Verbesserungswirkung von Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) auf zementbasierte Materialien

In den letzten Jahren wurde HPMC mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Außenwanddämmungstechnologie, dem kontinuierlichen Fortschritt der Zelluloseproduktionstechnologie und den hervorragenden Eigenschaften von HPMC selbst in der Bauindustrie weit verbreitet eingesetzt.

Um den Wirkungsmechanismus zwischen Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und zementbasierten Materialien weiter zu untersuchen, konzentriert sich dieser Artikel auf die Verbesserungswirkung von Jinshuiqiao Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) auf die Kohäsionseigenschaften von zementbasierten Materialien.

Gerinnungszeit

Die Abbindezeit von Beton hängt hauptsächlich mit der Abbindezeit von Zement zusammen, und der Zuschlagstoff hat nur einen geringen Einfluss. Daher kann stattdessen die Abbindezeit von Mörtel verwendet werden, um den Einfluss von HPMC auf die Abbindezeit von unter Wasser nicht dispergierbaren Betonmischungen zu untersuchen. da die Abbindezeit des Mörtels durch Wasser beeinflusst wird. Um den Einfluss von HPMC auf die Abbindezeit des Mörtels zu bewerten, ist es daher erforderlich, das Wasser-Zement-Verhältnis und das Mörtelverhältnis des Mörtels festzulegen.

Dem Versuch zufolge hat die Zugabe von HPMC eine deutlich verzögernde Wirkung auf die Mörtelmischung und die Abbindezeit des Mörtels verlängert sich sukzessive mit zunehmendem HPMC-Gehalt. Bei gleichem HPMC-Gehalt ist der unter Wasser geformte Mörtel schneller als der an der Luft geformte Mörtel. Die Abbindezeit des mittleren Formteils ist länger. Bei Messung in Wasser verzögert sich die Abbindezeit des mit HPMC gemischten Mörtels im Vergleich zur Blindprobe um 6–18 Stunden bei der anfänglichen Abbindung und um 6–22 Stunden bei der endgültigen Abbindung. Daher sollte HPMC in Kombination mit Beschleunigern verwendet werden.

HPMC ist ein hochmolekulares Polymer mit einer makromolekularen linearen Struktur und einer Hydroxylgruppe an der funktionellen Gruppe, das Wasserstoffbrückenbindungen mit den Anmachwassermolekülen bilden und die Viskosität des Anmachwassers erhöhen kann. Die langen Molekülketten von HPMC ziehen sich gegenseitig an, wodurch sich die HPMC-Moleküle miteinander verschränken und eine Netzwerkstruktur bilden, die Zement und Mischwasser umhüllt. Da HPMC eine filmähnliche Netzwerkstruktur bildet und den Zement umhüllt, verhindert es wirksam die Verflüchtigung von Wasser im Mörtel und behindert oder verlangsamt die Hydratationsrate des Zements.

Blutung

Das Ausblutungsphänomen von Mörtel ähnelt dem von Beton, was zu starken Ablagerungen der Zuschlagstoffe führt, was zu einem Anstieg des Wasser-Zement-Verhältnisses der oberen Schicht der Aufschlämmung führt, was zu einem starken plastischen Schrumpfen der oberen Schicht der Aufschlämmung führt Stadium und sogar Rissbildung, und die Festigkeit der Oberflächenschicht der Aufschlämmung ist relativ schwach.

Bei einer Dosierung über 0,5 % treten grundsätzlich keine Blutungen auf. Denn wenn HPMC in den Mörtel eingemischt wird, weist HPMC eine filmbildende und netzwerkartige Struktur auf, und die Adsorption von Hydroxylgruppen an der langen Kette von Makromolekülen führt dazu, dass der Zement und das Anmachwasser im Mörtel eine Flockenbildung bilden und so die stabile Struktur gewährleisten des Mörsers. Nach der Zugabe von HPMC zum Mörtel bilden sich viele unabhängige kleine Luftblasen. Diese Luftblasen verteilen sich gleichmäßig im Mörtel und behindern die Ablagerung von Gesteinskörnungen. Die technische Leistung von HPMC hat einen großen Einfluss auf zementbasierte Materialien und wird häufig zur Herstellung neuer zementbasierter Verbundmaterialien wie Trockenpulvermörtel und Polymermörtel verwendet, damit es eine gute Wasserretention und plastische Retention aufweist.

Mörtelwasserbedarf

Wenn die Menge an HPMC gering ist, hat sie einen großen Einfluss auf den Wasserbedarf des Mörtels. Bei grundsätzlich gleichbleibendem Expansionsgrad des Frischmörtels ändern sich der HPMC-Gehalt und der Wasserbedarf des Mörtels innerhalb eines bestimmten Zeitraums in einem linearen Zusammenhang, wobei der Wasserbedarf des Mörtels zunächst abnimmt und dann zunimmt offensichtlich. Wenn die Menge an HPMC weniger als 0,025 % beträgt, nimmt mit zunehmender Menge der Wasserbedarf des Mörtels bei gleichem Expansionsgrad ab, was zeigt, dass eine geringe Menge an HPMC eine wasserreduzierende Wirkung auf die Mörtelmasse hat Mörtel und HPMC hat eine luftporenbildende Wirkung. Der Mörtel enthält eine große Anzahl winziger, unabhängiger Luftbläschen, die als Schmiermittel dienen und die Fließfähigkeit des Mörtels verbessern. Bei einer Dosierung von mehr als 0,025 % steigt der Wasserbedarf des Mörtels mit zunehmender Dosierung. Dies liegt daran, dass die Netzwerkstruktur von HPMC weiter vervollständigt wird und die Lücke zwischen den Flocken auf der langen Molekülkette verkürzt wird, was die Wirkung von Anziehung und Kohäsion hat und die Fließfähigkeit des Mörtels verringert. Unter der Voraussetzung, dass der Expansionsgrad grundsätzlich gleich ist, zeigt die Gülle daher einen Anstieg des Wasserbedarfs.

