W ostatnich latach, wraz z ciągłym rozwojem technologii izolacji ścian zewnętrznych, stałym postępem technologii produkcji celulozy oraz doskonałymi właściwościami samego HPMC, HPMC znalazło szerokie zastosowanie w branży budowlanej.
Aby głębiej zbadać mechanizm działania pomiędzy HPMC a materiałami na bazie cementu, w artykule skupiono się na wpływie HPMC na poprawę właściwości spoistych materiałów na bazie cementu.
czas krzepnięcia
Czas wiązania betonu zależy głównie od czasu wiązania cementu, a kruszywo ma na niego niewielki wpływ, dlatego też czas wiązania zaprawy można wykorzystać do badania wpływu HPMC na czas wiązania podwodnej mieszanki betonowej niedyspergującej, ponieważ na czas wiązania zaprawy ma wpływ woda. Dlatego też, aby ocenić wpływ HPMC na czas wiązania zaprawy, konieczne jest ustalenie stosunku wody do cementu oraz stosunku zaprawy do wody.
Zgodnie z eksperymentem, dodatek HPMC ma znaczący efekt opóźniający na mieszankę zaprawy, 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 na powietrzu. Czas wiązania formowanego w średnim stopniu jest dłuższy. W przypadku pomiaru w wodzie, w porównaniu z próbką ślepą, czas wiązania zaprawy zmieszanej z HPMC jest opóźniony o 6-18 godzin dla początkowego wiązania i 6-22 godzin dla końcowego wiązania. Dlatego HPMC należy stosować w połączeniu z przyspieszaczami.
HPMC to polimer wielkocząsteczkowy o makrocząsteczkowej strukturze liniowej i grupie hydroksylowej na grupie funkcyjnej, która może tworzyć wiązania wodorowe z cząsteczkami wody do mieszania i zwiększać lepkość wody do mieszania. Długie łańcuchy cząsteczkowe HPMC będą się przyciągać, powodując splątanie się cząsteczek HPMC, tworząc strukturę sieciową, owijającą cement i wodę do mieszania. Ponieważ HPMC tworzy strukturę sieciową podobną do filmu i owija cement, skutecznie zapobiega ulatnianiu się wody w zaprawie i utrudnia lub spowalnia szybkość hydratacji cementu.
Krwawienie
Zjawisko krwawienia zaprawy jest podobne do tego występującego w przypadku betonu i powoduje poważne osiadanie kruszywa, co skutkuje zwiększeniem stosunku wody do cementu w górnej warstwie zaczynu, co w początkowej fazie powoduje duży skurcz plastyczny górnej warstwy zaczynu, a nawet pękanie, a wytrzymałość powierzchniowej warstwy zaczynu jest stosunkowo słaba.
Gdy dawka jest powyżej 0,5%, zasadniczo nie występuje zjawisko krwawienia. Dzieje się tak, ponieważ gdy HPMC jest mieszany z zaprawą, HPMC ma strukturę błonotwórczą i sieciową, a adsorpcja grup hydroksylowych na długim łańcuchu makrocząsteczek sprawia, że cement i woda mieszająca w zaprawie tworzą flokulację, zapewniając stabilną strukturę zaprawy. Po dodaniu HPMC do zaprawy powstanie wiele niezależnych małych pęcherzyków powietrza. Te pęcherzyki powietrza będą równomiernie rozłożone w zaprawie i utrudnią osadzanie się kruszywa. Parametry techniczne HPMC mają duży wpływ na materiały na bazie cementu i są często stosowane do przygotowywania nowych materiałów kompozytowych na bazie cementu, takich jak sucha zaprawa proszkowa i zaprawa polimerowa, dzięki czemu mają dobrą retencję wody i plastyczności.
Zapotrzebowanie na wodę do zaprawy murarskiej
Gdy ilość HPMC jest mała, ma to duży wpływ na zapotrzebowanie na wodę zaprawy. W przypadku utrzymania stopnia ekspansji świeżej zaprawy zasadniczo na tym samym poziomie, zawartość HPMC i zapotrzebowanie na wodę zaprawy zmieniają się w zależności liniowej w określonym okresie czasu, a zapotrzebowanie na wodę zaprawy najpierw maleje, a następnie wyraźnie wzrasta. Gdy ilość HPMC jest mniejsza niż 0,025%, wraz ze wzrostem ilości zapotrzebowanie na wodę zaprawy maleje przy tym samym stopniu ekspansji, co pokazuje, że gdy ilość HPMC jest mała, ma ona działanie redukujące wodę w zaprawie, a HPMC ma działanie napowietrzające. W zaprawie znajduje się duża liczba maleńkich niezależnych pęcherzyków powietrza, a te pęcherzyki powietrza działają jak środek smarny, poprawiając płynność zaprawy. Gdy dawka jest większa niż 0,025%, zapotrzebowanie na wodę zaprawy wzrasta wraz ze wzrostem dawki. Dzieje się tak, ponieważ struktura sieciowa HPMC jest bardziej kompletna, a przerwa między kłaczkami na długim łańcuchu cząsteczkowym jest skrócona, co ma wpływ na przyciąganie i spójność oraz zmniejsza płynność zaprawy. Dlatego też, pod warunkiem, że stopień ekspansji jest zasadniczo taki sam, zawiesina wykazuje wzrost zapotrzebowania na wodę.
