Ces dernières années, avec le développement continu de la technologie d'isolation des murs extérieurs, les progrès continus de la technologie de production de cellulose et les excellentes caractéristiques du HPMC lui-même, le HPMC a été largement utilisé dans l'industrie de la construction.
Afin d'explorer davantage le mécanisme d'action entre le HPMC et les matériaux à base de ciment, cet article se concentre sur l'effet d'amélioration du HPMC sur les propriétés cohésives des matériaux à base de ciment.
temps de coagulation
Le temps de prise du béton est principalement lié au temps de prise du ciment, et l'agrégat a peu d'influence, donc le temps de prise du mortier peut être utilisé à la place pour étudier l'influence du HPMC sur le temps de prise du mélange de béton non dispersible sous l'eau, car le temps de prise du mortier est affecté par l'eau. Par conséquent, afin d'évaluer l'influence du HPMC sur le temps de prise du mortier, il est nécessaire de fixer le rapport eau-ciment et le rapport mortier du mortier.
D'après l'expérience, l'ajout d'HPMC a un effet retardateur significatif sur le mélange de mortier, et le temps de prise du mortier s'allonge avec l'augmentation de la teneur en HPMC. À teneur égale en HPMC, le mortier moulé sous l'eau est plus rapide que le mortier formé à l'air. Le temps de prise du moulage moyen est plus long. Mesuré dans l'eau, par rapport à l'échantillon témoin, le temps de prise du mortier mélangé à l'HPMC est retardé de 6 à 18 heures pour la prise initiale et de 6 à 22 heures pour la prise finale. Par conséquent, l'HPMC doit être utilisé en association avec des accélérateurs.
L'HPMC est un polymère de haut poids moléculaire doté d'une structure linéaire macromoléculaire et d'un groupe hydroxyle sur son groupe fonctionnel. Il peut former des liaisons hydrogène avec les molécules d'eau de gâchage et en augmenter la viscosité. Les longues chaînes moléculaires de l'HPMC s'attirent, ce qui entraîne l'enchevêtrement des molécules d'HPMC pour former un réseau enveloppant le ciment et l'eau de gâchage. Comme l'HPMC forme un réseau semblable à un film et enveloppe le ciment, il empêche efficacement la volatilisation de l'eau dans le mortier et freine ou ralentit l'hydratation du ciment.
Saignement
Le phénomène de saignement du mortier est similaire à celui du béton, ce qui entraînera un tassement important des agrégats, entraînant une augmentation du rapport eau-ciment de la couche supérieure de coulis, provoquant un retrait plastique important de la couche supérieure de coulis au début, et même des fissures, et la résistance de la couche superficielle du coulis relativement faible.
Lorsque le dosage est supérieur à 0,5 %, il n'y a pratiquement pas de phénomène de ressuage. En effet, lorsque l'HPMC est mélangé au mortier, il présente une structure filmogène et réticulaire. L'adsorption des groupes hydroxyles sur la longue chaîne de macromolécules permet au ciment et à l'eau de gâchage de former une floculation, garantissant ainsi la stabilité de la structure du mortier. Après l'ajout d'HPMC au mortier, de nombreuses petites bulles d'air indépendantes se forment. Ces bulles se répartissent uniformément dans le mortier et entravent le dépôt des granulats. Les performances techniques de l'HPMC ont une grande influence sur les matériaux à base de ciment. Il est souvent utilisé dans la préparation de nouveaux matériaux composites à base de ciment, tels que les mortiers en poudre sèche et les mortiers polymères, pour leur excellente rétention d'eau et de plasticité.
Demande en eau du mortier
Une faible quantité d'HPMC a une grande influence sur la demande en eau du mortier. Si le taux d'expansion du mortier frais reste constant, la teneur en HPMC et la demande en eau du mortier évoluent linéairement sur une période donnée, la demande en eau du mortier diminuant puis augmentant sensiblement. Lorsque la quantité d'HPMC est inférieure à 0,025 %, la demande en eau du mortier diminue avec l'augmentation de la quantité, ce qui montre qu'une faible quantité d'HPMC a un effet réducteur d'eau sur le mortier et un effet entraîneur d'air. Le mortier contient un grand nombre de minuscules bulles d'air indépendantes, qui agissent comme un lubrifiant pour améliorer la fluidité du mortier. Lorsque le dosage est supérieur à 0,025 %, la demande en eau du mortier augmente avec l'augmentation du dosage. Cela s'explique par la structure en réseau plus complète du HPMC et par le raccourcissement de l'espace entre les flocs de la longue chaîne moléculaire, ce qui favorise l'attraction et la cohésion, et réduit la fluidité du mortier. Par conséquent, à taux d'expansion sensiblement identique, la boue présente une demande en eau accrue.
