羟丙基甲基纤维素对水泥基材料的改善效应
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５显微结构分析
进一步研究ＨＰＭＣ对水下不分散混凝土的作用机理及水化
产物的微观结构，用扫描电子显微镜对掺入肿ＭＣ（掺量为１％）
的水泥净浆试件进行显微结构分析。图１，－４分别是水泥净浆试件 （空白）２８ｄ、陆上成型ＨＰＭＣ（掺量为１％）的水泥净浆试件７、２８ｄ 和水下成型ＨＰＭＣ（掺量为ｌ％）的水泥净浆试件２８ ｄ的ＳＥＭ图。
衰２掺ＨＰＭＣ的砂浆泌水性澳ｌ试
４抗分散性试验
抗分散性是衡量抗分散剂好坏的重要技术指标。Ｉ－ＩＰＭＣ是 水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水溶性聚合物，是通过 增加拌和水的黏度来增加拌合物稠度，是一种亲水性的高分子 材料，在水中能溶解而形成溶液或分散液。
在抗分散性试验过程，选择ＨＰＭＣ掺量从Ｏ．１０／０．ｔｔ菖ＪＪｔｌ到２％； 选择萘系高效减水剂的掺量分别０．５％和ｌ％；固定消泡剂掺量 为０．１％，Ｃ：Ｓ＝１：２．５，Ｗ／Ｓ＝０．５。将ＨＰＭＣ按照相应掺量掺人到砂 浆中．通过测定ｐＨ值，来评价ＨＰＭＣ的掺量对砂浆抗分散性 的影响。其试验结果如表４所示。
ＨＰＭＣ掺量／％０ ０．００５ ０．０１ ０．０１５ Ｏ．０２ ０．０２５ Ｏ．０５ ０．０８ Ｏ．１
需水量儋
１６０ １５６ １４８ １４０ １３６ １２８ １８０ １９２ ２０４
在保持新拌砂浆扩展度基本相同的情况下，ＨＰＭＣ掺量与 砂浆需水量在一定时间段内成线性关系变化，砂浆的需水量先 减小后明显增大。ＨＰＭＣ在掺量小于０．０２５％时，随掺量的增大， 相同扩展度条件下，砂浆的需水量减小，这说明ＨＰＭＣ掺量较 小时对砂浆具有减水效果，ＨＰＭＣ具有的引气作用，使砂浆存在 大量微小独立的气泡，这些气泡起着润滑作用，使砂浆流动性 得以改善。当掺量大于０．０２５％日＇２，砂浆需水量随掺量的增大而 增大，这是由于ＨＰＭＣ的网状结构进一步完整，分子长链上的 絮凝团间隙缩短，具有吸引和黏聚作用，降低了砂浆体的流动性。 所以在扩展度基本相同的情况下，浆体表现出需水量增大。
万方数据
图１水泥净浆试件（空白Ｊ２８ ｄ的ＳＥＭ图
·５ｌ·
图２陆上成型ＨＰＭＣ（掺量为１％）的水泥净浆试件７ ｄ的ＳＥＭ图
图３陆上成型ＨＰＭＣ（掺■为１％）的水泥净浆试件约ｄ的ＳＥＭ圈
图４水下成型ＨＰＭＣ（掺量为１％）的水泥净浆试件２８ ｄ的ＳＥＭ图
６混凝土的强度特征
不大。水下成型２８ ｄ的试件略显酥松。主要原因是ＨＰＭＣ的加 入，虽然大大降低了水中浇筑时水泥的流失和分散程度，但同
表４掺ＨＰＭＣ的砂浆抗分散性测试
如表２所示，当掺量在Ｏ．５％以上时，基本不再有泌水现象 产生。这是由于当ＨＰＭＣ掺入砂浆中，ＨＰＭＣ具有成膜和网状 结构，以及大分子长链上羟基的吸附作用，使砂浆中水泥与拌 和水形成絮凝状，保证了砂浆体的稳定结构。再有砂浆中加入 ＨＰＭＣ后，会形成许多独立微小的气泡。这些气泡会均匀分布 在砂浆中，阻碍骨料的沉积。ＨＰＭＣ的这项技术性能对水泥基 材料影响很大，常常用来配制如干粉砂浆、聚合物灰浆等新型 水泥基复合材料，使其具有良好的保水、保塑性。
·５０·
万方数据
灰比、胶砂比的影响，因此为了评价Ｉ－ＩＰＭＣ对砂浆凝结时间的
影响，需固定砂浆的水灰比和胶砂比。 在试验过程中，选择Ｉ＇ＩＰＭＣ掺量为０、１％、２％；固定Ｗ／Ｃ＝
０．５，Ｃ：Ｓ＝ｔ：２．５；试验温度为２３℃。
不同掺量、不同成型条件下，ＨＰＭＣ掺量与砂浆凝结时间
的关系如表ｌ所示。ＨＰＭＣ的加入对砂浆拌合物具有明显的缓 凝作用，且随着ＨＰＭＣ掺量的增加砂浆的凝结时间相继延长， 相同ＨＰＭＣ掺量的情况下，水下成型的砂浆要比在空气中成型 的凝结时间更长。在水中测定时，掺ＨＰＭＣ的砂浆的凝结时间与
