HPMC (هيدروكسي بروبيل السليلوز ميثيل) هي مادة بوليمر تستخدم عادة في مواد البناء ، وخاصة في المواد القائمة على الأسمنت والمواد القائمة على الجبس. يتمتع بذوبان المياه الجيد ، والالتصاق ، والاحتفاظ بالماء ، وخصائص سماكة ، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في هاون ، ومسحوق المعجون ، والمواد اللاصقة وغيرها من المواد.
1. أسباب الانكماش وتكسير مواد البناء
أثناء عملية التصلب ، غالبًا ما تتقلص مواد البناء في الحجم بسبب تبخر الماء والتفاعلات الكيميائية والتغيرات في العوامل البيئية الخارجية ، مما يؤدي إلى تركيز الإجهاد وتشكيل الكراك. تشمل الأنواع الرئيسية من الانكماش:
انكماش البلاستيك: عندما لم يتم تصلب المادة القائمة على الأسمنت بعد ، يتقلص الحجم بسبب التبخر السريع للمياه.
الانكماش الجاف: بعد صلابة المادة ، يتعرض للهواء لفترة طويلة ، ويتبخر الماء ببطء ، مما يؤدي إلى انكماش الحجم.
انكماش درجة الحرارة: تغير الحجم الناجم عن التغيرات في درجة الحرارة ، وخاصة في بيئة مع اختلاف في درجة الحرارة الكبيرة بين النهار والليل.
الانكماش الذاتي: أثناء عملية ترطيب الأسمنت ، يتقلص الحجم الداخلي بسبب استهلاك الماء عن طريق تفاعل الترطيب.
غالبًا ما تؤدي هذه الانكماش إلى تراكم الإجهاد داخل المادة ، مما تسبب في النهاية في microcracks أو الشقوق ، مما يؤثر على المتانة والجماليات في بنية المبنى. من أجل تجنب هذه الظاهرة ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى إضافات لتحسين أداء المادة ، و HPMC هي واحدة منها.
2. آلية عمل HPMC
تلعب HPMC دورًا مهمًا في تقليل انكماش مواد البناء وتكسيره ، والذي يتم تحقيقه بشكل أساسي من خلال الآليات التالية:
الاحتفاظ بالماء: HPMC لديه قدرة قوية على الاحتفاظ بالمياه ويمكن أن تشكل فيلمًا الاحتفاظ بالمياه في مدافع الهاون أو مسحوق المعجون لإبطاء معدل تبخر الماء. نظرًا لأن التبخر السريع للمياه داخل المادة سيؤدي إلى انكماش البلاستيك ، فإن تأثير الاحتفاظ بالماء لـ HPMC يمكن أن يقلل بشكل فعال من ظاهرة الانكماش المبكرة ، والحفاظ على الماء في المادة كافية ، مما يعزز تفاعل الترطيب الكامل للأسمنت وتقليل تشققات الانكماش الناتجة عن فقدان المياه أثناء عملية التجفيف. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لـ HPMC تحسين أداء المادة في ظل الظروف الرطبة والجافة وتقليل التكسير الناجم عن فقدان الماء.
تأثير السماكة والتعزيز: HPMC هو مثخن يمكن أن يزيد بشكل فعال من اتساق وزوجة الملاط ويعزز التصاق العام للمادة. أثناء عملية البناء ، إذا كانت المادة رقيقة جدًا ، فمن السهل delaminate أو SAG ، مما ينتج عنه سطح غير متساوٍ أو حتى شقوق. باستخدام HPMC ، يمكن للاهون هاون الحفاظ على اللزوجة المناسبة ، ويعزز القوة وكثافة السطح للمادة بعد البناء ، وتقليل إمكانية التكسير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لـ HPMC أيضًا تعزيز مقاومة القص للمادة وتحسين مقاومة الكراك.
تحسين مرونة المادة: يمكن أن تلعب جزيئات HPMC دورًا معينًا في تعزيز المرونة في المواد القائمة على الأسمنت أو المواد القائمة على الجبس ، بحيث يكون للمواد مقاومة شد ومقاومة للانحناء بعد المعالجة. نظرًا لأن مواد البناء عادة ما تتعرض للإجهاد الشد أو الانحناء في ظل التغيرات والأحمال في درجة الحرارة المحيطة ، بعد إضافة HPMC ، تزداد مرونة المواد ، والتي يمكن أن تمتص الإجهاد الخارجي بشكل أفضل وتجنب التكسير الهش.
