Cải thiện tác dụng của hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) trên vật liệu gốc xi măng

Trong những năm gần đây, với sự phát triển không ngừng của công nghệ cách nhiệt tường ngoài, sự tiến bộ không ngừng của công nghệ sản xuất cellulose và những đặc tính ưu việt của chính HPMC, HPMC đã được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng.

Để tìm hiểu sâu hơn về cơ chế hoạt động giữa HPMC và vật liệu gốc xi măng, bài viết này tập trung vào tác dụng cải thiện của HPMC đối với đặc tính kết dính của vật liệu gốc xi măng.

thời gian đông máu

Thời gian đông kết của bê tông chủ yếu liên quan đến thời gian đông kết của xi măng, cốt liệu ít ảnh hưởng nên có thể sử dụng thời gian đông kết của vữa để nghiên cứu ảnh hưởng của HPMC đến thời gian đông kết của hỗn hợp bê tông không phân tán dưới nước, do thời gian đông kết của vữa bị ảnh hưởng bởi nước. Vì vậy, để đánh giá ảnh hưởng của HPMC đến thời gian đông kết của vữa cần xác định tỷ lệ nước-xi măng và tỷ lệ vữa của vữa.

Theo thí nghiệm, việc bổ sung HPMC có tác dụng làm chậm đáng kể hỗn hợp vữa và thời gian đông kết của vữa kéo dài liên tục khi hàm lượng HPMC tăng lên. Với cùng hàm lượng HPMC, vữa đúc dưới nước nhanh hơn vữa tạo hình trên không. Thời gian đông kết của khuôn trung bình dài hơn. Khi đo trong nước, so với mẫu trắng, thời gian đông kết của vữa trộn với HPMC bị trễ 6-18 giờ cho lần đông kết ban đầu và 6-22 giờ cho lần đông kết cuối cùng. Vì vậy, HPMC nên được sử dụng kết hợp với máy gia tốc.

HPMC là một polyme phân tử cao có cấu trúc tuyến tính cao phân tử và nhóm hydroxyl trên nhóm chức, có thể hình thành liên kết hydro với các phân tử nước trộn và làm tăng độ nhớt của nước trộn. Các chuỗi phân tử dài của HPMC sẽ hút nhau làm cho các phân tử HPMC vướng víu với nhau tạo thành cấu trúc mạng lưới, bao bọc xi măng và trộn nước. Vì HPMC tạo thành cấu trúc mạng tương tự như màng và bao bọc xi măng nên nó sẽ ngăn chặn hiệu quả sự bay hơi của nước trong vữa và cản trở hoặc làm chậm tốc độ hydrat hóa của xi măng.

chảy máu

Hiện tượng chảy máu của vữa cũng tương tự như bê tông, sẽ gây ra hiện tượng lún cốt liệu nghiêm trọng, dẫn đến tỷ lệ nước-xi măng của lớp vữa trên cùng tăng lên, gây ra hiện tượng co ngót dẻo lớn của lớp vữa trên cùng trong thời gian đầu. giai đoạn, và thậm chí cả vết nứt, và độ bền của lớp bề mặt của bùn Tương đối yếu.

Khi liều lượng trên 0,5%, về cơ bản không có hiện tượng chảy máu. Điều này là do khi trộn HPMC vào vữa, HPMC có cấu trúc tạo màng và mạng lưới, đồng thời sự hấp phụ của các nhóm hydroxyl trên chuỗi đại phân tử dài làm cho xi măng và nước trộn trong vữa tạo thành kết bông, đảm bảo cấu trúc ổn định. của vữa. Sau khi thêm HPMC vào vữa sẽ hình thành nhiều bọt khí nhỏ độc lập. Những bọt khí này sẽ phân bố đều trong vữa và cản trở quá trình lắng đọng cốt liệu. Hiệu suất kỹ thuật của HPMC có ảnh hưởng lớn đến vật liệu gốc xi măng và thường được sử dụng để chuẩn bị các vật liệu composite gốc xi măng mới như vữa bột khô và vữa polymer để có khả năng giữ nước và giữ nhựa tốt.

Nhu cầu nước vữa

Khi lượng HPMC nhỏ sẽ ảnh hưởng lớn đến nhu cầu nước của vữa. Trong trường hợp giữ nguyên độ giãn nở của vữa tươi, hàm lượng HPMC và nhu cầu nước của vữa thay đổi theo mối quan hệ tuyến tính trong một khoảng thời gian nhất định, nhu cầu nước của vữa trước tiên giảm dần, sau đó tăng lên. rõ ràng. Khi lượng HPMC nhỏ hơn 0,025%, khi tăng lượng này, nhu cầu nước của vữa sẽ giảm theo cùng mức độ giãn nở, điều này cho thấy khi lượng HPMC nhỏ sẽ có tác dụng giảm nước đối với vữa và HPMC có tác dụng cuốn khí. Có một số lượng lớn các bọt khí nhỏ độc lập trong vữa và những bọt khí này hoạt động như một chất bôi trơn để cải thiện tính lưu động của vữa. Khi liều lượng lớn hơn 0,025%, nhu cầu nước của vữa tăng lên khi tăng liều lượng. Điều này là do cấu trúc mạng của HPMC được hoàn thiện hơn nữa và khoảng cách giữa các khối trên chuỗi phân tử dài được rút ngắn, điều này có tác dụng hút và kết dính, đồng thời làm giảm tính lưu động của vữa. Do đó, trong điều kiện mức độ giãn nở về cơ bản là như nhau, bùn thể hiện nhu cầu nước tăng lên.