由图１，－４对比可知，水泥净浆试件（空白２８ｄ）中内部形成的 絮状Ｃ—Ｓ—Ｈ凝胶较多，有较多结晶完好的Ｃａ（ＯＨ）：晶体和针柱状 钙矾石晶体，水化很充分。而掺入ＨＰＭＣ的水泥净浆试件与空白 试件结构上差异不大，水中浇筑和空气中浇筑的水泥净浆试件 结构和密实度差距不大。水下成型２８ ｄ的试件略显酥松。主要原 因是ＨＰＭＣ的加入，虽然大大降低了水中浇筑时水泥的流失和分 散程度，但同时也使水泥石的密实程度；ｆｉ－Ｎ降低。工程中在保证水 下不分散效果的情况下，因尽量减少ＨＰＭＣ的掺量。
７结论
（１）ＨＰＭＣ的加入对砂浆拌合物具有明显的缓凝作用，随着 ＨＰＭＣ掺量的增加。砂浆的凝结时间相继延长，相同ＨＰＭＣ掺 量的情况下，水下成型的砂浆要比在空气中成型的凝结时间更 长。该特征对对水下混凝土泵送有利。
（２）掺人羟丙基甲基纤维素的新拌水泥砂浆具有很好的黏 聚性能，几乎无泌水现象。
（３）ＨＰＭＣ掺量与砂浆需水量表现为先减小后明显增大。 （４）减水剂的掺人改善了砂浆需水量增大的问题，但必须合理 控制其掺量，否则有时会魔折拌水泥砂浆的水下抗分散性有所降低。 （５）掺入ＨＰＭＣ的水泥净浆试件与空白试件结构上差异不 大，水中浇筑和空气中浇筑的水泥净浆试件结构和密实度差距
碍或减缓水泥的水化速度。
２泌水性试验
砂浆与混凝土的泌水现象相类似，都会使骨料沉降严重， 导致顶层浆体的水灰比增大，使顶层浆体在早期发生很大的塑 性收缩，甚至开裂，而且浆体表层的强度比较薄弱。在试验过程 中，选择ＨＰＭＣ掺量从０增加到Ｏ．７％；固定Ｗ／Ｃ＝０．５，Ｃ：Ｓ＝１：２．５；‘ 试验温度为２３。Ｃ。试验结果见表２。
如表４所示，当萘系高效减水剂的掺量增多时，减水剂的 掺入会降低新拌水泥砂浆的抗分散性。这是由于萘系高效减水 剂属于表面活性剂，当减水剂加入到砂浆中，减水剂在水泥颗 粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有相同电荷，这种电斥力 使水泥颗粒形成的絮凝结构被拆散，将结构中包裹的水释放出 来，会造成一部分水泥的流失。同时发现，随着ＨＰＭＣ掺量的增 加，新拌水泥砂浆的抗分散性越来越好。
佳掺量为水泥用量的ｏ．６％，水灰比为ｏ．４２，砂率为加％，萘系 高效减水剂产量为水泥用量的８％，空气中混凝土试件２８ ｄ强
强度有利，试点工程表明，水中成型混凝土与空气中成型的强 度比为８４．８％，效果比较显著。
度平均值为４２．６ ＭＰａ，水中下落高度为６０ ｍｍ的水下浇筑混凝 土２８ ｄ强度平均值为３６．４ ＭＰａ，其水中成型混凝土与空气中 成型的强度比为８４．８％．效果比较显著。
为深入探讨ＨＰＭＣ与水泥基材料的作用机理，本研究重点 研究了Ｉ－ＩＰＭＣ对水泥基材料黏聚性能的改善效应。
１凝结时间试验
混凝土的凝结时间主要与水泥的凝结时间有关，骨料的影 响不大，所以可以用砂浆的凝结时间来代替研究Ｉ－ＩＰＭＣ对水下 不分散混凝土拌合物凝结时间的影响，由于砂浆凝结时间受水
收稿日期：２００９－０５—１２
ＴＡＮＧ Ｍ／ａｇ，ＬＩＸ／ａｏ－ｍ／ｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＥｎｇｉｎｃｅｒｉｎｇ．ＳｈｅｎｙａｎｇｌｉａｎｚｈｔｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ｗｉｔｈ ＪＳＣＥ ａｎｄ ＤＩｄＴ ５１００ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆｃｅｍｅｎｔ－ｂａｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｒｏｍ ＨＰＭＣ ＷａＳ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｅｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｒｅｓｈ ｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｓ ａｌｍｏｓｔ ｎｏ ｂｌｅｅｄｉｎｇ．