Mecanismo de retención de agua de HPMC en mortero de cemento

En este trabajo, el efecto de HPMC (éter de hidroxipropilmetilcelulosa) sobre el mortero de cemento se estudió la retención de agua (WR) y su composición. Se reveló la relación entre la viscosidad plástica y la retención de agua del mortero de cemento. Los resultados mostraron que HPMC formaba una película coloidal con una estructura de red 3D en el agua, lo que cambiaba la capacidad del agua para migrar. El coloide HPMC se adsorbió en la superficie de las partículas de cemento y arena y desempeñó un papel de puente debido a la influencia de la estructura de red espacial de la película delgada. Las partículas finas formaron una distribución en forma de rejilla y los productos de hidratación formaron una estructura fibrosa única en forma de árbol. Se observó una correlación positiva entre la viscosidad plástica y la capacidad de retención de agua del mortero de cemento. Finalmente, se analizó el mecanismo responsable de la mejora de la retención de agua del mortero de cemento mediante HPMC utilizando la capacidad cambiante de migración de agua, los canales de migración y la cohesión del mortero.

1. Introducción

Los éteres de celulosa (CE) se utilizan para mejorar la trabajabilidad de los morteros de cemento manteniendo al mismo tiempo la capacidad de retención de agua y la fluidez [1,2]. HPMC es el CE más utilizado [3]. La alta retención de agua mejora la hidratación del cemento y limita la absorción del agua de amasado por el sustrato y así proporciona buenas propiedades mecánicas y adhesivas al mortero [4,5]. Los éteres de celulosa espesan las lechadas de cemento y su retención de agua generalmente se atribuye al aumento de la viscosidad de la lechada. Desbrières et al. [6] demostraron que los polímeros aumentan la retención de agua de las pastas a base de cemento al aumentar la viscosidad, lo que reduce la pérdida por filtración. Los polímeros aniónicos pueden adsorberse en la superficie de las partículas de cemento, bloquear los poros de la torta y actuar como puentes entre las partículas de cemento. Marlières [7] et al. demostró que la capacidad de retención de agua de los éteres de celulosa afectaba a muchos tipos de medios porosos y podía polimerizarse en solución para hacer que los polímeros fueran hidrófobos. La retención de agua se produjo porque se bloqueó la migración de agua entre los poros. Pourchez et al. [8,9] demostraron que el éter de celulosa tenía un efecto retardante sobre la hidratación de la lechada de cemento, al tiempo que ayudaba a retener agua. El grado de sustitución (DS) y el grado molar de sustitución (MS) fue el parámetro clave que afectó la hidratación del cemento. Brumaud et al. [10,11] encontraron que debido a la adsorción de CE en la superficie de las partículas de cemento, la nucleación del silicato de calcio y la velocidad de disolución del aluminato tricálcico se ralentizaban, inhibiendo así la hidratación del cemento. Los resultados también mostraron que la capacidad de adsorción de CE en la superficie de las partículas de cemento estaba relacionada con la MS y DS. Weyer [12] demostró que los CE con un menor grado de sustitución tenían un mayor efecto retardante sobre la hidratación del cemento. Alejandro [4] et al. analizaron la concentración de éter de celulosa del fluido intersticial de la pasta de cemento y encontraron que se produjo una adsorción limitada de CE en las superficies de las partículas mediante el analizador de carbono orgánico total (TOC). La retención de agua no se produjo por adsorción en la superficie de las partículas de cemento, sino que fue causada por bloqueo.

La retención de agua refleja la trabajabilidad de los morteros de cemento. En los productos de construcción modernos, los CE desempeñan un papel importante, particularmente en morteros de mezcla seca, como enlucidos para paredes y revoques a base de aglutinantes minerales, como cal y cemento. Su función principal es evitar la pérdida incontrolada de agua hacia sustratos porosos [3]. Dado que la arena en diferentes tipos de mortero de cemento representa del 50 al 80% de la masa total, esta investigación se centra en el efecto de los CE y las partículas de cemento en el mecanismo de retención de agua del mortero de cemento y las interacciones del éter de celulosa con la arena y el agua. están descuidados. Por otro lado, las interacciones físicas entre los éteres de celulosa y la pasta de cemento, el mortero de cemento y el hormigón aún no se comprenden bien, y el uso de éteres de celulosa a menudo se basa en el empirismo [1,10]. Por lo tanto, es importante estudiar el efecto de los éteres de celulosa sobre la retención de agua del mortero de cemento mediante el estudio de las interacciones entre HPMC y cemento, arena y agua.

En este artículo, se estudió la distribución de HPMC en agua y las interacciones entre HPMC y mortero de cemento fresco, y se analizó el efecto de HPMC en la hidratación temprana de la pasta de cemento. La relación entre la viscosidad plástica del mortero de cemento y la capacidad de retención de agua se analizó estudiando el efecto de HPMC sobre la viscosidad plástica del mortero de cemento.

Descripción general de HPMC

 

1 、 ¿Qué es HPMC?

(1) HPMC o Hidroxipropilmetilcelulosa (Nombre de la DCI: Hipromelosa), también simplificada como hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), es un tipo de éter mixto de celulosa no iónico. Es un polímero viscoelástico semisintético, inactivo. La hidroxipropilmetilcelulosa se usa ampliamente en la construcción, la alimentación, la medicina y otras industrias.