01. Dispersionswiderstandstest:

Antidispersion ist ein wichtiger technischer Index zur Messung der Qualität von Antidispersionsmitteln. HPMC ist eine wasserlösliche Polymerverbindung, auch bekannt als wasserlösliches Harz oder wasserlösliches Polymer. Es erhöht die Konsistenz der Mischung, indem es die Viskosität des Anmachwassers erhöht. Es handelt sich um ein hydrophiles Polymermaterial, das sich in Wasser auflösen kann, um eine Lösung zu bilden. oder Streuung.

Experimente zeigen, dass bei steigender Menge an Naphthalin-basiertem Hochleistungsfließmittel die Zugabe von Fließmittel den Dispersionswiderstand von frisch gemischtem Zementmörtel verringert. Dies liegt daran, dass der hocheffiziente Wasserreduzierer auf Naphthalinbasis ein Tensid ist. Wenn der Wasserreduzierer dem Mörtel zugesetzt wird, wird der Wasserreduzierer auf der Oberfläche der Zementpartikel ausgerichtet, sodass die Oberfläche der Zementpartikel die gleiche Ladung aufweist. Durch diese elektrische Abstoßung bilden sich die Zementpartikel. Die Flockungsstruktur des Zements wird abgebaut und das in der Struktur eingeschlossene Wasser wird freigesetzt, was zum Verlust eines Teils des Zements führt. Gleichzeitig zeigt sich, dass mit zunehmendem HPMC-Gehalt die Dispersionsbeständigkeit von frischem Zementmörtel immer besser wird.

02. Festigkeitseigenschaften von Beton:

In einem Pilotfundamentprojekt wurde ein unter Wasser nicht dispergierbares HPMC-Betonzusatzmittel verwendet, und die geplante Festigkeitsklasse war C25. Gemäß dem Basistest beträgt die Zementmenge 400 kg, der zusammengesetzte Silikastaub beträgt 25 kg/m3, die optimale HPMC-Menge beträgt 0,6 % der Zementmenge, das Wasser-Zement-Verhältnis beträgt 0,42, der Sandanteil beträgt 40 %, und die Leistung des hocheffizienten Wasserreduzierers auf Naphthalinbasis beträgt: Die Zementmenge beträgt 8 %, die durchschnittliche 28-Tage-Festigkeit der Betonprobe in der Luft beträgt 42,6 MPa, die 28-Tage-Durchschnittsfestigkeit des Unterwasserbetons bei einer Fallhöhe von 60 mm in Wasser beträgt 36,4 MPa und das Festigkeitsverhältnis von wassergeformtem Beton zu luftgeformtem Beton beträgt 84,8 %, der Effekt ist signifikanter.

03. Experimente zeigen:

(1) Die Zugabe von HPMC hat offensichtlich eine verzögernde Wirkung auf die Mörtelmischung. Mit zunehmendem HPMC-Gehalt verlängert sich die Abbindezeit des Mörtels sukzessive. Bei gleichem HPMC-Gehalt bildet sich unter Wasser schneller Mörtel als an Luft. Die Abbindezeit des mittleren Formteils ist länger. Diese Funktion ist für das Pumpen von Unterwasserbeton von Vorteil.

(2) Der frisch gemischte Zementmörtel, gemischt mit Hydroxypropylmethylcellulose, hat gute kohäsive Eigenschaften und nahezu kein Ausbluten.

(3) Die Menge an HPMC und der Wasserbedarf des Mörtels nahmen zunächst ab und stiegen dann offensichtlich an.

(4) Die Einarbeitung eines wasserreduzierenden Mittels verbessert das Problem des erhöhten Wasserbedarfs für Mörtel, seine Dosierung muss jedoch angemessen kontrolliert werden, da sonst die Unterwasserdispersionsbeständigkeit von frisch gemischtem Zementmörtel manchmal verringert wird.

(5) Es gibt kaum Unterschiede in der Struktur zwischen der mit HPMC vermischten Zementleimprobe und der Blindprobe, und es gibt kaum Unterschiede in der Struktur und Dichte der in Wasser und in Luft gegossenen Zementleimprobe. Die 28 Tage lang unter Wasser geformte Probe ist leicht knusprig. Der Hauptgrund liegt darin, dass die Zugabe von HPMC den Verlust und die Dispersion von Zement beim Eingießen von Wasser stark reduziert, gleichzeitig aber die Kompaktheit des Zements verringert. Im Projekt sollte unter der Bedingung, dass die Wirkung der Nichtdispersion unter Wasser gewährleistet ist, die Dosierung von HPMC so weit wie möglich reduziert werden.

(6) Die Zugabe von nicht dispergierbarem HPMC-Unterwasserbetonzusatzmittel und die Steuerung der Dosierung wirken sich positiv auf die Festigkeit aus. Das Pilotprojekt zeigt, dass das Festigkeitsverhältnis von Wasserbeton und Luftbeton 84,8 % beträgt und der Effekt relativ signifikant ist.