硼豫ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｃｅｍｅｎｔ ｍｏｔ－ ｔａｒ ｗｉｔｈ Ｉ－ＩＰＭＣ ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｐｕｍｐ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ．Ｉｆｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆｔｈｅ ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅ ｗａｔｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒ ｉｓ ｌｏｗｅｒ。ｂｕｔ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆｔｈｅ ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ ｍｕｓｔ ｂｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｌｏｗｅｒ．１１１ｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆＨＰＭＣ ｉｓ ｕｓｅｆｕｌ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆｃｏｌｌｏｉｄａｌ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆｔｈｅ ２８ ｃｌａｙｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｔｈａｔ ｉｎ ａｉｒｉｓ ８４．８％． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ－ｂａｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ａｄｍｉｘｔｕｒｅ；ＨＰＭＣ；ｎｏｎ－ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ
在丹通线（丹东至通化）高速公路的桥梁基础工程应用了 ＨＰＭＣ水下不分散混凝土外加剂，设计强度等级为Ｃ２５。经基
时也使水泥石的密实程度有所降低。工程中在保证水下不分散 效果的情况下，因尽量减少ＨＰＭＣ的掺量。
础试验，水泥用量为４００蚝，复合掺用硅灰２５ ｋｇ，ｍ３，ＨＰＭＣ最
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（６）掺入ＨＰＭＣ水下不分散混凝土外加剂．控制好掺量对
２００９年第１０期ｆ总第２４０期ｌ Ｎｕｍｂｅｒ ｌＯ ｉｎ ２００９（ＴｏｔａｌＮｏ．２４０）
ｄｏｉ：１ ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００２－３５５０．２００９．１０．０１４
混凝土
Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
原材料及辅助物料 ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＡＮＤ ＡＤＭＩＮＩＣＬＥ
羟丙基甲基纤维素对水泥基材料的改善效应
空白试件相比，初凝延迟６－ｄ８ ｈ，终凝延迟６－－２２ ｈ。因此Ｉ－ＩＰＭＣ 要和早强剂一起复合使用。
裘１掺ＨＰＭＣ的砂浆凝结时问测试
时间 ／ｈ
．．ＨＰＭＣ成型 ３ ６ ９ １２ １５ １８ ２ｌ ２４ ２７
３０掺量／％类型
肿Ｍｃ是高分子聚合物，为大分子线状结构，官能团上带
有羟基，能与拌和水分子形成氢键，使摔和水黏度增加。Ｉ－开ＭＣ 的长分子链间会相互吸引．使Ｉ＇口ＭＣ分子间相互缠结形成网状 结构，把水泥、拌和水包裹起来。由于ＨＰＭＣ形成类似薄膜的网 状结构和对水泥的包裹作用，会有效防止砂浆中水分的挥发，阻
