HPMC 在商品混凝土中的應(yīng)用

謝華蘭，管衛(wèi)東，唐慧

（常州金建混凝土有限公司，江蘇　常州　213144）

HPMC 在商品混凝土中的應(yīng)用

謝華蘭，管衛(wèi)東，唐慧

（常州金建混凝土有限公司，江蘇常州213144）

羥丙基甲基纖維素（HPMC），是一種高分子增稠保水材料，通常用作水泥砂漿的保水劑。本文研究了將羥甲基丙基纖維素應(yīng)用于混凝土中，對混凝土性能的影響。研究表明：HPMC 可提高混凝土的粘聚性和抗開裂性能，但摻量需嚴格控制，過量摻加易導(dǎo)致混凝土凝結(jié)時間過長及力學(xué)性能降低。

HPMC；商品混凝土；粘聚性

0　前言

隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對水泥混凝土的需求日益增大，建筑市場對資源的巨大消耗導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)骨料日益短缺。另一方面，混凝土市場的無序競爭導(dǎo)致單方混凝土中所用的膠凝材料總量不斷下降，近年來 CTF、BTC 等增效劑更是起到了推波助瀾的作用。骨料質(zhì)量的劣化和膠凝材料總量的降低導(dǎo)致混凝土的工作性能往往難以保證，離析事故時有發(fā)生。

羥丙基甲基纖維素（HPMC），是一種高分子增稠保水材料，通常用作水泥砂漿的保水劑。將其應(yīng)用于混凝土的配制中，亦可提高混凝土的粘聚性和抗開裂性能，提高混凝土的泵送性能［1-3］。

1　原材料

水泥：鶴林 P·O42.5水泥，28d 水泥強度為48.7MPa。

礦粉：常州友邦礦粉，需水量97%，比表面積413m2/kg，28d 活性指數(shù)101%。

粉煤灰：鎮(zhèn)江諫壁 Ⅱ 級灰，45μm 方孔篩篩余15%，燒失量1.8%，需水量比99%。

羥丙基甲基纖維素：河北興泰，粘度值10萬。

粗骨料：5～31.5mm 碎石，含泥量0.5%。

細骨料：機制砂，細度模數(shù)3.2，MB 值1。

水：市政自來水。

減水劑：江蘇蘇博特 JM-10，減水率18%。

2　試驗方法

參照 GB/T50080－2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法》、GB/T50081－2002《普通混凝土力學(xué)試驗方法》和 GB/T50082－2002《普通混凝土長期性和耐久性試驗方法標準》的有關(guān)規(guī)定進行試驗。測試的項目包括混凝土的坍落度，3d、7d、28d 抗壓強度和混凝土的耐久性。

試驗采用商品混凝土中最常用的 C30配比作為基準配合比。C30配比作為基準配合比見表1。

3　結(jié)果與討論

3.1HPMC 對混凝土拌合物工作性能和凝結(jié)時間的影響

在混凝土中按照膠凝材料用量的萬分之二到千分之一摻入 HPMC，測試混凝土的工作性能和凝結(jié)時間。 HPMC 用量對拌合物工作性能和凝結(jié)時間的影響見表2。

表1　C30商品混凝土配合比　kg/m3

表2　HPMC 用量對拌合物工作性能和凝結(jié)時間的影響

與基準相比，隨著 HPMC 用量的逐漸增加，混凝土的工作性能明顯改善。混凝土的黏聚性明顯提高，漿骨分離的現(xiàn)象不復(fù)存在，初始坍落度和1h 后坍落度相對于基準都有明顯的提高。這是由于 HPMC 對混凝土的增稠效果所致，但當 HPMC 的用量超過一定數(shù)值時，混凝土的坍落度又有所降低，這是由于過量的 HPMC 吸收了大量的水分導(dǎo)致混凝土用水量不足。

與基準相比，隨著 HPMC 用量的逐漸增加，混凝土的初凝時間和終凝時間都明顯延長，表明 HPMC 對混凝土有著明顯的緩凝作用。

3.2HPMC 對混凝土抗開裂性能的影響

在混凝土中按照膠凝材料用量的萬分之二到千分之一摻入 HPMC，測試混凝土的早期抗裂性能。HPMC 用量對拌合物早期抗裂性能的影響見表3。

由表3可以看出，與基準相比，隨著 HPMC 用量的逐漸增加，混凝土的早期抗裂性能明顯改善。開裂條紋數(shù)和開裂面積都明顯降低，當 HPMC 用量達到膠凝材料的萬分之六時，混凝土表面的裂紋不再出現(xiàn)。

表3　HPMC 用量對拌合物早期抗裂性能的影響

3.3HPMC 對混凝土力學(xué)性能的影響

HPMC 用量對混凝土力學(xué)性能的影響見表4。

表4　HPMC 用量對混凝土力學(xué)性能的影響

從試驗結(jié)果可知，HPMC 對混凝土的力學(xué)性能有明顯的削弱作用，少量添加導(dǎo)致的力學(xué)性能稍有提高是由于混凝土的工作性能改善使得混凝土的均勻性提高所致。就膠凝材料的水化而言，HPMC 對膠凝材料的水化進程有著明顯的不良影響。

4　結(jié)論

（1）HPMC 對混凝土有著明顯的增稠作用，適量添加可以使混凝土的和易性明顯改善，但過量摻加會導(dǎo)致混凝土工作性有所降低。

（2）HPMC 對混凝土有著明顯的緩凝作用。

（3）HPMC 良好的保水作用，混凝土的抗裂性能明顯提高。

（4）少量添加 HPMC 混凝土的力學(xué)性能與基準相當。隨著HPMC用量的逐漸增加，混凝土的力學(xué)性能明顯降低。

[1] 沈曉冬，姚燕．水泥材料研究進展[M]．北京：高等教育出版社，2012．

[2] 姚燕，韓素芳，王鐵夢，等．商品混凝土[M]．南京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[3] 李俏，張琳．纖維素醚在干混砂漿中的作用特點及選用原則[J]．化學(xué)建材，2009,25(3)：25-28.

［通訊地址］江蘇省常州市武進區(qū)鄒區(qū)鎮(zhèn)鄒區(qū)村河底下組（213144） [S]．

[3] JGJ/T55－2011．普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程[S]．

[4] JGJ/T10－2011．混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程[S]．

[5] GB50119－2013．混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S]．

[6] BTC 混凝土改性劑系列說明書[Z]．

［單位地址］遼寧省營口市鲅魚圈區(qū)盛源混凝土構(gòu)件有限公司（115007）

謝華蘭（1975－），女，助理工程師，從事水泥基建筑材料的生產(chǎn)與研究。

劉秀芳，工程師，盛源混凝土構(gòu)件有限公司。