01. Badanie odporności na dyspersję:
Antydyspersja jest ważnym wskaźnikiem technicznym do pomiaru jakości środka antydyspergującego. HPMC to rozpuszczalny w wodzie związek polimerowy, znany również jako rozpuszczalna w wodzie żywica lub rozpuszczalny w wodzie polimer. Zwiększa konsystencję mieszanki poprzez zwiększenie lepkości wody do mieszania. Jest to hydrofilowy materiał polimerowy, który może rozpuszczać się w wodzie, tworząc roztwór lub dyspersję.
Eksperymenty pokazują, że gdy ilość naftaleno-wysokowydajnego superplastyfikatora wzrasta, dodanie superplastyfikatora zmniejsza opór dyspersyjny świeżo wymieszanej zaprawy cementowej. Dzieje się tak, ponieważ naftaleno-wysokowydajny reduktor wody jest surfaktantem. Gdy reduktor wody zostanie dodany do zaprawy, zostanie on zorientowany na powierzchni cząstek cementu, aby powierzchnia cząstek cementu miała ten sam ładunek. To odpychanie elektryczne powoduje, że cząstki cementu tworzą strukturę flokulacyjną cementu, a woda owinięta w strukturę zostaje uwolniona, co spowoduje utratę części cementu. Jednocześnie stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości HPMC opór dyspersyjny świeżej zaprawy cementowej staje się coraz lepszy.
02. Charakterystyka wytrzymałościowa betonu:
W pilotażowym projekcie fundamentów zastosowano podwodną niedyspergowalną domieszkę do betonu HPMC, a projektowany stopień wytrzymałości wynosił C25. Zgodnie z podstawowym testem ilość cementu wynosi 400 kg, zmieszany pył krzemionkowy wynosi 25 kg/m3, optymalna ilość HPMC wynosi 0,6% ilości cementu, stosunek wody do cementu wynosi 0,42, szybkość piasku wynosi 40%, a wydajność wysokowydajnego reduktora wody na bazie naftalenu wynosi Ilość cementu wynosi 8%, średnia wytrzymałość 28d próbki betonu w powietrzu wynosi 42,6 MPa, średnia wytrzymałość 28d betonu podwodnego o wysokości zrzutu 60 mm wynosi 36,4 MPa, a stosunek wytrzymałości betonu formowanego na wodzie do betonu formowanego na powietrzu wynosi 84,8%, efekt jest bardziej znaczący.
03. Eksperymenty pokazują:
(1) Dodatek HPMC ma oczywisty efekt opóźniający mieszankę zaprawy. Wraz ze wzrostem zawartości HPMC czas wiązania zaprawy wydłuża się sukcesywnie. Przy tej samej zawartości HPMC zaprawa formowana pod wodą jest szybsza niż ta formowana na powietrzu. Czas wiązania formowanego medium jest dłuższy. Ta cecha jest korzystna dla pompowania betonu pod wodą.
(2) Świeżo wymieszana zaprawa cementowa z hydroksypropylometylocelulozą ma dobre właściwości kohezyjne i prawie nie powoduje wyciekania.
(3) Ilość HPMC i zapotrzebowanie zaprawy na wodę najpierw spadły, a potem wyraźnie wzrosły.
(4) Wprowadzenie środka redukującego ilość wody rozwiązuje problem zwiększonego zapotrzebowania zaprawy na wodę, ale jego dawkowanie musi być kontrolowane w rozsądny sposób, w przeciwnym razie odporność świeżo wymieszanej zaprawy cementowej na dyspersję podwodną może czasami ulec zmniejszeniu.
(5) Istnieje niewielka różnica w strukturze między próbką pasty cementowej zmieszanej z HPMC a próbką ślepą, a także niewielka różnica w strukturze i gęstości próbki pasty cementowej wlanej do wody i do powietrza. Próbka uformowana pod wodą przez 28 dni jest lekko chrupiąca. Głównym powodem jest to, że dodanie HPMC znacznie zmniejsza utratę i dyspersję cementu podczas wlewania do wody, ale również zmniejsza zwartość kamienia cementowego. W projekcie, pod warunkiem zapewnienia efektu niedyspersji pod wodą, dawka HPMC powinna zostać zmniejszona tak bardzo, jak to możliwe.
(6) Dodanie podwodnej niedyspergującej domieszki do betonu HPMC, kontrolowanie dawkowania jest korzystne dla wytrzymałości. Projekt pilotażowy pokazuje, że stosunek wytrzymałości betonu formowanego wodą i betonu formowanego powietrzem wynosi 84,8%, a efekt jest stosunkowo znaczący.
Czas publikacji: 06-05-2023