羟丙基甲基纤维素（简称ｍＭＣ）具有优良的增稠性。可以
作为一种优良的混凝土抗分散剂，过去该材料是国内紧缺的精 细化工产品，成本较高，由于种种原因限制了其在我国建筑行 业上的应用。近年来随着外墙外保温技术的不断发展。以及纤 维素生产技术的不断进步，以及ＨＰＭＣ本身所具有的优良特性， ＨＰＭＣ在建筑行业得到了广泛的应用。
０引言
水下不分散混凝土是国际上水下混凝土施工发展很快的 一种混凝土技术。自１９７４年德国ＳｍＯ公司开发出水下不分散 混凝土外加剂以来。国际上在海洋石油平台、海底管线、人工 岛、港口、栈桥、码头、大坝、水电站、桥梁等工程中得到了广泛 的应用。明石大桥典型工程使日本对水下不分散混凝土的可靠 性更为信赖。近年来，该工法创造了许多优质水下工程，实现了 水下施工“陆地化”，使难以设想的水电工程中的新结构、新设 计、新施工得以实现Ｉｌ】。
３砂浆的需水量试验
在ＨＰＭＣ掺量很小情况下，其对砂浆的需水量有很大的影响。 在保持砂浆扩展度基本相同（２００－＇２０）ｌ－ｔｉｍ的情况下，不同ＨＰＭＣ
掺量下的砂浆拌合物的需水量。在试验过程中，选择ＨＰＭＣ掺 量从０增加到０．Ｉ％；固定水泥用量为４００ ｇ，Ｃ：Ｓ＝Ｉ：２．５；试验 温度为２３℃。
表３掺ＨＰＭＣ空气中成型的砂浆需水量测试
唐明．李晓明 （沈阳建筑大学材料学院。辽宁沈阳１ １０１６８）
摘要：依据日本相关标准及研究方法，参考我国电力行业标准《水下不分散混凝土的试验规程》要求设计试验方案。探讨羟丙基甲基纤 维素对水下不分散混凝土性能的影响。研究表明：掺人羟丙基甲基纤维紊的新拌水泥砂浆具有很好的黏聚性能。几乎无泌水现象。水泥砂 浆表现出的缓凝现象对水下混凝土泵送有利，减水剂的掺人降低了砂浆需水量，但必须合理控制其掺量，否则有时会使新拌水泥砂浆的水 下抗分散性有所降低。工程试验表明，合理的羟丙基甲基纤维素掺量对强度更为有利，其２８ｄ水中成型的强度与空气中成型强度比为８４．８％。 关键词：水泥基材料；外加剂；羟丙基甲基纤维素；抗分散性 中图分类号：１３３５２８．０４２ 文献标志码：Ａ 文章编号： １００２—３５５０（２００９）１０－００００－００
进一步研究ＨＰＭＣ对水下不分散混凝土的作用机理及水化
产物的微观结构，用扫描电子显微镜对掺入肿ＭＣ（掺量为１％）
的水泥净浆试件进行显微结构分析。图１，－４分别是水泥净浆试件 （空白）２８ｄ、陆上成型ＨＰＭＣ（掺量为１％）的水泥净浆试件７、２８ｄ 和水下成型ＨＰＭＣ（掺量为ｌ％）的水泥净浆试件２８ ｄ的ＳＥＭ图。
衰２掺ＨＰＭＣ的砂浆泌水性澳ｌ试
４抗分散性试验
抗分散性是衡量抗分散剂好坏的重要技术指标。Ｉ－ＩＰＭＣ是 水溶性高分子化合物又称水溶性树脂或水溶性聚合物，是通过 增加拌和水的黏度来增加拌合物稠度，是一种亲水性的高分子 材料，在水中能溶解而形成溶液或分散液。
在抗分散性试验过程，选择ＨＰＭＣ掺量从Ｏ．１０／０．ｔｔ菖ＪＪｔｌ到２％； 选择萘系高效减水剂的掺量分别０．５％和ｌ％；固定消泡剂掺量 为０．１％，Ｃ：Ｓ＝１：２．５，Ｗ／Ｓ＝０．５。将ＨＰＭＣ按照相应掺量掺人到砂 浆中．通过测定ｐＨ值，来评价ＨＰＭＣ的掺量对砂浆抗分散性 的影响。其试验结果如表４所示。
ＨＰＭＣ掺量／％０ ０．００５ ０．０１ ０．０１５ Ｏ．０２ ０．０２５ Ｏ．０５ ０．０８ Ｏ．１
需水量儋
１６０ １５６ １４８ １４０ １３６ １２８ １８０ １９２ ２０４
在保持新拌砂浆扩展度基本相同的情况下，ＨＰＭＣ掺量与 砂浆需水量在一定时间段内成线性关系变化，砂浆的需水量先 减小后明显增大。ＨＰＭＣ在掺量小于０．０２５％时，随掺量的增大， 相同扩展度条件下，砂浆的需水量减小，这说明ＨＰＭＣ掺量较 小时对砂浆具有减水效果，ＨＰＭＣ具有的引气作用，使砂浆存在 大量微小独立的气泡，这些气泡起着润滑作用，使砂浆流动性 得以改善。当掺量大于０．０２５％日＇２，砂浆需水量随掺量的增大而 增大，这是由于ＨＰＭＣ的网状结构进一步完整，分子长链上的 絮凝团间隙缩短，具有吸引和黏聚作用，降低了砂浆体的流动性。 所以在扩展度基本相同的情况下，浆体表现出需水量增大。
