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纤维素醚hpmc对水泥基材料的重要作用

山东宸邦精细化工有限公司是国内大型的研发、生产、销售为一体的羟丙甲基纤维素厂家。纤维素醚hpmc又称羟丙甲基纤维素,是相同的产品,在下面的文章中这两个名称会轮流出现。近年来纤维素生产技术的不断进步,以及纤维素醚hpmc本身所具有的优良特性,羟丙基甲基纤维素在建筑行业得到了广泛的应用。

羟丙基甲基纤维素厂家重点研究了纤维素醚hpmc对水泥基材料黏聚性能的改善效应。

 

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。这是由于当纤维素醚hpmc掺入砂浆中,纤维素醚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

 

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纤维素醚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,因此为了评价纤维素醚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,纤维素醚hpmc的加入对砂浆拌合物具有明显的缓凝作用,且随着纤维素醚hpmc掺量的增加砂浆的凝结时间相继延长,相同纤维素醚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,掺纤维素醚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。因此纤维素醚hpmc要和早强剂一起复合使用。

纤维素醚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。羟丙基甲基纤维素的长分子链间会相互吸引,使纤维素醚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

 

砂浆的需水量

纤维素醚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,纤维素醚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。纤维素醚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,这说明纤维素醚hpmc 掺量较小时对砂浆具有减水效果,纤维素醚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,这是由于纤维素醚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。

 

抗分散性试验:

抗分散性是衡量抗分散剂好坏的重要技术指标。纤维素醚hpmc是水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水溶性聚合物,是通过增加拌和水的黏度来增加拌合物稠度,是一种亲水性的高分子材料,在水中能溶解而形成溶液或分散液。

当萘系高效减水剂的掺量增多时,减水剂的掺入会降低新拌水泥砂浆的抗分散性。这是由于萘系高效减水剂属于表面活性剂,当减水剂加入到砂浆中,减水剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有相同电荷,这种电斥力使水泥颗粒形成的絮凝结构被拆散,将结构中包裹的水释放出来,会造成一部分水泥的流失。同时发现,随着纤维素醚hpmc掺量的增加,新拌水泥砂浆的抗分散性越来越好。

 

实验显示:

1纤维素醚hpmc的加入对砂浆拌合物具有明显的缓凝作用,随着纤维素醚hpmc掺量的增加,砂浆的凝结时间相继延长,相同纤维素醚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。该特征对对水下混凝土泵送有利。

 

2)掺入羟丙基甲基纤维素的新拌水泥砂浆具有很好的黏聚性能,几乎无泌水现象。

 

3羟丙基甲基纤维素掺量与砂浆需水量表现为先减小后明显增大   

           

(4)减水剂的掺入改善了砂浆需水量增大的问题,但必须合理控制其掺量,否则有时会使新拌水泥砂浆的水下抗分散性有所降低。

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