羟丙基甲基纤维素醚HPMC保水性的检测方法

羟丙基甲基纤维素醚是干粉砂浆中最常用的一个添加剂，羟丙基甲基纤维素醚在干粉砂浆中起着重要的作用，砂浆内的纤维素醚在水中溶解后，由于表面活性作用保证了胶凝材料在体系中有效地均匀分布，而羟丙基甲基纤维素醚作为一种保护胶体，“包裹”住固体颗粒，并在其外表面形成一层润滑膜，使砂浆体系更稳定，也提高了砂浆在搅拌过程的流动性和施工的滑爽性。纤维素醚溶液由于自身分子结构特点，使砂浆中的水份不易失去，并在较长的一段时间内逐步释放，赋予砂浆良好的保水性和工作性。羟丙基甲基纤维素醚的保水性是最重要和最基本的指标，保水性是指新拌制的砂浆在吸收性基底上，经毛细作用后保留的水量。羟丙基甲基纤维素醚的保水性测试目前国家没有相关的检测方法，生产企业通常也不提供技术参数，这给用户使用和评判带来了不便，我们戈麦斯化工根据多年从事干粉砂浆的经验，参照其他产品的测试方法，总结了以下几种纤维素醚保水性的测试方法，供探讨。

一、 抽真空法

抽滤后料浆中的水份

抽滤前料浆中的水份

该方法参照JC/T517-2005《粉刷石膏》行业标准，其试验方法是参照原日本标准（JISA6904-1976）进行。试验时将加水搅拌好的砂浆填满布氏漏斗，放在抽滤瓶上，开动真空泵，在负压为(400±5)mm汞柱下，抽滤20min。然后根据抽滤前后料浆中的水量，按下列计算保水率。

保水率(%)＝ ( 抽滤后料浆中的水份 / 抽滤前料浆中的水份 ) ×100

抽真空法测量保水率比较精确，误差小，但需要专用的仪器设备，投入比较大。

二、滤纸法

滤纸法是通过滤纸的吸水量来评判羟丙基甲基纤维素醚的保水性。由一定高度的金属环状试模，滤纸和玻璃托板组成，试模下面为6层过滤滤纸，其中第一层为快速过滤滤纸，其余5层为慢速过滤滤纸。用精密天平先称量托板和5层慢速过滤滤纸的重量，将拌和好后将砂浆倒入试模内并刮平，放置15min后；再称量托板和5层慢速过滤滤纸的重量。按下列公式计算：

M=（m1-m2）/S

M--- 失水量，g/ mm2

m1--- 托板+5层慢速过滤滤纸的重量；g

m2--- 15min后托板+5层慢速过滤滤纸的重量；g

S---- 试模的面积mm2

也可直接观察滤纸的吸水程度，滤纸的吸水越低，保水性就越好。该试验方法操作简便，一般企业即可满足实验条件。

三 、表面干燥时间测试方法：

该方法可参照GB1728《漆膜、腻子膜干燥时间测定方法》，将搅拌好的砂浆刮涂在石棉水泥板上，厚度控制在3mm。

方法一、棉球法

在砂浆表面轻轻放上一个脱脂棉球，每隔一定时间用嘴距棉球10～15㎝，沿水平方向轻吹棉球，如能吹走且砂浆表面不留有棉丝，则认为表面干燥，时间间隔越长则可认为保水性越好。

方法二、指触法

以干净的手指每隔一定时间轻轻触抹砂浆表面，如感觉到有些发粘，但无砂浆在手指上，则可认为表面干燥，时间间隔越长则可认为保水性越好。 以上几种方法，滤纸方法和指触法比较常用也比较简便；用户通过以上方法可以初步对不同厂商的羟丙基甲基纤维素醚的保水性进行相对的评判；由于没有相关的标准，以上方法由腾苑化工提供参考。

羟丙基甲基纤维素醚粘度和灰砂比对新拌水泥砂浆性能的影响

干混砂浆在品质、效率、经济、环保等方面具有极大的优越性。羟丙基甲基纤维素是干混砂浆的一种重要的添加剂，它主要起保水作用。虽然羟丙基甲基纤维素的添加量很低，但却使新拌砂浆性能得以显著改善，比如增加和易性、使砂浆不易泌水和分离、易于薄层施工，同时它还可以提高硬化砂浆的抗渗性和抗冻性。

许多学者就羟丙基甲基纤维素对砂浆性能的影响进行了研究，影响因素主要集中在羟丙基甲基纤维素掺量和粘度方面，而涉及灰砂比的鲜见报道。本文则研究三种不同灰砂比的新拌水泥砂浆的物理性能，同时观察羟丙基甲基纤维素粘度在低掺量时的作用差异。

２、试验

２.１原材料

２.１.１水泥

上海海豹水泥（集团）有限公司生产的Ｐ．０４２．５普通硅酸盐水泥

２.１.２砂

砂为细砂，细度模数为１．８２，堆积密度为１４８０ｋ／ｍ３

２.１.３纤维素醚

戈麦斯化工（中国）有限公司生产的羟丙基甲基纤维素，白色固体粉末，粘度分别为75000ｍＰ/ｓ，100000ｍＰ/ｓ。

２.１.４拌合水

拌合水采用自来水。

２.２试验方案

２.２.１配合比确定

实验采用三种灰砂比即１：３，１：４和ｌ：５，羟丙基甲基纤维素的掺量为水泥用量的0-0.2％。拌合水的用量根据新拌砂浆流动度确定，所有砂浆的流动度控制在１６０士５ｍｍ范围内。

