HPMC 在商品混凝土中的应用

谢华兰，管卫东，唐慧

（常州金建混凝土有限公司，江苏　常州　213144）

HPMC 在商品混凝土中的应用

谢华兰，管卫东，唐慧

（常州金建混凝土有限公司，江苏常州213144）

羟丙基甲基纤维素（HPMC），是一种高分子增稠保水材料，通常用作水泥砂浆的保水剂。本文研究了将羟甲基丙基纤维素应用于混凝土中，对混凝土性能的影响。研究表明：HPMC 可提高混凝土的粘聚性和抗开裂性能，但掺量需严格控制，过量掺加易导致混凝土凝结时间过长及力学性能降低。

HPMC；商品混凝土；粘聚性

0　前言

随着我国经济的迅猛发展，大规模基础设施建设对水泥混凝土的需求日益增大，建筑市场对资源的巨大消耗导致优质骨料日益短缺。另一方面，混凝土市场的无序竞争导致单方混凝土中所用的胶凝材料总量不断下降，近年来 CTF、BTC 等增效剂更是起到了推波助澜的作用。骨料质量的劣化和胶凝材料总量的降低导致混凝土的工作性能往往难以保证，离析事故时有发生。

羟丙基甲基纤维素（HPMC），是一种高分子增稠保水材料，通常用作水泥砂浆的保水剂。将其应用于混凝土的配制中，亦可提高混凝土的粘聚性和抗开裂性能，提高混凝土的泵送性能［1-3］。

1　原材料

水泥：鹤林 P·O42.5水泥，28d 水泥强度为48.7MPa。

矿粉：常州友邦矿粉，需水量97%，比表面积413m2/kg，28d 活性指数101%。

粉煤灰：镇江谏壁 Ⅱ 级灰，45μm 方孔筛筛余15%，烧失量1.8%，需水量比99%。

羟丙基甲基纤维素：河北兴泰，粘度值10万。

粗骨料：5～31.5mm 碎石，含泥量0.5%。

细骨料：机制砂，细度模数3.2，MB 值1。

水：市政自来水。

减水剂：江苏苏博特 JM-10，减水率18%。

2　试验方法

参照 GB/T50080－2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》、GB/T50081－2002《普通混凝土力学试验方法》和 GB/T50082－2002《普通混凝土长期性和耐久性试验方法标准》的有关规定进行试验。测试的项目包括混凝土的坍落度，3d、7d、28d 抗压强度和混凝土的耐久性。

试验采用商品混凝土中最常用的 C30配比作为基准配合比。C30配比作为基准配合比见表1。

3　结果与讨论

3.1HPMC 对混凝土拌合物工作性能和凝结时间的影响

在混凝土中按照胶凝材料用量的万分之二到千分之一掺入 HPMC，测试混凝土的工作性能和凝结时间。 HPMC 用量对拌合物工作性能和凝结时间的影响见表2。

表1　C30商品混凝土配合比　kg/m3

表2　HPMC 用量对拌合物工作性能和凝结时间的影响

与基准相比，随着 HPMC 用量的逐渐增加，混凝土的工作性能明显改善。混凝土的黏聚性明显提高，浆骨分离的现象不复存在，初始坍落度和1h 后坍落度相对于基准都有明显的提高。这是由于 HPMC 对混凝土的增稠效果所致，但当 HPMC 的用量超过一定数值时，混凝土的坍落度又有所降低，这是由于过量的 HPMC 吸收了大量的水分导致混凝土用水量不足。

与基准相比，随着 HPMC 用量的逐渐增加，混凝土的初凝时间和终凝时间都明显延长，表明 HPMC 对混凝土有着明显的缓凝作用。

3.2HPMC 对混凝土抗开裂性能的影响

在混凝土中按照胶凝材料用量的万分之二到千分之一掺入 HPMC，测试混凝土的早期抗裂性能。HPMC 用量对拌合物早期抗裂性能的影响见表3。

由表3可以看出，与基准相比，随着 HPMC 用量的逐渐增加，混凝土的早期抗裂性能明显改善。开裂条纹数和开裂面积都明显降低，当 HPMC 用量达到胶凝材料的万分之六时，混凝土表面的裂纹不再出现。

表3　HPMC 用量对拌合物早期抗裂性能的影响

3.3HPMC 对混凝土力学性能的影响

HPMC 用量对混凝土力学性能的影响见表4。

表4　HPMC 用量对混凝土力学性能的影响

从试验结果可知，HPMC 对混凝土的力学性能有明显的削弱作用，少量添加导致的力学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匀性提高所致。就胶凝材料的水化而言，HPMC 对胶凝材料的水化进程有着明显的不良影响。

4　结论

（1）HPMC 对混凝土有着明显的增稠作用，适量添加可以使混凝土的和易性明显改善，但过量掺加会导致混凝土工作性有所降低。

（2）HPMC 对混凝土有着明显的缓凝作用。

（3）HPMC 良好的保水作用，混凝土的抗裂性能明显提高。

（4）少量添加 HPMC 混凝土的力学性能与基准相当。随着HPMC用量的逐渐增加，混凝土的力学性能明显降低。

[1] 沈晓冬，姚燕．水泥材料研究进展[M]．北京：高等教育出版社，2012．

[2] 姚燕，韩素芳，王铁梦，等．商品混凝土[M]．南京：化学工业出版社，2005.

[3] 李俏，张琳．纤维素醚在干混砂浆中的作用特点及选用原则[J]．化学建材，2009,25(3)：25-28.

［通讯地址］江苏省常州市武进区邹区镇邹区村河底下组（213144） [S]．

[3] JGJ/T55－2011．普通混凝土配合比设计规程[S]．

[4] JGJ/T10－2011．混凝土泵送施工技术规程[S]．

[5] GB50119－2013．混凝土外加剂应用技术规范[S]．

[6] BTC 混凝土改性剂系列说明书[Z]．

［单位地址］辽宁省营口市鲅鱼圈区盛源混凝土构件有限公司（115007）

谢华兰（1975－），女，助理工程师，从事水泥基建筑材料的生产与研究。

刘秀芳，工程师，盛源混凝土构件有限公司。