01. Test de résistance à la dispersion :
L'antidispersion est un indice technique important pour mesurer la qualité d'un agent antidispersion. L'HPMC est un composé polymère hydrosoluble, également appelé résine hydrosoluble ou polymère hydrosoluble. Il améliore la consistance du mélange en augmentant la viscosité de l'eau de gâchage. C'est un matériau polymère hydrophile qui peut se dissoudre dans l'eau pour former une solution ou une dispersion.
Des expériences montrent que l'augmentation de la quantité de superplastifiant à haute efficacité à base de naphtalène réduit la résistance à la dispersion du mortier de ciment fraîchement mélangé. En effet, ce réducteur d'eau à haute efficacité à base de naphtalène est un tensioactif. Lorsqu'il est ajouté au mortier, il s'oriente à la surface des particules de ciment, leur conférant ainsi la même charge. Cette répulsion électrique provoque la formation de la structure floculante du ciment, libérant ainsi l'eau contenue dans cette structure, entraînant la perte d'une partie du ciment. Parallèlement, on constate qu'avec l'augmentation de la teneur en HPMC, la résistance à la dispersion du mortier de ciment frais s'améliore.
02. Caractéristiques de résistance du béton :
Français Dans un projet pilote de fondation, un adjuvant pour béton non dispersible sous-marin HPMC a été appliqué et la classe de résistance de conception était C25. Selon l'essai de base, la quantité de ciment est de 400 kg, la fumée de silice composée est de 25 kg/m3, la quantité optimale de HPMC est de 0,6 % de la quantité de ciment, le rapport eau-ciment est de 0,42, le taux de sable est de 40 % et le rendement du réducteur d'eau à haute efficacité à base de naphtalène est La quantité de ciment est de 8 %, la résistance moyenne à 28d de l'échantillon de béton dans l'air est de 42,6 MPa, la résistance moyenne à 28d du béton sous-marin avec une hauteur de chute de 60 mm est de 36,4 MPa et le rapport de résistance du béton formé à l'eau au béton formé à l'air est de 84,8 %, l'effet est plus significatif.
03. Les expériences montrent :
(1) L'ajout d'HPMC a un effet retardateur évident sur le mélange de mortier. L'augmentation de la teneur en HPMC allonge le temps de prise du mortier. À teneur égale en HPMC, le mortier se forme plus rapidement sous l'eau qu'à l'air. Le temps de prise du mortier est plus long. Cette caractéristique est avantageuse pour le pompage du béton sous l'eau.
(2) Le mortier de ciment fraîchement mélangé à de l'hydroxypropylméthylcellulose a de bonnes propriétés cohésives et presque aucun saignement.
(3) La quantité de HPMC et la demande en eau du mortier ont d’abord diminué, puis ont augmenté de manière évidente.
(4) L'incorporation d'un agent réducteur d'eau améliore le problème de la demande accrue en eau pour le mortier, mais son dosage doit être contrôlé de manière raisonnable, sinon la résistance à la dispersion sous-marine du mortier de ciment fraîchement mélangé sera parfois réduite.
(5) La structure de l'échantillon de pâte de ciment mélangé à l'HPMC diffère peu de celle de l'échantillon témoin. De même, la structure et la densité de l'échantillon de pâte de ciment coulé dans l'eau et à l'air sont similaires. L'échantillon formé sous l'eau pendant 28 jours est légèrement croustillant. La principale raison est que l'ajout d'HPMC réduit considérablement la perte et la dispersion du ciment lors du coulage dans l'eau, mais aussi la compacité de la pierre de ciment. Dans le cadre du projet, afin de garantir l'effet de non-dispersion sous l'eau, le dosage d'HPMC doit être réduit autant que possible.
(6) L'ajout d'un adjuvant HPMC non dispersible sous l'eau, dont le dosage est contrôlé, améliore la résistance. Le projet pilote montre que le rapport résistance/poids du béton hydroformé et du béton airformé est de 84,8 %, et que l'effet est relativement significatif.
Date de publication : 6 mai 2023