２.２.２砂浆制备和测试

先将准确称量的羟丙基甲基纤维素与水泥混合均匀．再与砂一起混合３０ｓ，然斤按《水泥胶砂强度检验方法》（ＧＢ／Ｔ１７６７１．１９９９）加入拌台水搅拌３ｒａｉｎ，按ＧＢ２４ｔ９－－２００｜测量新拌砂浆的流动度：按ＪＧＪ７０．９０《建筑砂浆基本性能试验方法》测定新拌砂浆的体积密度和凝结时间：按德国标准ＤＩＮｌ８５５５—７测定新拌砂浆的保水率。减水率计算参照《混凝土外加剂》（ＧＢ８０７６—１９９７），即当砂浆流动度皆为１６０士５ｒａｍ时基准砂浆和掺纤维素醚砂浆单位体积用水量之差与基准砂浆单位体积用水量之比。

２.２.３净浆制各和测试

将水泥用不掺羟丙基甲基纤维素且对应三种灰砂比时的水灰比，即Ｏ．７３、０．９、１．２１（表５）按ＪＧＪ７０．９０《建筑砂浆基本性能试验方法》搅拌，然后测其体积密度。

３结果与讨论

３.１减水率

戈麦斯化工实验表明，在灰砂比一定的情况下，随着羟丙基甲基纤维素掺量的增加，减水率均逐渐增大，也就是说在本试验范围（纤维素醚掺量郢．２％）内纤维素醚有一定的减水作用，其原因主要是由于掺入聚合物而引入的气泡的轴承效应所致。同时可以发现：掺Ｍ１时减水率上升的程度最大，而掺Ｍ３时减水率上升幅度最小，这说明纤维素醚粘度越大减水效果越明显。在羟丙基甲基纤维素粘度相同的情况下，灰砂比越小，减水效果越弱，但是不显著。

３.２保水性

实验表明，不掺羟丙基甲基纤维素时，砂浆保水率随灰砂比的减小而显著减小。掺入纤维素醚后，砂浆保水率的变化有两个特点，一是随纤维索醚掺量的增大而增大，且粘度越大，保水率越高。二是其增幅随灰砂比的减小而增大。以掺Ｍ１为例，灰砂比为ｌ：３时，不掺纤维素醚保水率为８２．３％，而掺／ｘ．ｏ．２％纤维素醚后，保水率达至１Ｊ９８．９％，增幅约为１６％：灰砂比为ｌ：４时。不掺纤维素醚保水率为７８．１％，掺Ａ．０．２％纤维素醚后保水率为９８，增幅约为２０％；而灰砂比为１：５时，保水率从不掺纤维素醚的７２．３％增至掺０．２％纤维素醚的９８．３％，增幅约为２５％。

３.３体积密度

实验表明，不掺羟丙基甲基纤维素时，新拌砂浆体积密度随灰砂比的减小而减小。显然，这与新拌水泥砂浆中水泥净浆密度、砂堆积密度及其用量有关。灰砂比下降时，水灰比上升，所对应的水泥净浆的密度也下降，而砂堆积密度接近于灰砂比为ｌ：５时水泥净浆的密度，因此新拌砂浆的体积密度会随着灰砂比的减小而减小。而掺入纤维素醚后，砂浆的体积密度随纤维素醚掺量的增加而显著降低，且粘度越大，效果越明显。这是因为纤维素醚具有一定的引气作用，且粘度越大引气越多，稳气作用也越发明显，从而使其密度降低。对比不同灰砂比时发现，在纤维素醚粘度相同的情况下，随着灰砂比的降低，体积密度下降的幅度增大。

３.４凝结时间

实验表明，不掺羟丙基甲基纤维素时，砂浆凝结时间随灰砂比的减小而显著延长。掺入纤维素醚后，砂浆凝结时间的变化有两个特点：一是随纤维素醚掺量的增大而延长，且纤维素醚粘度越小，；疑结时间越长：二是其增幅随灰砂比的减小而增大。

４结论

（１）在羟丙基甲基纤维素掺量0.1％-0.2％范围内，新拌水泥砂浆的减水率、保水性、体积密度和凝结时间的变化不仅与纤维素醚的粘度与掺量有关，而且取决于灰砂比。

（２）随着羟丙基甲基纤维素掺量增加，减水率逐渐增大，并且粘度越大，减水效果越明显。在纤维素醚粘度及掺量相同的情况下，灰砂比越小，减水效果越弱。

（３）不掺羟丙基甲基纤维素时，砂浆保水率随灰砂比的减小而显著减小。掺入纤维素醚后，砂浆保水率一是随纤维素醚的掺量的增大而增大，二是其增幅随灰砂比的减小而增大

（４）不掺羟丙基甲基纤维素时，砂浆体积密度随灰砂比的减小而减小。掺入纤维素醚后，砂浆的体积密度随纤维素醚掺量的增大而降低，且粘度越大，降低效果越明显。同时随着灰砂比的降低，体积密度也随之降低。

（５）不掺羟丙基甲基纤维素时，砂浆凝结时间随灰砂比的减小而显著延长。掺入纤维素醚后，砂浆凝结时间的变化也有两个特点，一是随纤维素醚掺量的增大而延长，二是其增幅随灰砂比的减小而增大。