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羟丙基甲基纤维素对水泥基材料的改善效应
2018-11-17 15:15:42

近年来,随着外墙外保温技术的不断发展,羟丙基甲基纤维素生产技术的不断进步,以及羟丙基甲基纤维素HPMC本身所具有的优良特性,羟丙基甲基纤维素HPMC在建筑行业得到了广泛的应用。

为深入探讨羟丙基甲基纤维素HPMC与水泥基材料的作用机理,本文重点研究了羟丙基甲基纤维素HPMC对水泥基材料黏聚性能的改善效应。


凝结时间


混凝土的凝结时间主要与水泥的凝结时间有关,骨料的影响不大,所以可以用砂浆的凝结时间来代替研究羟丙基甲基纤维素HPMC对水下不分散混凝土拌合物凝结时间的影响,由于砂浆凝结时间受水灰比、胶砂比的影响,因此为了评价羟丙基甲基纤维素HPMC对砂浆凝结时间的影响,需固定砂浆的水灰比和胶砂比。


实验反应,羟丙基甲基纤维素HPMC的加入对砂浆拌合物具有明显的缓凝作用,且随着羟丙基甲基纤维素HPMC掺量的增加砂浆的凝结时间相继延长,相同HPMC掺量的情况下,水下成型的砂浆要比在空气中成型的凝结时间更长。在水中测定时,掺HPMC的砂浆的凝结时间与空白试件相比,初凝延迟6~18 h,终凝延迟6~22 h。因此羟丙基甲基纤维素HPMC要和早强剂一起复合使用。


羟丙基甲基纤维素HPMC是高分子聚合物,为大分子线状结构,官能团上带有羟基,能与拌和水分子形成氢键,使拌和水黏度增加。羟丙基甲基纤维素HPMC的长分子链间会相互吸引,使羟丙基甲基纤维素HPMC分子间相互缠结形成网状结构,把水泥、拌和水包裹起来。由于羟丙基甲基纤维素HPMC形成类似薄膜的网状结构和对水泥的包裹作用,会有效防止砂浆中水分的挥发,阻碍或减缓水泥的水化速度。




泌水性


砂浆与混凝土的泌水现象相类似,都会使骨料沉降严重,导致顶层浆体的水灰比增大,使顶层浆体在早期发生很大的塑性收缩,甚至开裂,而且浆体表层的强度比较薄弱。


当掺量在0.5%以上时,基本不再有泌水现象产生。这是由于当羟丙基甲基纤维素HPMC掺入砂浆中,羟丙基甲基纤维素HPMC具有成膜和网状结构,以及大分子长链上羟基的吸附作用,使砂浆中水泥与拌和水形成絮凝状,保证了砂浆体的稳定结构。再有砂浆中加入羟丙基甲基纤维素HPMC后,会形成许多独立微小的气泡。这些气泡会均匀分布在砂浆中,阻碍骨料的沉积。羟丙基甲基纤维素HPMC的这项技术性能对水泥基材料影响很大,常常用来配制如干粉砂浆、聚合物灰浆等新型水泥基复合材料,使其具有良好的保水、保塑性。


砂浆的需水量



在羟丙基甲基纤维素HPMC掺量很小情况下,其对砂浆的需水量有很大的影响。在保持新拌砂浆扩展度基本相同的情况下,羟丙基甲基纤维素HPMC掺量与砂浆需水量在一定时间段内成线性关系变化,砂浆的需水量先减小后明显增大。HPMC在掺量小于0.025%时,随掺量的增大,相同扩展度条件下,砂浆的需水量减小,这说明羟丙基甲基纤维素HPMC 掺量较小时对砂浆具有减水效果,羟丙基甲基纤维素HPMC具有的引气作用,使砂浆存在大量微小独立的气泡,这些气泡起着润滑作用,使砂浆流动性得以改善。当掺量大于0.025%时,砂浆需水量随掺量的增大而增大,这是由于羟丙基甲基纤维素HPMC的网状结构进一步完整,分子长链上的絮凝团间隙缩短,具有吸引和黏聚作用,降低了砂浆体的流动性。所以在扩展度基本相同的情况下,浆体表现出需水量增大。




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