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羟丙基甲基纤维素对混凝土材料性能的影响

2016-3-3 9:52:08      点击:

    羟丙基甲基纤维素(简称HPMC)具有优良的增稠性,可以作为一种优良的混凝土抗分散剂,过去该材料是国内紧缺的精细化工产品,成本较高,由于种种原因限制了其在我国建筑行业上的应用。近年来随着外墙外保温技术的不断发展,以及纤维素生产技术的不断进步,以及HPMC 本身所具有的优良特性,HPMC 在建筑行业得到了广泛的应用。

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。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。实验可见,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HPMC 掺量的增加,新拌水泥砂浆的抗分散性越来越好。

混凝土的强度特征:

    在丹通线(丹东至通化)高速公路的桥梁基础工程应用了HPMC 水下不分散混凝土外加剂,设计强度等级为C25。经基础试验,水泥用量为400 kg,复合掺用硅灰25 kg/m3,HPMC 最佳掺量为水泥用量的0.6%,水灰比为0.42,砂率为40%,萘系高效减水剂产量为水泥用量的8%,空气中混凝土试件28 d 强度平均值为42.6 MPa,水中下落高度为60 mm 的水下浇筑混凝土28 d 强度平均值为36.4 MPa,其水中成型混凝土与空气中成型的强度比为84.8%,效果比较显著。可见

    (1)HPMC 的加入对砂浆拌合物具有明显的缓凝作用,随着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。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)HPMC 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。

    (5)掺入HPMC 的水泥净浆试件与空白试件结构上差异不大,水中浇筑和空气中浇筑的水泥净浆试件结构和密实度差距不大。水下成型28 d 的试件略显酥松。主要原因是HPMC的加入,虽然大大降低了水中浇筑时水泥的流失和分散程度,但同时也使水泥石的密实程度有所降低。工程中在保证水下不分散效果的情况下,因尽量减少HPMC 的掺量。

    (6)掺入HPMC 水下不分散混凝土外加剂,控制好掺量对强度有利,试点工程表明,水中成型混凝土与空气中成型的强度比为84.8%,效果比较显著。