En los últimos años, gracias al continuo desarrollo de la tecnología de aislamiento de paredes exteriores, el progreso constante de la tecnología de producción de celulosa y las excelentes características del propio HPMC, este material se ha utilizado ampliamente en la industria de la construcción.
Con el fin de explorar más a fondo el mecanismo de acción entre el HPMC y los materiales a base de cemento, este artículo se centra en el efecto de mejora del 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 puede utilizarse en su lugar 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 del HPMC en el tiempo de fraguado del mortero, es necesario fijar la relación agua-cemento y la relación mortero-cemento del mortero.
Según el experimento, la adición de HPMC tiene un efecto retardador significativo en la mezcla de mortero, y el tiempo de fraguado del mortero se prolonga progresivamente con el aumento del contenido de HPMC. Con el mismo contenido de HPMC, el mortero moldeado bajo el agua fragua más rápido que el mortero formado al aire. El tiempo de fraguado del mortero moldeado a temperatura media es mayor. Al medirlo en agua, en comparación con la muestra de referencia, 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, se recomienda utilizar HPMC en combinación con aceleradores.
El HPMC es un polímero de alto peso molecular con una estructura macromolecular lineal y un grupo hidroxilo en su grupo funcional, capaz de formar enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua de mezcla e incrementar su viscosidad. Las largas cadenas moleculares del HPMC se atraen entre sí, entrelazándose para formar una red que envuelve el cemento y el agua de mezcla. Dado que el HPMC forma una red similar a una película que recubre el cemento, previene eficazmente la volatilización del agua en el mortero y dificulta o ralentiza la hidratación del cemento.
Sangría
El fenómeno de exudación del mortero es similar al del hormigón, lo que provoca un asentamiento grave de los agregados, dando lugar a un aumento de la relación agua-cemento de la capa superior de la lechada, causando una gran retracción plástica de la capa superior de la lechada en la etapa inicial, e incluso agrietamiento, y la resistencia de la capa superficial de la lechada es relativamente débil.
Cuando la dosificación supera el 0,5%, prácticamente no se produce exudación. Esto se debe a que, al incorporar HPMC al mortero, este presenta una estructura reticular y formadora de película. La adsorción de grupos hidroxilo en la larga cadena de macromoléculas provoca la floculación del cemento y el agua de amasado, lo que garantiza la estabilidad estructural del mortero. Tras la adición de HPMC al mortero, se forman numerosas burbujas de aire diminutas e independientes. Estas burbujas se distribuyen uniformemente en el mortero e impiden la deposición del árido. El rendimiento técnico del HPMC influye notablemente en los materiales cementicios, y se utiliza frecuentemente para la elaboración de nuevos materiales compuestos cementicios, como morteros de polvo seco y morteros poliméricos, gracias a su buena retención de agua y de plástico.
demanda de agua para 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 prácticamente 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 notablemente. Cuando la cantidad de HPMC es menor al 0,025%, con el aumento de la cantidad, la demanda de agua del mortero disminuye con 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, HPMC tiene un efecto incorporador de aire. Hay una gran cantidad de pequeñas burbujas de aire independientes en el mortero, que actúan como lubricante para mejorar la fluidez del mortero. Cuando la dosificación es mayor al 0,025%, la demanda de agua del mortero aumenta con el incremento de la dosificación. Esto se debe a que la estructura de red del HPMC es más completa y la distancia entre los flóculos en la cadena molecular larga se acorta, lo que genera atracción y cohesión, reduciendo la fluidez del mortero. Por lo tanto, si el grado de expansión es prácticamente el mismo, la lechada presenta una mayor demanda de agua.
01. Prueba de resistencia a la dispersión:
La antidispersión es un índice técnico importante para medir la calidad del agente antidispersión. El 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 al incrementar la viscosidad del agua de mezcla. Es un material polimérico hidrófilo que se disuelve en agua para formar una solución o dispersión.
Los experimentos demuestran que, al aumentar la cantidad de superplastificante de alta eficiencia a base de naftaleno, su adición reduce 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. Al añadirlo al mortero, el reductor de agua se orienta sobre la superficie de las partículas de cemento, generando una carga uniforme en dichas superficies. Esta repulsión eléctrica desintegra la estructura floculante del cemento, liberando el agua contenida en ella y provocando la pérdida de parte del cemento. Asimismo, se observa que, a medida que aumenta el contenido de HPMC, la resistencia a la dispersión del mortero de cemento fresco mejora progresivamente.
02. Características de resistencia del hormigón:
En un proyecto piloto de cimentación, se aplicó el aditivo de hormigón no dispersable HPMC bajo el agua, y el grado de resistencia de diseño fue C25. Según la prueba básica, la cantidad de cemento es de 400 kg, el humo de sílice compuesto es de 25 kg/m3, la cantidad óptima de HPMC es del 0,6 % de la cantidad de cemento, la relación agua-cemento es de 0,42, la tasa de arena es del 40 %, y la salida del reductor de agua de alta eficiencia a base de naftaleno es la cantidad de cemento es del 8 %, la resistencia promedio a los 28 días de la muestra de hormigón en el aire es de 42,6 MPa, la resistencia promedio a los 28 días del hormigón bajo el agua con una altura de caída de 60 mm es de 36,4 MPa, y la relación de resistencia del hormigón formado en agua con respecto al hormigón formado en aire es del 84,8 %, el efecto es más significativo.
03. Los experimentos demuestran:
(1) La adición de HPMC tiene un efecto retardador evidente en la mezcla de mortero. Con el aumento del contenido de HPMC, el tiempo de fraguado del mortero se prolonga progresivamente. Con el mismo contenido de HPMC, el mortero formado bajo el agua fragua más rápido que el formado al aire. El tiempo de fraguado del mortero de moldeo medio es mayor. Esta característica resulta beneficiosa para el bombeo de hormigón subacuático.
(2) El mortero de cemento recién mezclado con hidroxipropilmetilcelulosa tiene buenas propiedades cohesivas y casi no exuda.
(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, la resistencia a la dispersión bajo el agua del mortero de cemento recién mezclado a veces se reducirá.
(5) Hay poca diferencia en la estructura entre la muestra de pasta de cemento mezclada con HPMC y la muestra de control, y hay poca diferencia en la estructura y densidad de la muestra de pasta de cemento vertida en agua y en aire. La muestra formada bajo el agua durante 28 días es ligeramente crujiente. La razón principal es que la adición de HPMC reduce considerablemente la pérdida y dispersión del cemento al verterlo en agua, pero también reduce la compactación de la piedra de cemento. En el proyecto, para garantizar el efecto de no dispersión bajo el agua, la dosificación de HPMC debe reducirse lo más posible.
(6) Agregar HPMC, un aditivo para concreto no dispersable bajo el agua, y controlar la dosificación, es beneficioso para la resistencia. El proyecto piloto muestra que la relación de resistencia entre el concreto moldeado con agua y el concreto moldeado con aire es del 84,8%, y el efecto es relativamente significativo.
Fecha de publicación: 6 de mayo de 2023