万方数据
图１水泥净浆试件（空白Ｊ２８ ｄ的ＳＥＭ图
·５ｌ·
图２陆上成型ＨＰＭＣ（掺量为１％）的水泥净浆试件７ ｄ的ＳＥＭ图
图３陆上成型ＨＰＭＣ（掺■为１％）的水泥净浆试件约ｄ的ＳＥＭ圈
图４水下成型ＨＰＭＣ（掺量为１％）的水泥净浆试件２８ ｄ的ＳＥＭ图
６混凝土的强度特征
不大。水下成型２８ ｄ的试件略显酥松。主要原因是ＨＰＭＣ的加 入，虽然大大降低了水中浇筑时水泥的流失和分散程度，但同
表４掺ＨＰＭＣ的砂浆抗分散性测试
如表２所示，当掺量在Ｏ．５％以上时，基本不再有泌水现象 产生。这是由于当ＨＰＭＣ掺入砂浆中，ＨＰＭＣ具有成膜和网状 结构，以及大分子长链上羟基的吸附作用，使砂浆中水泥与拌 和水形成絮凝状，保证了砂浆体的稳定结构。再有砂浆中加入 ＨＰＭＣ后，会形成许多独立微小的气泡。这些气泡会均匀分布 在砂浆中，阻碍骨料的沉积。ＨＰＭＣ的这项技术性能对水泥基 材料影响很大，常常用来配制如干粉砂浆、聚合物灰浆等新型 水泥基复合材料，使其具有良好的保水、保塑性。
·５０·
万方数据
灰比、胶砂比的影响，因此为了评价Ｉ－ＩＰＭＣ对砂浆凝结时间的
影响，需固定砂浆的水灰比和胶砂比。 在试验过程中，选择Ｉ＇ＩＰＭＣ掺量为０、１％、２％；固定Ｗ／Ｃ＝
０．５，Ｃ：Ｓ＝ｔ：２．５；试验温度为２３℃。
不同掺量、不同成型条件下，ＨＰＭＣ掺量与砂浆凝结时间
的关系如表ｌ所示。ＨＰＭＣ的加入对砂浆拌合物具有明显的缓 凝作用，且随着ＨＰＭＣ掺量的增加砂浆的凝结时间相继延长， 相同ＨＰＭＣ掺量的情况下，水下成型的砂浆要比在空气中成型 的凝结时间更长。在水中测定时，掺ＨＰＭＣ的砂浆的凝结时间与
由图１，－４对比可知，水泥净浆试件（空白２８ｄ）中内部形成的 絮状Ｃ—Ｓ—Ｈ凝胶较多，有较多结晶完好的Ｃａ（ＯＨ）：晶体和针柱状 钙矾石晶体，水化很充分。而掺入ＨＰＭＣ的水泥净浆试件与空白 试件结构上差异不大，水中浇筑和空气中浇筑的水泥净浆试件 结构和密实度差距不大。水下成型２８ ｄ的试件略显酥松。主要原 因是ＨＰＭＣ的加入，虽然大大降低了水中浇筑时水泥的流失和分 散程度，但同时也使水泥石的密实程度；ｆｉ－Ｎ降低。工程中在保证水 下不分散效果的情况下，因尽量减少ＨＰＭＣ的掺量。
７结论
（１）ＨＰＭＣ的加入对砂浆拌合物具有明显的缓凝作用，随着 ＨＰＭＣ掺量的增加。砂浆的凝结时间相继延长，相同ＨＰＭＣ掺 量的情况下，水下成型的砂浆要比在空气中成型的凝结时间更 长。该特征对对水下混凝土泵送有利。
（２）掺人羟丙基甲基纤维素的新拌水泥砂浆具有很好的黏 聚性能，几乎无泌水现象。
（３）ＨＰＭＣ掺量与砂浆需水量表现为先减小后明显增大。 （４）减水剂的掺人改善了砂浆需水量增大的问题，但必须合理 控制其掺量，否则有时会魔折拌水泥砂浆的水下抗分散性有所降低。 （５）掺入ＨＰＭＣ的水泥净浆试件与空白试件结构上差异不 大，水中浇筑和空气中浇筑的水泥净浆试件结构和密实度差距
碍或减缓水泥的水化速度。
２泌水性试验
砂浆与混凝土的泌水现象相类似，都会使骨料沉降严重， 导致顶层浆体的水灰比增大，使顶层浆体在早期发生很大的塑 性收缩，甚至开裂，而且浆体表层的强度比较薄弱。在试验过程 中，选择ＨＰＭＣ掺量从０增加到Ｏ．７％；固定Ｗ／Ｃ＝０．５，Ｃ：Ｓ＝１：２．５；‘ 试验温度为２３。Ｃ。试验结果见表２。
如表４所示，当萘系高效减水剂的掺量增多时，减水剂的 掺入会降低新拌水泥砂浆的抗分散性。这是由于萘系高效减水 剂属于表面活性剂，当减水剂加入到砂浆中，减水剂在水泥颗 粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有相同电荷，这种电斥力 使水泥颗粒形成的絮凝结构被拆散，将结构中包裹的水释放出 来，会造成一部分水泥的流失。同时发现，随着ＨＰＭＣ掺量的增 加，新拌水泥砂浆的抗分散性越来越好。
佳掺量为水泥用量的ｏ．６％，水灰比为ｏ．４２，砂率为加％，萘系 高效减水剂产量为水泥用量的８％，空气中混凝土试件２８ ｄ强
强度有利，试点工程表明，水中成型混凝土与空气中成型的强 度比为８４．８％，效果比较显著。