 

HPMCCAS : N° 004-65-3

 

HPMC Estructural:

 

 

Peso molecular: 86000.00000

 

(2)Propiedad física:

Apariencia y propiedades: Polvo fibroso o granular blanco o casi blanco

 

Densidad: 1,39 g/cm3;

 

Solubilidad: Casi insoluble en etanol absoluto, éter y acetona; hinchazon en frio

 

agua en una solución coloidal transparente o ligeramente turbia

 

Estabilidad: Los sólidos son inflamables e incompatibles con oxidantes fuertes.

 

 

(3)Propiedad química:

 

Apariencia: Polvo blanco o similar.

 

Tamaño de partícula; La tasa de aprobación de malla 100 es superior al 98,5%; La tasa de aprobación de malla 80 es del 100%. Los tamaños de partículas de especificaciones especiales oscilaban entre 40 y 60 mallas.

 

Temperatura de carbonización: 280-300℃

 

Densidad visual: 0,25-0,70 g/cm (normalmente alrededor de 0,5 g/cm), gravedad específica 1,26-1,31.

 

Temperatura de decoloración: 190-200℃

 

Tensión superficial: La solución acuosa al 2 % es de 42 a 56 dinas/cm.

 

Solubilidad: Soluble en agua y algunos solventes, como la proporción adecuada de etanol/agua, propanol/agua, etc. La solución acuosa tiene actividad superficial. Con alta transparencia y rendimiento estable, la temperatura del gel de diferentes especificaciones es diferente, la solubilidad cambia con la viscosidad, la viscosidad es menor y la solubilidad es mayor. El rendimiento de HPMC con diferentes especificaciones tiene una cierta diferencia. La disolución de HPMC en agua no se ve afectada por el valor de PH.

 

2. HPMC producida por Celotech Chemicals

Celotech produce y proporciona diferentes tipos de HPMC para diferentes campos de aplicaciones; generalmente, la serie Celopro HPMC consta de 3 tipos de productos estándar y varios tipos de productos modificados.

 

Tipos estándar:

Celopro MK

Celopro MF

Celopro ME

Tipos modificados:

Celopro MT

Celopro MX

Celopro DK

Celopro CX

 

Celotech ofrece una amplia gama de Celopro® calidades de construcción para garantizar que para cada situación imaginable esté disponible el producto adecuado.

Aplicaciones

Productos

Adhesivo para colocación de bloques

MK40M FP, MK70M FP, MT4016

Adhesivo para losetas de cemento (CTA)

MK40M FP, MK70M FP, MT4016

Cemento una capa

MH25M FP, MK30M FP

Capa delgada de cemento

MK30M FP、MT3025、MT3027

Lechadas para azulejos

MT6001

Yeso para manos de yeso

MK30M FP、MT4031、MT5503

Autonivelante

MK400 FP、MT1004

 

3. ¿Para qué se utiliza HPMC?

(1) industria de la construcción: Como agente retenedor de agua y retardador del mortero de cemento, hace que el mortero sea bombeable. Utilice yeso, masilla en polvo u otros materiales de construcción como adhesivos para mejorar la aplicabilidad y prolongar el tiempo de operación. Se puede utilizar para pegar baldosas de cerámica, mármol, decoración de plástico, pegar agente de refuerzo y reducir la cantidad de cemento. La propiedad de retención de agua del HPMC evita que la lechada se agriete debido al secado demasiado rápido después de untar y mejora la resistencia.

(2) Industria manufacturera de cerámica: Muy utilizados como adhesivos en la fabricación de productos cerámicos.h después del endurecimiento.

(3) Industria de recubrimientos: Como espesante, dispersante y estabilizador en la industria de recubrimientos, tiene buena solubilidad en agua o disolventes orgánicos. Como removedor de pintura.

(4) Impresión de tinta: Como espesante, dispersante y estabilizador en la industria de las tintas, tiene buena solubilidad en agua o disolventes orgánicos.

(5) Plástica: como agente desmoldeante, suavizante, lubricante, etc.

(6) Cloruro de polivinilo: Como dispersante en la producción de cloruro de polivinilo, es el principal asistente en la preparación de PVC mediante polimerización en suspensión.

(7) Otros: Este producto también se usa ampliamente en la industria del cuero, productos de papel, conservación de frutas y verduras y textiles.

 

Mortero adhesivo para baldosas cerámicas de construcción HPMC usado

Descripción del Producto

HPMC es el principal aditivo del pegamento para baldosas cerámicas, el pegamento para baldosas cerámicas con una proporción precisa de aditivo HPMC al mezclar la máquina mezcladora con el material de unión en polvo, tiene cierta flexibilidad y resuelve fundamentalmente los problemas existentes en la decoración del edificio, como grietas y tambores vacíos. , caídas y fugas.

Ventajas

Puede mejorar eficazmente la calidad de los materiales de construcción y aumentar la eficiencia del trabajo.

(1) Espesamiento: Puede mejorar la adherencia y la resistencia al pandeo, y prevenir el deslizamiento entre el mortero y el sustrato en proyectos de construcción.

(2) Retención de agua: Retrasa la absorción de agua por los materiales porosos, lo que favorece la hidratación del cemento y un tiempo abierto más prolongado, y promueve la fuerza cohesiva y la resistencia del mortero.

(3) Trabajabilidad: Puede actuar como lubricante, mejorar el rendimiento laboral de la base de cemento y aumentar la plasticidad del mortero.

(4) Hinchazón retardada: después de un cierto retraso, se disolverá rápidamente sin aglomeración, lo que puede mejorar la eficiencia del recubrimiento de los proyectos de construcción.