представити
Гідроксипропілметилцелюлоза (HPMC) — це ефір целюлози, який широко використовується в різних галузях промисловості, таких як харчова, медицина та будівництво, як загусник, емульгатор і стабілізатор. У будівельній промисловості HPMC часто використовується як добавка до матеріалів на основі цементу для досягнення бажаних властивостей, таких як працездатність, водоутримання та довговічність. Дослідження показали, що додавання HPMC до матеріалів на основі цементу затримує процес гідратації цементу, що в кінцевому підсумку впливає на розвиток міцності матеріалів на основі цементу.
Вплив HPMC на гідратацію цементу
Гідратація цементу - це складна хімічна реакція, що включає реакцію води з сухими частинками цементу. Під час процесу гідратації частинки цементу реагують з водою, утворюючи різні продукти гідратації, які допомагають підвищити міцність матеріалів на основі цементу. Дослідження показали, що додавання HPMC до матеріалів на основі цементу може затримати гідратацію цементу, тим самим змінюючи швидкість і ступінь розвитку міцності.
Однією з основних причин уповільненої гідратації цементу є водоутримуюча властивість HPMC. HPMC — це гідрофільний полімер, який поглинає воду та набухає, утворюючи гелеподібну структуру. Коли HPMC додається до матеріалів на основі цементу, він поглинає воду із суміші, тим самим зменшуючи вільну воду, необхідну для гідратації цементу. Це, у свою чергу, уповільнює процес гідратації, оскільки реакція цементу з водою вимагає достатньої кількості води.
Іншим фактором, який сприяє уповільненій гідратації цементу, є адсорбція ГПМЦ на поверхні частинок цементу. HPMC має високу спорідненість до частинок цементу завдяки своїй полярності. Він може адсорбуватися на поверхні частинок цементу та утворювати фізичний бар’єр для обмеження контакту між молекулами води та частинками цементу. Це, у свою чергу, уповільнює реакцію цементу з водою, що призводить до сповільненої гідратації цементу.
Додавання HPMC до матеріалів на основі цементу також впливатиме на процеси зародження та росту кристалів продуктів гідратації. Гідратація цементу включає утворення різних кристалічних фаз, таких як гідрат силікату кальцію (CSH) і гідроксид кальцію (CH). HPMC може пригнічувати зародження і ріст кристалів деяких із цих фаз, ще більше сповільнюючи гідратацію цементу.
Механізм затримки гідратації цементу
Основним механізмом, за допомогою якого HPMC затримує гідратацію цементу, є утворення фізичного бар’єру між частинками цементу та водою. Коли HPMC диспергується у воді, він утворює гелеподібну матрицю, яка може інкапсулювати частинки цементу та зменшувати доступність вільної води для гідратації цементу. Це, у свою чергу, уповільнює реакцію цементу з водою, викликаючи затримку розвитку міцності матеріалів на основі цементу.
Іншим механізмом є адсорбція ГПМЦ на поверхні цементних частинок. HPMC має високу спорідненість до частинок цементу завдяки своїй полярності. Він може адсорбуватися на поверхні частинок цементу та утворювати фізичний бар’єр для обмеження контакту між молекулами води та частинками цементу. Це додатково уповільнює реакцію цементу з водою.
HPMC також може взаємодіяти з різними компонентами цементу, такими як іони кальцію, тим самим впливаючи на процеси зародження та росту кристалів продуктів гідратації. HPMC може пригнічувати зародження і ріст кристалів деяких із цих фаз, ще більше сповільнюючи гідратацію цементу.
на закінчення
Додавання HPMC до цементних матеріалів може сповільнити гідратацію цементу, тим самим змінюючи швидкість і ступінь розвитку міцності. Механізм уповільненої гідратації цементу в основному зумовлений утворенням фізичного бар’єру між частинками цементу та водою, яка адсорбується на поверхні частинок цементу та гальмує процес зародження та росту кристалів продуктів гідратації. Розуміння механізмів, за допомогою яких HPMC уповільнює гідратацію цементу, може дозволити нам оптимізувати використання HPMC у цементних матеріалах для отримання бажаних властивостей, зберігаючи розвиток міцності цементних матеріалів.
Час публікації: 24 жовтня 2023 р