El formigó autocompactant (SCC) és una tecnologia de formigó moderna que flueix sota el seu propi pes per omplir els fórmules sense necessitat de vibracions mecàniques. Els seus avantatges inclouen la millora de la treballabilitat, els costos laborals reduïts i el rendiment estructural millorat. L’assoliment d’aquestes característiques requereix un control precís de la barreja, sovint amb l’ajuda d’adstitucions com la hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC). Aquest polímer d’èter de cel·lulosa té un paper crucial en la modificació de les propietats reològiques de SCC, millorant la seva estabilitat i les seves característiques de flux.
Propietats i funcions de HPMC
La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un polímer no iònic i iònic derivat de la cel·lulosa. Les seves propietats clau inclouen:
Modificació de viscositat: HPMC augmenta la viscositat de solucions aquoses, millorant la naturalesa tixotròpica de la barreja de formigó.
Retenció d’aigua: té excel·lents capacitats de retenció d’aigua, que ajuden a mantenir la treballabilitat del formigó reduint l’evaporació d’aigua.
Adhesió i cohesió: HPMC millora l’enllaç entre diferents fases del formigó, millorant les seves propietats cohesionades.
Millora d’estabilitat: estabilitza la suspensió dels agregats en la barreja, reduint la segregació i l’hemorràgia.
Aquestes propietats fan de l’HPMC un additiu valuós en SCC, ja que aborda reptes comuns com la segregació, l’hemorràgia i el manteniment de la fluïdesa desitjada sense comprometre l’estabilitat.
Paper de HPMC en el formigó autocompactant
1. Millora de la treballabilitat
La funció principal de HPMC en SCC és millorar la seva treballabilitat augmentant la viscositat de la barreja. Aquesta modificació permet que SCC flueixi fàcilment sota el seu propi pes, omplint els fórmules complexes i aconseguint un alt grau de compactació sense necessitat de vibració. HPMC garanteix que el formigó es mantingui viable durant períodes prolongats, que és particularment beneficiós per a les vies grans o complexes.
Flowabilitat: HPMC contribueix a les propietats tixotròpiques de la barreja, permetent que es mantingui fluida quan es barregi, però s’espesseix en peu. Aquest comportament suporta les característiques de nivell autònom de SCC, garantint que flueix sense problemes per omplir motlles i encapsular les barres de reforç sense segregació.
Coherència: controlant la viscositat, HPMC ajuda a mantenir una consistència uniforme al llarg de la barreja, garantint que cada lot de SCC presenti un rendiment constant en termes de flux i estabilitat.
2. Control de segregació i sagnat
La segregació (la separació dels agregats de la pasta de ciment) i el sagnat (aigua que puja a la superfície) són preocupacions importants en SCC. Aquests fenòmens poden comprometre la integritat estructural i l’acabat superficial del formigó.
Mix homogènia: la capacitat de HPMC per augmentar la viscositat de la pasta de ciment minimitza el moviment de l’aigua i els agregats, reduint així el risc de segregació.
Reduït sagnat: mitjançant la conservació de l’aigua dins de la barreja, HPMC ajuda a prevenir el sagnat. Aquesta retenció d’aigua també garanteix que el procés d’hidratació continuï eficaçment, millorant el desenvolupament de la força i la durabilitat del formigó.
3. Estabilitat millorada
L’HPMC contribueix a l’estabilitat del SCC millorant la cohesió entre les partícules de la barreja. Aquesta estabilitat millorada és crucial per mantenir la distribució uniforme dels agregats i prevenir la formació de buits o punts febles.
Cohesió: La naturalesa adhesiva de l’HPMC afavoreix un millor enllaç entre les partícules de ciment i els agregats, donant lloc a una barreja cohesionada que resisteix a la segregació.
Estabilització: HPMC estabilitza la microestructura del formigó, permetent una distribució uniforme dels agregats i impedint la formació de laitance (una capa feble de ciment i partícules fines a la superfície).
Efecte sobre les propietats mecàniques
1. Força de compressió
La influència de HPMC en la força de compressió de SCC és generalment positiva. En prevenir la segregació i assegurar una barreja homogènia, HPMC ajuda a mantenir la integritat de la microestructura del formigó, donant lloc a millors característiques de força.
Hidratació: la retenció millorada d’aigua garanteix una hidratació més completa de les partícules de ciment, contribuint al desenvolupament d’una matriu més forta.
Densitat uniforme: la prevenció de la segregació dóna lloc a una distribució uniforme dels agregats, que suporta una major resistència a la compressió i redueix el risc de punts febles.
2. Durabilitat
L’ús de HPMC en SCC millora la seva durabilitat assegurant una microestructura dens i més homogènia.
Permeabilitat reduïda: la cohesió millorada i la reducció de l’hemorràgia disminueixen la permeabilitat del formigó, millorant la seva resistència a factors ambientals com els cicles de congelació-descongelació, l’atac químic i la carbonatació.
Acabat superficial millorat: la prevenció de l’hemorràgia i la segregació garanteix un acabat superficial més suau i durador, que és menys propens a l’esquerda i l’escalat.
Consideracions d'aplicació i dosificació
L’efectivitat de l’HPMC en SCC depèn de la seva dosi i dels requisits específics de la barreja. Les taxes de dosificació típiques oscil·len entre el 0,1% i el 0,5% del pes del ciment, depenent de les propietats desitjades i de les característiques dels altres components de la barreja.
Disseny de barreges: el disseny de barreja acurada és essencial per optimitzar els avantatges de HPMC. S'han de considerar factors com el tipus agregat, el contingut de ciment i altres administracions per assolir l'equilibri desitjat de treballabilitat, estabilitat i força.
Compatibilitat: HPMC ha de ser compatible amb altres administracions utilitzades en la barreja, com ara superplàstica i reductors d’aigua, per evitar interaccions adverses que puguin comprometre el rendiment del SCC.
La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) té un paper crucial en la millora del rendiment del formigó autocompactant (SCC). La seva capacitat per modificar la viscositat, millorar la retenció d’aigua i estabilitzar la barreja aborda els reptes clau en la producció de SCC, incloent la segregació, l’hemorràgia i el manteniment de la fluïdesa. La incorporació de HPMC en SCC dóna lloc a una barreja de formigó més viable, estable i duradora, cosa que el converteix en un additiu valuós per a aplicacions de formigó modernes. La dosi adequada i el disseny de mix són essencials per aprofitar els avantatges complets de HPMC, garantint que el SCC compleixi els criteris específics de rendiment necessaris per a diversos projectes de construcció.
Post Horari: 18 de juny-2024