度平均值为４２．６ ＭＰａ，水中下落高度为６０ ｍｍ的水下浇筑混凝 土２８ ｄ强度平均值为３６．４ ＭＰａ，其水中成型混凝土与空气中 成型的强度比为８４．８％．效果比较显著。
为深入探讨ＨＰＭＣ与水泥基材料的作用机理，本研究重点 研究了Ｉ－ＩＰＭＣ对水泥基材料黏聚性能的改善效应。
１凝结时间试验
混凝土的凝结时间主要与水泥的凝结时间有关，骨料的影 响不大，所以可以用砂浆的凝结时间来代替研究Ｉ－ＩＰＭＣ对水下 不分散混凝土拌合物凝结时间的影响，由于砂浆凝结时间受水
收稿日期：２００９－０５—１２
ＴＡＮＧ Ｍ／ａｇ，ＬＩＸ／ａｏ－ｍ／ｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＥｎｇｉｎｃｅｒｉｎｇ．ＳｈｅｎｙａｎｇｌｉａｎｚｈｔｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ｗｉｔｈ ＪＳＣＥ ａｎｄ ＤＩｄＴ ５１００ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆｃｅｍｅｎｔ－ｂａｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｒｏｍ ＨＰＭＣ ＷａＳ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｅｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｒｅｓｈ ｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｓ ａｌｍｏｓｔ ｎｏ ｂｌｅｅｄｉｎｇ．硼豫ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｃｅｍｅｎｔ ｍｏｔ－ ｔａｒ ｗｉｔｈ Ｉ－ＩＰＭＣ ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｐｕｍｐ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ．Ｉｆｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆｔｈｅ ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅ ｗａｔｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆｃｅｍｅｎｔ ｍｏｒｔａｒ ｉｓ ｌｏｗｅｒ。ｂｕｔ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆｔｈｅ ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ ｍｕｓｔ ｂｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｌｏｗｅｒ．１１１ｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆＨＰＭＣ ｉｓ ｕｓｅｆｕｌ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆｃｏｌｌｏｉｄａｌ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｔｈｅ ｒａｔｉｏ ｏｆｔｈｅ ２８ ｃｌａｙｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｔｈａｔ ｉｎ ａｉｒｉｓ ８４．８％． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ－ｂａｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ａｄｍｉｘｔｕｒｅ；ＨＰＭＣ；ｎｏｎ－ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ
