Polepszający wpływ hydroksypropylometylocelulozy (HPMC) na materiały na bazie cementu

W ostatnich latach, wraz z ciągłym rozwojem technologii izolacji ścian zewnętrznych, ciągłym postępem technologii produkcji celulozy oraz doskonałymi właściwościami samego HPMC, HPMC znalazło szerokie zastosowanie w budownictwie.

W celu dalszego zbadania mechanizmu działania hydroksypropylometylocelulozy (HPMC) i materiałów na bazie cementu, w artykule skupiono się na ulepszającym wpływie hydroksypropylometylocelulozy (HPMC) Jinshuiqiao na właściwości spoiste materiałów na bazie cementu.

czas krzepnięcia

Czas wiązania betonu jest głównie powiązany z czasem wiązania cementu, a kruszywo ma na to niewielki wpływ, dlatego też czas wiązania zaprawy można wykorzystać do badania wpływu HPMC na czas wiązania podwodnej niedyspergowanej mieszanki betonowej, ponieważ na czas wiązania zaprawy ma wpływ woda. Dlatego też, aby ocenić wpływ HPMC na czas wiązania zaprawy, należy określić stosunek wody do cementu oraz stosunek zaprawy zaprawy.

Z doświadczenia wynika, że ​​dodatek HPMC znacząco opóźnia działanie mieszaniny zapraw, a czas wiązania zaprawy wydłuża się sukcesywnie wraz ze wzrostem zawartości HPMC. Przy tej samej zawartości HPMC zaprawa formowana pod wodą jest szybsza niż zaprawa formowana w powietrzu. Czas wiązania średniej formy jest dłuższy. W przypadku pomiaru w wodzie, w porównaniu ze ślepą próbką, czas wiązania zaprawy zmieszanej z HPMC jest opóźniony o 6-18 godzin w przypadku wiązania początkowego i 6-22 godzin w przypadku wiązania końcowego. Dlatego HPMC należy stosować w połączeniu z akceleratorami.

HPMC jest polimerem wielkocząsteczkowym o makrocząsteczkowej strukturze liniowej i grupie hydroksylowej w grupie funkcyjnej, który może tworzyć wiązania wodorowe z cząsteczkami wody zarobowej i zwiększać lepkość wody zarobowej. Długie łańcuchy molekularne HPMC będą się przyciągać, powodując splątanie cząsteczek HPMC, tworząc strukturę sieciową, owijając cement i mieszając wodę. Ponieważ HPMC tworzy strukturę sieciową podobną do błony i otula cement, skutecznie zapobiega ulatnianiu się wody w zaprawie i utrudnia lub spowalnia szybkość hydratacji cementu.

Krwawienie

Zjawisko krwawienia zaprawy jest podobne jak w przypadku betonu, co powoduje poważne osiadanie kruszywa, co skutkuje wzrostem stosunku wodno-cementowego wierzchniej warstwy zaczynu, powodując na początku duży skurcz plastyczny wierzchniej warstwy zaczynu. etapie, a nawet pękania, a wytrzymałość wierzchniej warstwy zaczynu. Stosunkowo słaba.

Gdy dawka przekracza 0,5%, w zasadzie nie występuje zjawisko krwawienia. Dzieje się tak dlatego, że po domieszaniu HPMC do zaprawy HPMC ma strukturę błonotwórczą i sieciową, a adsorpcja grup hydroksylowych na długim łańcuchu makrocząsteczek powoduje, że cement i woda zarobowa w zaprawie tworzą flokulację, zapewniając stabilną strukturę zaprawy. Po dodaniu HPMC do zaprawy powstanie wiele niezależnych, drobnych pęcherzyków powietrza. Pęcherzyki powietrza będą równomiernie rozmieszczone w zaprawie i utrudniają osadzanie się kruszywa. Właściwości techniczne HPMC mają ogromny wpływ na materiały na bazie cementu i często stosuje się je do przygotowania nowych materiałów kompozytowych na bazie cementu, takich jak zaprawa proszkowa i zaprawa polimerowa, dzięki czemu ma dobrą retencję wody i plastyczność.

Zapotrzebowanie na wodę zaprawową

Mała ilość HPMC ma duży wpływ na zapotrzebowanie wody w zaprawie. W przypadku utrzymania w zasadzie takiego samego stopnia rozszerzalności świeżej zaprawy zawartość HPMC i zapotrzebowanie wody w zaprawie zmieniają się w zależności liniowej w określonym czasie, przy czym zapotrzebowanie wody zaprawy najpierw maleje, a następnie wzrasta oczywiście. Gdy ilość HPMC jest mniejsza niż 0,025%, wraz ze wzrostem tej ilości, zapotrzebowanie na wodę zaprawy maleje przy tym samym stopniu ekspansji, co pokazuje, że przy małej ilości HPMC działa ona redukując wodę na zaprawa, a HPMC ma działanie napowietrzające. W zaprawie znajduje się duża liczba małych, niezależnych pęcherzyków powietrza, które działają jak środek smarny poprawiający płynność zaprawy. Gdy dozowanie jest większe niż 0,025%, zapotrzebowanie na wodę zaprawy wzrasta wraz ze wzrostem dawki. Dzieje się tak dlatego, że struktura sieciowa HPMC jest dalej kompletna, a przerwa między kłaczkami na długim łańcuchu molekularnym ulega skróceniu, co powoduje przyciąganie i spójność oraz zmniejsza płynność zaprawy. Zatem pod warunkiem, że stopień ekspansji jest zasadniczo taki sam, zaczyn wykazuje wzrost zapotrzebowania na wodę.

