AMPS和HPMC与水泥的相容性分析（论文）.pdf

建筑技术第46卷第9期2015年9月：!兰：尘堂!!堕塑里!丛旦!、o鳗一一塑坠丝!型塑—』墅：型旦皇一AMPS和HPMC与水泥的相容性分析马先伟1，刘胜利2(1．河南城建学院，467036，河南平顶山；2．双汇集团基建7-程部，461000，河南许昌)摘要：研究AMPS和HPMC在水泥中的相容性，分析了它们对于水泥胶砂流动度、流动度损失率，强度、收缩率的影响。结果发现AMPS和HPMC降低了1h流动度经时损失，抑制了收缩，但降低了3d强度；AMPS可提高流动度和28d强度，而HPMC会降低流动度，但抑制收缩效果更明显。AMPS可单独使用，而HPMC宜与分散剂—起使用。关键词：AMPS；I-IPMC；水泥；相容性；收缩中图分类号：TU525文献标志码：A文章编号：1000—4726(2015)09—0820—03CoM口PATIBILITYoFAMPSANDHPMCWITHCEM匝NTMAXian-wei1tLIUSheng．¨2(1．He。nanUniversityofUrbanConstruction，467036，Pingdingshan，He’nan，China；2．ShuanghuiGroupConstructionEngineeringDepartment，461000，Xuchang，He’nan，China)Abstract：InordertoevaluatethecompatibilityofAMPSandHPMCwithcement．itseffectsonthefluidity,fluidityloss，strengthandshrinkageofcementmortarwereanalyzed．TheresultsshowedmatAMPSandHPMCreducethelhlossoffluidity,inhibitshrinkage．butdecreasesthe3dstrength．AMPSCanimprovethefluidityand28dstrength．whileHPMCreducesthefluidity,buttheinhibitingeffectonshrinkageismoreobvious．Ingeneral，AMPScanbeusedalone，butHPMCisbestusedwithdispersant．Keywords：AMPS；HPMC；cement；compatibility；shrinkageAMPS是2．丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸的简称，它是一种重要的工业试剂，在室温下很稳定，但极易溶于水，在水溶液中呈酸性，在高pH值条件下具有优良的耐水解性能，主要用作油井水泥的降滤失剂及污泥脱水剂。研究发现AMPS具有降失水、缓凝、分散作用，可降低油井水泥浆的滤失量，减小流动|生：损失，使其保持良好流动性和均匀性，从而改善水泥浆流变性，提高水泥石的抗压强度【1埘。羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)是—种非离子型聚合物，已成为目前干混砂浆中最常用的一种外加剂。在普通干混砂浆中掺入HPMC，可提高砂浆的保水率，增加稠度，延缓凝结时间和改善工作性【3】。同时HPMC掺量与砂浆需水量表现为先减小后明显增大，且具有明显的缓凝作用，随HPMC掺量增加，缓凝作用增强【4】，强度先增大后减小，最佳掺量宜控制在O．1％【510由于两种外加剂在水泥中具有优良的作用，本文收稿日期：2015—03—20基金项目：同济大学先进土木工程材料教育部重点试验室开放基金和河南省青年骨干教师资助计划(2012GGJS．176)作者简介：马先伟(197’卜)，男，河南南阳人，副教授，博士，e-mail：feitian77999@163．enm．从与水泥相容性的角度分析它们的功效。同时，由于混凝土夕卜力口剂应用技术规标准中主要针对含减水组分的相容性，仅通过测试流动度变化来评价，而未涉及其他性能，故本文还将从强度和干缩角度，来讨论AMPS和HPMC相容性，以便将其更好地应用于水泥混凝士中。1试验要求1．1原材料(1)水泥采用平顶山大地水泥有限公司产PF32．5水泥和由厦门艾思欧标准砂有限公司产的中国ISO标准砂。(2)AMPS为山东焊道ᙛ晧খ偑汓ꝶ綂牾Ó晶粉末，微有酸味，具有较强的吸湿性，在25。C时，lOOg水可溶解1509AMPS。(3)FIPMC为上海尚南贸易有限公司产羟丙基甲基纤维素醚，粘度为40000Pa／s。1．2试件制作及测试方法砂浆拌制和强度测试水泥胶砂抗折抗压强度参照GB／T17671--1999《水泥胶砂强度测试方法》，试件尺寸为40mmx40mmxl60mm；相容性测试参照GB／T2419--2005《混凝土外加剂应用技术规》中混凝土万方数据 2015年9月马先伟，等：A肝S和职MC与水泥相容性·82l·外加剂相容性快速试验法；收缩性试件制作及测试参照JCT603--2004《水泥胶砂干缩试验方法》，试件尺寸为25mmx25mmx280mill。AMPS和HPMC采用水混法加入，相对而言AMPS能更好地溶于水中。试件成型后在标准条件下养护，脱模后在温度为20。(3、相对湿度为50％--60％的条件下养护。2试验结果与讨论2．1流动度流弓嚏髓AMPS和HPMC掺量辣耐间的变，『匕女口表1和图1所示，可看出AMPS可增大水泥胶砂的流动度，在掺量为1．O％时，流动度增大6％；而HPMC显著降低了水泥胶砂的流动度，在高于0．1％时，流动度降低了22％。随水泥水化进行，胶砂流动度下降，基准试样流动度降低40％，操作较困难；而掺外加剂的试样流动度降低在5％以内，掺量越大降低幅度越小，尤其是0．12％HPMC试样仅降低2％。表1AlVIPS和ItPMC掺量对水泥胶砂流动度的影响初始流动度／1h流动度／经时损失率外加剂种类掺量胍mmmm／％未掺0．00218130400．602202095Ahd口S0．8022521641．0023022040．081751684HPMC0．1017016530．121681642两种外加剂的不同表现与其特性有关，AMPS的作用与减水剂相似，可吸附于水泥颗粒表面并形成吸附水膜，使水泥颗粒有效散开；但与减水剂不同，它可形成—个“．水泥-AMPS．水．”的