представити
Хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) је целулозни етар који се широко користи у разним индустријама као што су прехрамбена, медицинска и грађевинарска као згушњивач, емулгатор и стабилизатор. У грађевинској индустрији, HPMC се често користи као адитив материјалима на бази цемента како би се постигла жељена својства као што су обрадивост, задржавање воде и издржљивост. Студије су показале да додавање HPMC материјалима на бази цемента одлаже процес хидратације цемента, што на крају утиче на развој чврстоће материјала на бази цемента.
Утицај ХПМЦ-а на хидратацију цемента
Хидратација цемента је сложена хемијска реакција која укључује реакцију воде са сувим честицама цемента. Током процеса хидратације, честице цемента реагују са водом и формирају различите производе хидратације, који помажу у побољшању чврстоће материјала на бази цемента. Студије су откриле да додавање HPMC материјалима на бази цемента може одложити хидратацију цемента, чиме се мења брзина и обим развоја чврстоће.
Један од главних разлога за одложену хидратацију цемента су својства HPMC-а задржавања воде. HPMC је хидрофилни полимер који апсорбује воду и бубри, формирајући структуру сличну гелу. Када се HPMC дода материјалима на бази цемента, он апсорбује воду из смеше, чиме се смањује слободна вода потребна за хидратацију цемента. Ово заузврат успорава процес хидратације, јер реакција цемента са водом захтева адекватну количину воде.
Још један фактор који доприноси одложеној хидратацији цемента је адсорпција ХПМЦ-а на површини честица цемента. ХПМЦ има висок афинитет према честицама цемента због своје поларности. Може се адсорбовати на површини честица цемента и формирати физичку баријеру која ограничава контакт између молекула воде и честица цемента. Ово заузврат успорава реакцију цемента са водом, што доводи до одложене хидратације цемента.
Додавање HPMC материјалима на бази цемента такође ће утицати на процес нуклеације и раста кристала производа хидратације. Хидратација цемента подразумева формирање различитих кристалних фаза, као што су калцијум силикат хидрат (CSH) и калцијум хидроксид (CH). HPMC може инхибирати нуклеацију и раст кристала неких од ових фаза, додатно успоравајући хидратацију цемента.
Механизам одлагања хидратације цемента
Примарни механизам којим HPMC одлаже хидратацију цемента је формирање физичке баријере између честица цемента и воде. Када се HPMC диспергује у води, он формира матрицу сличну гелу која може да инкапсулира честице цемента и смањи доступност слободне воде за хидратацију цемента. Ово заузврат успорава реакцију цемента са водом, што узрокује кашњење у развоју чврстоће материјала на бази цемента.
Други механизам је адсорпција ХПМЦ-а на површину честица цемента. ХПМЦ има висок афинитет према честицама цемента због своје поларности. Може се адсорбовати на површини честица цемента и формирати физичку баријеру која ограничава контакт између молекула воде и честица цемента. Ово додатно успорава реакцију цемента са водом.
ХПМЦ такође може да интерагује са различитим компонентама цемента, као што су јони калцијума, чиме утиче на процесе нуклеације и раста кристала производа хидратације. ХПМЦ може да инхибира нуклеацију и раст кристала неких од ових фаза, додатно успоравајући хидратацију цемента.
закључно
Додавање ХПМЦ-а цементним материјалима може одложити хидратацију цемента, чиме се мења брзина и степен развоја чврстоће. Механизам одложене хидратације цемента углавном је последица формирања физичке баријере између честица цемента и воде, која се адсорбује на површини честица цемента и инхибира процес нуклеације и раста кристала производа хидратације. Разумевање механизама којима ХПМЦ успорава хидратацију цемента може нам омогућити да оптимизујемо употребу ХПМЦ-а у цементним материјалима како бисмо добили жељена својства уз одржавање развоја чврстоће цементних материјала.
Време објаве: 24. октобар 2023.