua aditivi i betonit nënujor jo-dispersibël HPMC, dhe shkalla e rezistencës së projektimit ishte C25. Sipas testit bazë, sasia e çimentos është 400 kg, tymi i silicës së përbërë është 25 kg/m3, sasia optimale e HPMC është 0.6% e sasisë së çimentos, raporti ujë-çimento është 0.42, shkalla e rërës është 40%, dhe prodhimi i reduktuesit të ujit me efikasitet të lartë me bazë naftaline është. Sasia e çimentos është 8%, forca mesatare 28d e mostrës së betonit në ajër është 42.6 MPa, forca mesatare 28d e betonit nënujor me një lartësi rënieje prej 60 mm është 36.4 MPa, dhe raporti i rezistencës së betonit të formuar nga uji me betonin e formuar nga ajri është 84.8%, efekti është më i rëndësishëm.

03. Eksperimentet tregojnë:

(1) Shtimi i HPMC ka një efekt të dukshëm ngadalësues në përzierjen e llaçit. Me rritjen e përmbajtjes së HPMC, koha e tharjes së llaçit zgjatet vazhdimisht. Nën të njëjtën përmbajtje HPMC, llaçi i formuar nën ujë është më i shpejtë se ai i formuar në ajër. Koha e tharjes së formës së mesme është më e gjatë. Kjo veçori është e dobishme për pompimin e betonit nën ujë.

(2) Llaçi i sapopërzier i çimentos i përzier me hidroksipropil metilcelulozë ka veti të mira kohezive dhe pothuajse nuk rrjedh.

(3) Sasia e HPMC-së dhe kërkesa për ujë e llaçit u ulën fillimisht dhe më pas u rritën dukshëm.

(4) Përfshirja e agjentit reduktues të ujit përmirëson problemin e rritjes së kërkesës për ujë për llaç, por doza e tij duhet të kontrollohet në mënyrë të arsyeshme, përndryshe rezistenca ndaj shpërndarjes nën ujë e llaçit të çimentos së sapopërzier ndonjëherë do të ulet.

(5) Ka pak ndryshim në strukturë midis mostrës së pastës së çimentos të përzier me HPMC dhe mostrës së bardhë, dhe ka pak ndryshim në strukturën dhe dendësinë e mostrës së pastës së çimentos të derdhur në ujë dhe në ajër. Mostra e formuar nën ujë për 28 ditë është paksa krokante. Arsyeja kryesore është se shtimi i HPMC zvogëlon shumë humbjen dhe shpërndarjen e çimentos kur derdhet në ujë, por gjithashtu zvogëlon kompaktësinë e gurit të çimentos. Në projekt, me kusht që të sigurohet efekti i mosshpërndarjes nën ujë, doza e HPMC duhet të reduktohet sa më shumë të jetë e mundur.

(6) Shtimi i aditivit të betonit jo-dispersues HPMC nën ujë, kontrollimi i dozës është i dobishëm për fortësinë. Projekti pilot tregon se raporti i fortësisë së betonit të formuar në ujë dhe betonit të formuar në ajër është 84.8%, dhe efekti është relativisht i rëndësishëm.


Koha e postimit: 06 Maj 2023