在丹通线（丹东至通化）高速公路的桥梁基础工程应用了 ＨＰＭＣ水下不分散混凝土外加剂，设计强度等级为Ｃ２５。经基
时也使水泥石的密实程度有所降低。工程中在保证水下不分散 效果的情况下，因尽量减少ＨＰＭＣ的掺量。
础试验，水泥用量为４００蚝，复合掺用硅灰２５ ｋｇ，ｍ３，ＨＰＭＣ最
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（６）掺入ＨＰＭＣ水下不分散混凝土外加剂．控制好掺量对
２００９年第１０期ｆ总第２４０期ｌ Ｎｕｍｂｅｒ ｌＯ ｉｎ ２００９（ＴｏｔａｌＮｏ．２４０）
ｄｏｉ：１ ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００２－３５５０．２００９．１０．０１４
混凝土
Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
原材料及辅助物料 ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＡＮＤ ＡＤＭＩＮＩＣＬＥ
羟丙基甲基纤维素对水泥基材料的改善效应
空白试件相比，初凝延迟６－ｄ８ ｈ，终凝延迟６－－２２ ｈ。因此Ｉ－ＩＰＭＣ 要和早强剂一起复合使用。
裘１掺ＨＰＭＣ的砂浆凝结时问测试
时间 ／ｈ
．．ＨＰＭＣ成型 ３ ６ ９ １２ １５ １８ ２ｌ ２４ ２７
３０掺量／％类型
肿Ｍｃ是高分子聚合物，为大分子线状结构，官能团上带
有羟基，能与拌和水分子形成氢键，使摔和水黏度增加。Ｉ－开ＭＣ 的长分子链间会相互吸引．使Ｉ＇口ＭＣ分子间相互缠结形成网状 结构，把水泥、拌和水包裹起来。由于ＨＰＭＣ形成类似薄膜的网 状结构和对水泥的包裹作用，会有效防止砂浆中水分的挥发，阻
羟丙基甲基纤维素（简称ｍＭＣ）具有优良的增稠性。可以
作为一种优良的混凝土抗分散剂，过去该材料是国内紧缺的精 细化工产品，成本较高，由于种种原因限制了其在我国建筑行 业上的应用。近年来随着外墙外保温技术的不断发展。以及纤 维素生产技术的不断进步，以及ＨＰＭＣ本身所具有的优良特性， ＨＰＭＣ在建筑行业得到了广泛的应用。
０引言
水下不分散混凝土是国际上水下混凝土施工发展很快的 一种混凝土技术。自１９７４年德国ＳｍＯ公司开发出水下不分散 混凝土外加剂以来。国际上在海洋石油平台、海底管线、人工 岛、港口、栈桥、码头、大坝、水电站、桥梁等工程中得到了广泛 的应用。明石大桥典型工程使日本对水下不分散混凝土的可靠 性更为信赖。近年来，该工法创造了许多优质水下工程，实现了 水下施工“陆地化”，使难以设想的水电工程中的新结构、新设 计、新施工得以实现Ｉｌ】。
３砂浆的需水量试验
在ＨＰＭＣ掺量很小情况下，其对砂浆的需水量有很大的影响。 在保持砂浆扩展度基本相同（２００－＇２０）ｌ－ｔｉｍ的情况下，不同ＨＰＭＣ
掺量下的砂浆拌合物的需水量。在试验过程中，选择ＨＰＭＣ掺 量从０增加到０．Ｉ％；固定水泥用量为４００ ｇ，Ｃ：Ｓ＝Ｉ：２．５；试验 温度为２３℃。
表３掺ＨＰＭＣ空气中成型的砂浆需水量测试
唐明．李晓明 （沈阳建筑大学材料学院。辽宁沈阳１ １０１６８）
摘要：依据日本相关标准及研究方法，参考我国电力行业标准《水下不分散混凝土的试验规程》要求设计试验方案。探讨羟丙基甲基纤 维素对水下不分散混凝土性能的影响。研究表明：掺人羟丙基甲基纤维紊的新拌水泥砂浆具有很好的黏聚性能。几乎无泌水现象。水泥砂 浆表现出的缓凝现象对水下混凝土泵送有利，减水剂的掺人降低了砂浆需水量，但必须合理控制其掺量，否则有时会使新拌水泥砂浆的水 下抗分散性有所降低。工程试验表明，合理的羟丙基甲基纤维素掺量对强度更为有利，其２８ｄ水中成型的强度与空气中成型强度比为８４．８％。 关键词：水泥基材料；外加剂；羟丙基甲基纤维素；抗分散性 中图分类号：１３３５２８．０４２ 文献标志码：Ａ 文章编号： １００２—３５５０（２００９）１０－００００－００