Mejora del efecto de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) en materiales a base de cemento

En los últimos años, con el desarrollo continuo de la tecnología de aislamiento de paredes externas, el progreso continuo de la tecnología de producción de celulosa y las excelentes características del propio HPMC, el HPMC se ha utilizado ampliamente en la industria de la construcción.

Para explorar más a fondo el mecanismo de acción entre HPMC y los materiales a base de cemento, este artículo se centra en el efecto de mejora de la HPMC sobre las propiedades cohesivas de los materiales a base de cemento.

tiempo de coagulación

El tiempo de fraguado del hormigón está relacionado principalmente con el tiempo de fraguado del cemento, y el agregado tiene poca influencia, por lo que el tiempo de fraguado del mortero se puede utilizar para estudiar la influencia del HPMC en el tiempo de fraguado de la mezcla de hormigón no dispersable bajo el agua. porque el tiempo de fraguado del mortero se ve afectado por el agua. Por lo tanto, para evaluar la influencia de HPMC en el tiempo de fraguado del mortero, es necesario fijar la relación agua-cemento y la relación de mortero.

Según el experimento, la adición de HPMC tiene un efecto retardante significativo sobre la mezcla de mortero, y el tiempo de fraguado del mortero se prolonga sucesivamente con el aumento del contenido de HPMC. Con el mismo contenido de HPMC, el mortero moldeado bajo el agua es más rápido que el mortero formado en el aire. El tiempo de fraguado del moldeado medio es mayor. Cuando se mide en agua, en comparación con la muestra en blanco, el tiempo de fraguado del mortero mezclado con HPMC se retrasa entre 6 y 18 horas para el fraguado inicial y entre 6 y 22 horas para el fraguado final. Por lo tanto, la HPMC debe usarse en combinación con aceleradores.

HPMC es un polímero de alto peso molecular con una estructura lineal macromolecular y un grupo hidroxilo en el grupo funcional, que puede formar enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua de mezcla y aumentar la viscosidad del agua de mezcla. Las largas cadenas moleculares de HPMC se atraerán entre sí, haciendo que las moléculas de HPMC se enreden entre sí para formar una estructura de red, envolviendo el cemento y mezclando el agua. Dado que HPMC forma una estructura de red similar a una película y envuelve el cemento, evitará eficazmente la volatilización del agua en el mortero y dificultará o ralentizará la tasa de hidratación del cemento.

Sangría

El fenómeno de sangrado del mortero es similar al del hormigón, lo que provocará un serio asentamiento de agregados, lo que resultará en un aumento en la relación agua-cemento de la capa superior de lechada, provocando una gran contracción plástica de la capa superior de lechada en las primeras etapas. Etapa, e incluso agrietamiento, y la resistencia de la capa superficial de la lechada es relativamente débil.

Cuando la dosis es superior al 0,5%, básicamente no se produce ningún fenómeno de sangrado. Esto se debe a que cuando HPMC se mezcla con el mortero, HPMC tiene una estructura de red y formadora de película, y la adsorción de grupos hidroxilo en la larga cadena de macromoléculas hace que el cemento y el agua de mezcla en el mortero formen una floculación, asegurando la estructura estable. del mortero. Después de agregar HPMC al mortero, se formarán muchas pequeñas burbujas de aire independientes. Estas burbujas de aire se distribuirán uniformemente en el mortero y dificultarán la deposición del árido. El rendimiento técnico de HPMC tiene una gran influencia en los materiales a base de cemento y, a menudo, se utiliza para preparar nuevos materiales compuestos a base de cemento, como mortero en polvo seco y mortero polimérico, para que tenga buena retención de agua y retención de plástico.

Demanda de agua de mortero

Cuando la cantidad de HPMC es pequeña, tiene una gran influencia en la demanda de agua del mortero. En el caso de mantener el grado de expansión del mortero fresco básicamente igual, el contenido de HPMC y la demanda de agua del mortero cambian en una relación lineal dentro de un cierto período de tiempo, y la demanda de agua del mortero primero disminuye y luego aumenta. obviamente. Cuando la cantidad de HPMC es inferior al 0,025%, con el aumento de la cantidad, la demanda de agua del mortero disminuye bajo el mismo grado de expansión, lo que muestra que cuando la cantidad de HPMC es pequeña, tiene un efecto reductor de agua en el mortero y HPMC tiene un efecto incorporador de aire. Hay una gran cantidad de pequeñas burbujas de aire independientes en el mortero, y estas burbujas de aire actúan como lubricante para mejorar la fluidez del mortero. Cuando la dosificación es superior al 0,025%, la demanda de agua del mortero aumenta con el aumento de la dosificación. Esto se debe a que la estructura de red de HPMC se completa aún más y el espacio entre los flóculos en la cadena molecular larga se acorta, lo que tiene el efecto de atracción y cohesión y reduce la fluidez del mortero. Por lo tanto, bajo la condición de que el grado de expansión sea básicamente el mismo, la suspensión muestra un aumento en la demanda de agua.

