воведува
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) е целулозен етер кој е широко користен во различни индустрии како што се прехранбената, медицинската и градежништвото како згуснувач, емулгатор и стабилизатор. Во градежната индустрија, HPMC често се користи како додаток на материјали на база на цемент за да се постигнат посакуваните својства како што се обработливост, задржување на вода и издржливост. Студиите покажаа дека додавањето HPMC на материјали на база на цемент го одложува процесот на хидратација на цементот, што во крајна линија влијае на развојот на цврстината на материјалите на база на цемент.
Ефект на HPMC врз хидратацијата на цементот
Хидратацијата на цементот е сложена хемиска реакција што вклучува реакција на вода со суви честички цемент. За време на процесот на хидратација, честичките цемент реагираат со вода и формираат разни производи за хидратација, кои помагаат да се подобри цврстината на материјалите на база на цемент. Студиите покажаа дека додавањето на HPMC во материјалите на база на цемент може да ја одложи хидратацијата на цементот, со што се менува брзината и степенот на развој на цврстината.
Една од главните причини за одложена хидратација на цементот се својствата на HPMC за задржување на вода. HPMC е хидрофилен полимер кој апсорбира вода и отекува за да формира гел-слична структура. Кога HPMC се додава во материјали на база на цемент, тој апсорбира вода од смесата, со што се намалува слободната вода потребна за хидрирање на цементот. Ова, пак, го забавува процесот на хидратација, бидејќи реакцијата на цементот со вода бара соодветно снабдување со вода.
Друг фактор што придонесува за одложена хидратација на цементот е адсорпцијата на HPMC на површината на цементните честички. HPMC има висок афинитет кон цементните честички поради својата поларност. Може да се адсорбира на површината на цементните честички и да формира физичка бариера за да го ограничи контактот помеѓу молекулите на водата и цементните честички. Ова, пак, ја забавува реакцијата на цементот со водата, што резултира со одложена хидратација на цементот.
Додавањето на HPMC во материјалите на база на цемент, исто така, ќе влијае на процесот на нуклеација и раст на кристалите на производите за хидратација. Хидратацијата на цементот вклучува формирање на различни кристални фази, како што се калциум силикат хидрат (CSH) и калциум хидроксид (CH4). HPMC може да го инхибира нуклеацијата и растот на кристалите на некои од овие фази, дополнително забавувајќи ја хидратацијата на цементот.
Механизмот на одложување на хидратацијата на цементот
Примарниот механизам со кој HPMC ја одложува хидратацијата на цементот е формирање на физичка бариера помеѓу честичките цемент и водата. Кога HPMC е дисперзиран во вода, тој формира матрица слична на гел што може да ги капсулира честичките цемент и да ја намали достапноста на слободна вода за хидратација на цементот. Ова, пак, ја забавува реакцијата на цементот со водата, предизвикувајќи одложување на развојот на цврстината на материјалите на база на цемент.
Друг механизам е адсорпцијата на HPMC на површината на цементните честички. HPMC има висок афинитет кон цементните честички поради својата поларност. Може да се адсорбира на површината на цементните честички и да формира физичка бариера за да го ограничи контактот помеѓу молекулите на водата и цементните честички. Ова дополнително ја забавува реакцијата на цементот со водата.
HPMC може да реагира и со различни компоненти на цементот, како што се јоните на калциум, со што влијае на процесите на нуклеација и раст на кристалите на производите за хидратација. HPMC може да го инхибира нуклеирањето и растот на кристалите на некои од овие фази, дополнително забавувајќи ја хидратацијата на цементот.
како заклучок
Додавањето на HPMC во цементни материјали може да ја одложи хидратацијата на цементот, со што ќе се промени брзината и степенот на развој на цврстината. Механизмот на одложена хидратација на цементот главно се должи на формирањето на физичка бариера помеѓу цементните честички и водата, која се адсорбира на површината на цементните честички и го инхибира процесот на нуклеација и раст на кристалите на производите за хидратација. Разбирањето на механизмите со кои HPMC ја забавува хидратацијата на цементот може да ни овозможи да ја оптимизираме употребата на HPMC во цементните материјали за да ги добиеме посакуваните својства, а воедно да го одржиме развојот на цврстината на цементните материјали.
Време на објавување: 24 октомври 2023 година