01. Kiểm tra khả năng chống phân tán:

Chống phân tán là một chỉ số kỹ thuật quan trọng để đo lường chất lượng của chất chống phân tán. HPMC là một hợp chất polymer hòa tan trong nước, còn được gọi là nhựa hòa tan trong nước hoặc polymer hòa tan trong nước. Nó làm tăng độ đặc của hỗn hợp bằng cách tăng độ nhớt của nước trộn. Nó là một vật liệu polymer ưa nước có thể hòa tan trong nước để tạo thành dung dịch. hoặc phân tán.

Các thí nghiệm cho thấy khi lượng chất siêu dẻo hiệu suất cao gốc naphthalene tăng lên, việc bổ sung chất siêu dẻo sẽ làm giảm khả năng chống phân tán của vữa xi măng mới trộn. Điều này là do chất khử nước hiệu quả cao dựa trên naphthalene là chất hoạt động bề mặt. Khi thêm chất khử nước vào vữa, chất khử nước sẽ định hướng trên bề mặt các hạt xi măng làm cho bề mặt các hạt xi măng có cùng điện tích. Lực đẩy điện này làm cho các hạt xi măng hình thành. Cấu trúc keo tụ của xi măng bị phá hủy, nước bọc trong cấu trúc thoát ra sẽ gây thất thoát một phần xi măng. Đồng thời, người ta thấy rằng với sự gia tăng hàm lượng HPMC, khả năng chống phân tán của vữa xi măng tươi ngày càng tốt hơn.

02. Đặc tính cường độ của bê tông:

Trong một dự án nền móng thí điểm, phụ gia bê tông không phân tán dưới nước HPMC đã được sử dụng và cấp cường độ thiết kế là C25. Theo thử nghiệm cơ bản, lượng xi măng là 400kg, khói silic hỗn hợp là 25kg/m3, lượng HPMC tối ưu là 0,6% lượng xi măng, tỷ lệ nước-xi măng là 0,42, tỷ lệ cát là 40%, và đầu ra của chất khử nước hiệu quả cao dựa trên naphthalene là Lượng xi măng là 8%, cường độ trung bình 28d của mẫu bê tông trong không khí là 42,6MPa, cường độ trung bình 28d của bê tông dưới nước với chiều cao thả 60mm là 36,4MPa, tỷ lệ cường độ của bê tông tạo thành nước và bê tông tạo thành không khí là 84,8%, hiệu quả rõ rệt hơn.

03. Thí nghiệm cho thấy:

(1) Việc bổ sung HPMC có tác dụng làm chậm quá trình trộn vữa một cách rõ ràng. Với sự gia tăng hàm lượng HPMC, thời gian đông kết của vữa lần lượt được kéo dài. Với cùng hàm lượng HPMC, vữa hình thành dưới nước nhanh hơn vữa hình thành trong không khí. Thời gian đông kết của khuôn trung bình dài hơn. Tính năng này có lợi cho việc bơm bê tông dưới nước.

(2) Vữa xi măng mới trộn với hydroxypropyl methylcellulose có đặc tính kết dính tốt và hầu như không bị chảy máu.

(3) Lượng HPMC và nhu cầu nước của vữa giảm trước tiên sau đó tăng lên rõ rệt.

(4) Việc kết hợp chất khử nước giúp cải thiện vấn đề tăng nhu cầu nước cho vữa, nhưng liều lượng của nó phải được kiểm soát hợp lý, nếu không khả năng chống phân tán dưới nước của vữa xi măng mới trộn đôi khi sẽ bị giảm.

(5) Có rất ít sự khác biệt về cấu trúc giữa mẫu hồ xi măng trộn với HPMC và mẫu trắng, và có rất ít sự khác biệt về cấu trúc và mật độ của mẫu hồ xi măng đổ trong nước và trong không khí. Mẫu vật được hình thành dưới nước trong 28 ngày sẽ hơi giòn. Nguyên nhân chính là việc bổ sung HPMC giúp giảm đáng kể sự thất thoát và phân tán của xi măng khi đổ vào nước, đồng thời cũng làm giảm độ chặt của đá xi măng. Trong dự án, với điều kiện đảm bảo hiệu quả không phân tán dưới nước, nên giảm liều lượng HPMC càng nhiều càng tốt.

(6) Thêm phụ gia bê tông không phân tán dưới nước HPMC, kiểm soát liều lượng sẽ có lợi cho cường độ. Dự án thí điểm cho thấy tỷ lệ cường độ của bê tông tạo hình bằng nước và bê tông tạo hình bằng không khí là 84,8% và hiệu quả tương đối đáng kể.


Thời gian đăng: May-06-2023