01. Prueba de resistencia a la dispersión:

La antidispersión es un índice técnico importante para medir la calidad del agente antidispersión. HPMC es un compuesto polimérico soluble en agua, también conocido como resina soluble en agua o polímero soluble en agua. Aumenta la consistencia de la mezcla aumentando la viscosidad del agua de mezcla. Es un material polimérico hidrófilo que puede disolverse en agua para formar una solución. o dispersión.

Los experimentos muestran que cuando aumenta la cantidad de superplastificante de alta eficiencia a base de naftaleno, la adición de superplastificante reducirá la resistencia a la dispersión del mortero de cemento recién mezclado. Esto se debe a que el reductor de agua de alta eficiencia a base de naftaleno es un tensioactivo. Cuando se agrega el reductor de agua al mortero, el reductor de agua se orientará sobre la superficie de las partículas de cemento para que la superficie de las partículas de cemento tenga la misma carga. Esta repulsión eléctrica hace que se formen partículas de cemento. Se desmonta la estructura de floculación del cemento y se libera el agua envuelta en la estructura, lo que provocará la pérdida de parte del cemento. Al mismo tiempo, se ha descubierto que con el aumento del contenido de HPMC, la resistencia a la dispersión del mortero de cemento fresco es cada vez mejor.

02. Características resistentes del hormigón:

En un proyecto piloto de cimentación, se aplicó un aditivo de hormigón no dispersable bajo el agua HPMC y el grado de resistencia de diseño fue C25. Según la prueba básica, la cantidad de cemento es 400 kg, el humo de sílice compuesto es 25 kg/m3, la cantidad óptima de HPMC es 0,6 % de la cantidad de cemento, la relación agua-cemento es 0,42, la tasa de arena es 40 %. y la producción del reductor de agua de alta eficiencia a base de naftaleno es. La cantidad de cemento es del 8%, la resistencia promedio de 28d de la muestra de concreto en el aire es 42,6 MPa, la resistencia promedio a 28 días del hormigón submarino con una altura de caída de 60 mm es 36,4 MPa, y la relación de resistencia del hormigón formado con agua respecto al hormigón formado con aire es del 84,8 %, el efecto es más significativo.

03. Los experimentos muestran:

(1) La adición de HPMC tiene un efecto retardante evidente sobre la mezcla de mortero. Con el aumento del contenido de HPMC, el tiempo de fraguado del mortero se amplía sucesivamente. Con el mismo contenido de HPMC, el mortero formado bajo el agua es más rápido que el formado en el aire. El tiempo de fraguado del moldeado medio es mayor. Esta característica es beneficiosa para el bombeo de hormigón submarino.

(2) El mortero de cemento recién mezclado con hidroxipropilmetilcelulosa tiene buenas propiedades cohesivas y casi no sangra.

(3) La cantidad de HPMC y la demanda de agua del mortero disminuyeron primero y luego aumentaron obviamente.

(4) La incorporación de un agente reductor de agua mejora el problema del aumento de la demanda de agua para el mortero, pero su dosificación debe controlarse razonablemente, de lo contrario, en ocasiones se reducirá la resistencia a la dispersión bajo el agua del mortero de cemento recién mezclado.

(5) Hay poca diferencia en la estructura entre la muestra de pasta de cemento mezclada con HPMC y la muestra en blanco, y hay poca diferencia en la estructura y densidad de la muestra de pasta de cemento vertida en agua y aire. El ejemplar formado bajo el agua durante 28 días está ligeramente crujiente. La razón principal es que la adición de HPMC reduce en gran medida la pérdida y dispersión del cemento al verter agua, pero también reduce la compacidad de la piedra de cemento. En el proyecto, bajo la condición de garantizar el efecto de no dispersión bajo el agua, la dosis de HPMC debe reducirse tanto como sea posible.

(6) Agregar un aditivo de concreto no dispersable bajo el agua HPMC, controlar la dosis es beneficioso para la resistencia. El proyecto piloto muestra que la relación de resistencia del hormigón formado por agua y el hormigón formado por aire es del 84,8%, y el efecto es relativamente significativo.


Hora de publicación: 06-may-2023