تحكم في معدل تفاعل ترطيب الأسمنت: في المواد القائمة على الأسمنت ، تؤثر سرعة معدل تفاعل الترطيب بشكل مباشر على أداء المادة. إذا كان تفاعل الترطيب سريعًا جدًا ، فلا يمكن إطلاق الإجهاد داخل المادة في الوقت المناسب ، مما يؤدي إلى تشققات. يمكن لـ HPMC إبطاء معدل تفاعل الترطيب بشكل مناسب من خلال الاحتفاظ بالمياه وتكوين فيلم الحماية ، ويمنع الأسمنت من فقدان الماء بسرعة كبيرة في المرحلة المبكرة ، وبالتالي تجنب ظاهرة الانكماش التلقائي والتكسير أثناء عملية التصلب للمادة.
تحسين أداء البناء: يمكن لـ HPMC تحسين أداء بناء مواد البناء ، ويتجلى بشكل رئيسي في سيالته الجيدة ، والاحتفاظ بالمياه وزيوت التشحيم ، وزيادة توحيد المواد ، وتقليل الشقوق الناجمة عن البناء غير الصحيح. يمكن أن يصنع هاون ، ومسحوق المعجون ، وما إلى ذلك. أسهل في الانتشار والمستوى أثناء البناء ، وتقليل نسبة الفراغ للمواد ، وتحسين الكثافة الكلية وقوة المواد ، وتقليل خطر التكسير المحلي الناجم عن البناء غير المتكافئ.
3. تطبيق HPMC في مواد بناء محددة
لاصقة من البلاط: يمكن لـ HPMC تحسين الأداء المضاد للانزلاق للمادة اللاصقة ، وتأكد من أن البلاط يمكن ربطه بالتساوي بالركيزة أثناء التثبيت ، وتقليل التخلص أو التكسير الناجم عن الإجهاد غير المتكافئ أو الانكماش. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تأثيرات سماكة والاحتفاظ بالماء لـ HPMC تتيح أيضًا المواد اللاصقة من البلاط للحفاظ على وقت مفتوح أطول بعد البناء ، وتحسين كفاءة البناء ، وتقليل الشقوق الناجمة عن المعالجة غير المستوية.
مسحوق المعجون: في مسحوق المعجون ، يمكن أن تمنع خاصية الاحتفاظ بالمياه في HPMC المعجون من فقدان الماء بسرعة كبيرة خلال عملية التجفيف ، وتقليل الانكماش والتكسير الناجم عن فقدان الماء. في الوقت نفسه ، يمكن أن يحسن تأثير سماكة HPMC أداء بناء المعجون ، مما يجعل من السهل تطبيقه بالتساوي على الحائط ، وتقليل الشقوق السطحية الناتجة عن تطبيق غير متساو.
الملاط: يمكن أن تؤدي إضافة HPMC إلى مدافع الهاون إلى تحسين أداء العمل بشكل فعال ، وجعل الملاط أكثر سلاسة أثناء البناء ، ويقلل من الفصل والطبقية ، وبالتالي تحسين توحيد وتصاق الهاون. في الوقت نفسه ، يمكن أن يجعل تأثير الاحتفاظ بالماء لـ HPMC يتبخر الماء ببطء أكثر خلال عملية تصلب الملاط ، وتجنب الانكماش والتكسير الناجم عن فقدان المياه المبكر.
4. احتياطات استخدام HPMC
التحكم في الجرعة: يكون لكمية HPMC المضافة تأثير مباشر على تأثيرها ، وعادة ما يجب تعديلها وفقًا لنسبة المواد وسيناريوهات التطبيق المحددة. سوف يتسبب HPMC المفرط في أن يكون للمواد اتساقًا كبيرًا ، مما يؤثر على أداء البناء ؛ على الرغم من أن HPMC غير كاف لن يكون قادرًا على لعب دور الاحتفاظ بالماء والسماكة كما ينبغي.
استخدام مع إضافات أخرى: عادة ما تستخدم HPMC مع إضافات كيميائية أخرى (مثل مخفضات الماء ، عوامل ربط الهواء ، الملدنات ، إلخ) لتحقيق نتائج أفضل. عند الاستخدام ، من الضروري النظر في تفاعل المواد المضافة المختلفة لتجنب التأثير المتبادل على أداء المواد.
كمضاف مهم للمبنى ، يكون لـ HPMC تأثير كبير في تقليل انكماش مواد البناء وتكسيره. إنه يقلل بشكل فعال من الشقوق الناجمة عن فقدان الماء وتركيز الإجهاد عن طريق تحسين الاحتفاظ بالماء ، والسماكة ، ومرونة المادة وتحسين معدل تفاعل ترطيب الأسمنت. لا يمكن للاستخدام المعقول لـ HPMC تحسين أداء بناء المادة فحسب ، بل يطيل أيضًا عمر خدمة هيكل المبنى وتقليل تكلفة الصيانة اللاحقة. مع التقدم المستمر لتكنولوجيا مواد البناء ، سيكون تطبيق HPMC في مجال البناء أكثر شمولاً ومتعمقًا.
وقت النشر: SEP-21-2024