羟丙基甲基纤维素在砂浆中的作用有:保水性、增加粘结性、增稠性、影响凝结时间、引气性,因其具有这些特性,故在建材砂浆中具有广泛的应用空间。
一、羟丙基甲基纤维素保水性是砂浆中应用中最重要的特性。
影响羟丙基甲基纤维素保水性的主要因素:黏度、粒径、掺量、活性份、溶解速度,保水性机理:羟丙基甲基纤维素本身的保水性来自于羟丙基甲基纤维素本身的溶解性及去水化作用。纤维素分子链虽然含有大量水化性能很强的羟基,但其本身并不溶于水,这是因为纤维素结构有高度的结晶性,单靠羟基的水化能力还不足以破坏分子间强大地氢键和范德华力,所以在水中只溶胀不溶解。当分子链中引入取代基时,不但取代基破坏了氢键,而且因相邻链间取代基楔入而破坏链间氢键,取代基越大拉开分子间距离越大,破坏氢键效应越大,纤维素晶格膨化后,溶液进入,纤维素醚成为水溶性,形成高黏度溶液。当温度升高时,高分子水化作用减弱,而链间的水被逐出。当去水化作用充分时,分子开始聚集,形成三维网状结构凝胶析出。
(一)羟丙基甲基纤维素的粒径和拌合时间对保水性的影响
相同掺量的羟丙基甲基纤维素随着黏度的增长,砂浆的保水性增加;羟丙基甲基纤维素掺量增加和黏度增高,砂浆保水率增大。当羟丙基甲基纤维素掺量超过0.3%时,砂浆保水率的变化趋于平衡。砂浆的保水能力很大程度受溶解时间的控制,较细的羟丙基甲基纤维素的溶解较快,保水性能也就更快的发展。
(二)羟丙基甲基纤维素醚化度和温度对保水性的影响
温度升高保水性降低,羟丙基甲基纤维素的醚化程度越高,羟丙基甲基纤维素的高温保水性越好。在使用过程中,新拌砂浆的温度通常低于35℃,在特殊气候条件下,温度也可能达到甚至超过40℃.在这种情况下,必须调整配方,选用醚化度较高的产品,即考虑选用合适的纤维素醚。
二、羟丙基甲基纤维素对砂浆含气量的影响
在干混砂浆产品中,由于羟丙基甲基纤维素的加入,使新拌砂浆中引入一定量的微小、均匀分布、稳定的气泡,由于气泡的滚珠效应,是砂浆具有良好地施工性,减少砂浆的龟裂和收缩,并提高砂浆的产出率。
三、羟丙基甲基纤维素对水泥水化的影响
羟丙基甲基纤维素对水泥基砂浆的水化具有延迟性,延迟效果随着羟丙基甲基纤维素掺量的增加而增强。羟丙基甲基纤维素对水泥水化的影响因素是:掺量、醚化程度、水泥的类型。