01. Test odporności na dyspersję:

Antydyspersja jest ważnym wskaźnikiem technicznym służącym do pomiaru jakości środka antydyspersyjnego. HPMC to rozpuszczalny w wodzie związek polimerowy, znany również jako żywica rozpuszczalna w wodzie lub polimer rozpuszczalny w wodzie. Zwiększa konsystencję mieszanki poprzez zwiększenie lepkości wody zarobowej. Jest to hydrofilowy materiał polimerowy, który może rozpuścić się w wodzie, tworząc roztwór. lub dyspersja.

Doświadczenia pokazują, że wraz ze wzrostem ilości wysokowydajnego superplastyfikatora na bazie naftalenu, dodatek superplastyfikatora powoduje zmniejszenie oporów dyspersyjnych świeżo wymieszanej zaprawy cementowej. Dzieje się tak dlatego, że wysokowydajny reduktor wody na bazie naftalenu jest środkiem powierzchniowo czynnym. Po dodaniu reduktora wody do zaprawy, reduktor wody zostanie zorientowany na powierzchni cząstek cementu, aby powierzchnia cząstek cementu miała ten sam ładunek. To odpychanie elektryczne powoduje powstawanie cząstek cementu. Struktura flokulacyjna cementu zostaje rozebrana, a woda zawarta w strukturze zostaje uwolniona, co spowoduje utratę części cementu. Jednocześnie stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości HPMC odporność na dyspersję świeżej zaprawy cementowej staje się coraz lepsza.

02. Charakterystyka wytrzymałościowa betonu:

W pilotażowym projekcie fundamentów zastosowano podwodną niedyspergowalną domieszkę do betonu HPMC o projektowej klasie wytrzymałości C25. Według podstawowego testu, ilość cementu wynosi 400kg, pył krzemionki mieszanej wynosi 25kg/m3, optymalna ilość HPMC wynosi 0,6% ilości cementu, stosunek wody do cementu wynosi 0,42, zawartość piasku wynosi 40%, a wydajność wysokowydajnego reduktora wody na bazie naftalenu wynosi 8%, średnia wytrzymałość 28d próbki betonu w powietrzu wynosi 42,6 MPa, średnia wytrzymałość 28d podwodnego betonu przy upadku z wysokości 60 mm w wodzie wynosi 36,4 MPa, a stosunek wytrzymałości betonu wodoszczelnego do betonu formowanego powietrznie wynosi 84,8%, efekt jest bardziej znaczący.

03. Eksperymenty pokazują:

(1) Dodatek HPMC ma wyraźny wpływ opóźniający na mieszaninę zaprawy. Wraz ze wzrostem zawartości HPMC czas wiązania zaprawy ulega sukcesywnemu wydłużaniu. Przy tej samej zawartości HPMC zaprawa powstająca pod wodą jest szybsza niż ta powstająca na powietrzu. Czas wiązania średniej formy jest dłuższy. Ta funkcja jest korzystna w przypadku podwodnego pompowania betonu.

(2) Świeżo wymieszana zaprawa cementowa zmieszana z hydroksypropylometylocelulozą ma dobre właściwości spoiste i prawie nie powoduje zacieków.

(3) Ilość HPMC i zapotrzebowanie wody w zaprawie najpierw spadło, a następnie wyraźnie wzrosło.

(4) Dodanie środka redukującego wodę rozwiązuje problem zwiększonego zapotrzebowania wody na zaprawę, ale jej dozowanie musi być rozsądnie kontrolowane, w przeciwnym razie odporność na dyspersję podwodną świeżo wymieszanej zaprawy cementowej może czasami zostać zmniejszona.

(5) Istnieje niewielka różnica w strukturze pomiędzy próbką zaczynu cementowego zmieszanego z HPMC i próbką ślepą, oraz niewielka jest różnica w strukturze i gęstości próbki zaczynu cementowego wylanej do wody i powietrza. Okaz formowany pod wodą przez 28 dni jest lekko chrupiący. Głównym powodem jest to, że dodatek HPMC znacznie zmniejsza utratę i dyspersję cementu podczas zalewania wodą, ale jednocześnie zmniejsza zwartość cementu. W projekcie pod warunkiem zapewnienia efektu braku dyspersji pod wodą należy maksymalnie zmniejszyć dawkę HPMC.

(6) Dodanie podwodnej, niedyspergowalnej domieszki do betonu HPMC, kontrolowanie jej dozowania, korzystnie wpływa na wytrzymałość. Z pilotażowego projektu wynika, że ​​stosunek wytrzymałości betonu wodochłonnego i betonu pneumatycznego wynosi 84,8%, a efekt jest stosunkowo znaczący.