introduir
La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un èter de cel·lulosa que s’utilitza àmpliament en diverses indústries com els aliments, la medicina i la construcció com a espessidor, emulsionant i estabilitzador. A la indústria de la construcció, HPMC s’utilitza sovint com a additiu a materials basats en ciment per assolir propietats desitjades com la treballabilitat, la retenció d’aigua i la durabilitat. Els estudis han trobat que afegir HPMC a materials basats en ciment retarda el procés d’hidratació del ciment, afectant finalment el desenvolupament de la força de materials basats en ciment.
Efecte de HPMC sobre la hidratació del ciment
La hidratació de ciment és una reacció química complexa que implica la reacció de l’aigua amb partícules de ciment sec. Durant el procés d’hidratació, les partícules de ciment reaccionen amb l’aigua per formar diversos productes d’hidratació, que ajuden a millorar la força dels materials basats en ciment. Els estudis han trobat que l’addició de HPMC a materials basats en ciment pot retardar la hidratació del ciment, alterant així la taxa i l’abast del desenvolupament de la força.
Una de les raons principals per a la hidratació de ciment retardada és les propietats de retenció d’aigua de l’HPMC. L’HPMC és un polímer hidròfil que absorbeix l’aigua i s’infla per formar una estructura similar al gel. Quan s’afegeix HPMC als materials basats en ciment, absorbeix l’aigua de la barreja, reduint així l’aigua lliure necessària per hidratar el ciment. Al seu torn, alenteix el procés d’hidratació, ja que la reacció del ciment amb l’aigua requereix un subministrament adequat d’aigua.
Un altre factor que contribueix a la hidratació de ciment retardada és l’adsorció de HPMC a la superfície de les partícules de ciment. HPMC té una alta afinitat per les partícules de ciment per la seva polaritat. Es pot adsorbir a la superfície de les partícules de ciment i formar una barrera física per limitar el contacte entre les molècules d’aigua i les partícules de ciment. Al seu torn, alenteix la reacció de ciment amb aigua, donant lloc a una hidratació de ciment retardada.
L’addició d’HPMC a materials basats en ciment també afectarà el procés de nucleació i creixement de cristalls dels productes d’hidratació. La hidratació de ciment implica la formació de diverses fases cristal·lines, com ara l’hidrat de silicat de calci (CSH) i l’hidròxid de calci (CH). L’HPMC pot inhibir la nucleació i el creixement del cristall d’algunes d’aquestes fases, alentint encara més la hidratació de ciment.
El mecanisme de retard d’hidratació de ciment
El mecanisme primari mitjançant el qual HPMC retarda la hidratació del ciment és la formació d’una barrera física entre les partícules de ciment i l’aigua. Quan el HPMC es dispersa en aigua, forma una matriu similar al gel que pot encapsular les partícules de ciment i reduir la disponibilitat d’aigua lliure per a la hidratació de ciment. Al seu torn, alenteix la reacció del ciment amb l’aigua, provocant un retard en el desenvolupament de la força de materials basats en ciment.
Un altre mecanisme és l’adsorció de HPMC a la superfície de les partícules de ciment. HPMC té una alta afinitat per les partícules de ciment per la seva polaritat. Es pot adsorbir a la superfície de les partícules de ciment i formar una barrera física per limitar el contacte entre les molècules d’aigua i les partícules de ciment. Això alenteix encara més la reacció del ciment amb l’aigua.
L’HPMC també pot interactuar amb diversos components de ciment, com ara ions de calci, afectant així els processos de creixement de nucleació i cristall dels productes d’hidratació. L’HPMC pot inhibir la nucleació i el creixement del cristall d’algunes d’aquestes fases, alentint encara més la hidratació de ciment.
En conclusió
L’addició de HPMC a materials cimentats pot retardar la hidratació del ciment, canviant així la taxa i l’abast del desenvolupament de la força. El mecanisme d’hidratació de ciment retardat es deu principalment a la formació d’una barrera física entre les partícules de ciment i l’aigua, que s’absorbeix a la superfície de les partícules de ciment i inhibeix el procés de nucleació i creixement de cristalls dels productes d’hidratació. Comprendre els mecanismes mitjançant els quals HPMC Retards Hidratació de ciment ens pot permetre optimitzar l’ús de HPMC en materials cimentats per obtenir les propietats desitjades mantenint el desenvolupament de la força de materials cimentats.
Posada: el 24 d'octubre-2023