يُستخدم مسحوق المعجون بشكل رئيسي لتسوية الجدران وإصلاحها أثناء البناء. إلا أن مسحوق المعجون التقليدي عرضة للتحلل واللين عند تعرضه للماء، مما يؤثر على جودة البناء وعمر المبنى الافتراضي. ويمكن لمادة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)، كمُضاف مهم، أن تُحسّن بشكل كبير من مقاومة مسحوق المعجون للماء.
1. الخصائص الكيميائية والوظائف الأساسية لـ HPMC
هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) هو إيثر سليلوز غير أيوني، يتميز بوظائف متعددة، مثل التكثيف، وتكوين الأغشية، والتثبيت، والترطيب. ويُستخدم على نطاق واسع في مواد البناء، والطب، والأغذية، وغيرها من المجالات. يحتوي التركيب الجزيئي لـ HPMC على مجموعات هيدروكسيل محبة للماء (–OH) ومجموعات هيدروكربونية كارهة للماء (–CH3، –CH2–)، مما يمنحه قابلية ذوبان واستقرارًا جيدين في الماء. تُمكّن هذه الخصائص HPMC من تكوين محاليل غروانية مستقرة في الماء، وتكوين بنية شبكية كثيفة أثناء عملية المعالجة، مما يُحسّن الخصائص الفيزيائية للمادة.
2. آلية لتحسين مقاومة الماء
2.1. تأثير التكثيف
يمكن لـ HPMC زيادة لزوجة مسحوق المعجون بشكل ملحوظ، مما يسمح له بتكوين نظام تعليق أكثر استقرارًا في الماء. من ناحية، يُحسّن هذا التأثير المُكثّف من أداء بناء الملاط ويُقلل من ظاهرة التقشر والنزيف؛ ومن ناحية أخرى، من خلال تكوين ملاط لزج، يُقلل HPMC من معدل اختراق جزيئات الماء، مما يُحسّن كفاءة مسحوق المعجون. كما يتميز بمقاومته للماء بعد المعالجة.
2.2. خصائص تكوين الفيلم
أثناء عملية معالجة مسحوق المعجون، يُشكّل HPMC غشاءً كثيفًا بين الأسمنت والماء والمكونات الأخرى. يتميز هذا الغشاء بنفاذية منخفضة لبخار الماء، ويمنع بفعالية تغلغل الرطوبة. كما يُحسّن الغشاء المُشكّل من HPMC المتانة الميكانيكية ومقاومة التآكل للمادة، مما يُعزز مقاومة مسحوق المعجون للماء.
2.3. تحسين مقاومة التشقق
من خلال تحسين معامل المرونة وخواص الانكماش لمسحوق المعجون، يُمكن لـ HPMC تقليل خطر التشقق الناتج عن الانكماش الجاف وتغيرات درجة الحرارة بفعالية. كما يُساعد تقليل حدوث التشققات على تحسين مقاومة مسحوق المعجون للماء، لأن التشققات تُصبح القنوات الرئيسية لنفاذ الماء.
2.4. التحكم في تفاعل الترطيب
يمكن لـ HPMC تأخير معدل تفاعل ترطيب الأسمنت، مما يسمح لمسحوق المعجون بفترة أطول للتعافي الذاتي والتكثيف أثناء عملية التصلب. يساعد تفاعل الترطيب البطيء على تكوين بنية مجهرية كثيفة، مما يقلل من مسامية مسحوق المعجون ويحسن أداء المادة المقاوم للماء.
3. تأثير تطبيق HPMC في مسحوق المعجون
3.1. تحسين أداء البناء
يُحسّن HPMC الخواص الريولوجية لمزيج المعجون، مما يُسهّل على عمال البناء عمليات الكشط والتنعيم. بفضل خصائصه الممتازة في التكثيف والاحتفاظ بالماء، يحافظ مسحوق المعجون على رطوبة مناسبة عند الاستخدام، مما يُقلل من ظهور الشقوق الجافة ويُحسّن جودة البناء.
3.2. تحسين الخواص الميكانيكية للمنتجات النهائية
يتميز مسحوق المعجون المضاف إليه HPMC بقوة ميكانيكية عالية وقوة التصاق عالية بعد المعالجة، مما يقلل من احتمالية التشقق والتقشير. وهذا يُحسّن بشكل ملحوظ جمال المبنى ومتانته بشكل عام.
3.3. تحسين مقاومة الطلاء النهائي للماء
أظهرت التجارب أن قوة مسحوق المعجون المضاف إليه HPMC تنخفض قليلاً بعد نقعه في الماء، كما أنه يُظهر مقاومةً أفضل للتحلل المائي وثباتًا أفضل. هذا يجعل مسحوق المعجون المضاف إليه HPMC أكثر ملاءمةً لاحتياجات البناء في البيئات الرطبة.
4. احتياطات الاستخدام
على الرغم من أن HPMC له تأثير كبير على تحسين مقاومة مسحوق المعجون للماء، إلا أنه يجب ملاحظة النقاط التالية في التطبيقات العملية:
4.1. اختر الجرعة المناسبة
يجب تعديل جرعة HPMC بشكل مناسب وفقًا لتركيبة مسحوق المعجون ومتطلبات تركيبه. قد يؤدي الإفراط في الاستخدام إلى زيادة لزوجة الملاط، مما يؤثر على عمليات البناء؛ كما أن الاستخدام غير الكافي قد لا يُحقق كامل تأثيره في التكثيف وتكوين الطبقة الرقيقة.
4.2. التآزر مع الإضافات الأخرى
يُستخدم HPMC غالبًا مع إيثرات السليلوز الأخرى، ومسحوق اللاتكس، والمُلَيِّنات، وغيرها من الإضافات لتحقيق تأثيرات شاملة أفضل. ويُمكن تحسين الأداء العام لمسحوق المعجون من خلال الاختيار السليم والتوافق بين هذه الإضافات.
4.3. التحكم في درجة الحرارة والرطوبة المحيطة
قد تتأثر خصائص احتباس الماء في HPMC عند استخدامها في بيئات ذات درجات حرارة ورطوبة عالية. لذا، يجب تنفيذ أعمال البناء في ظل ظروف مناسبة من حيث درجة الحرارة والرطوبة قدر الإمكان، مع الحرص على الحفاظ على رطوبة الملاط.
يُحسّن HPMC بفعالية مقاومة مسحوق المعجون للماء من خلال آليات متعددة، مثل التكثيف، وتكوين الغشاء، وتحسين مقاومة التشققات، والتحكم في تفاعلات الترطيب، مما يُتيح له ثباتًا ومتانة ممتازين في البيئات الرطبة. هذا لا يُحسّن جودة وكفاءة البناء فحسب، بل يُطيل أيضًا من عمره الافتراضي. في التطبيقات العملية، يُمكن للاختيار والاستخدام المُحكم لـ HPMC والمواد المضافة الأخرى تحسين أداء مسحوق المعجون وتحقيق نتائج بناء عالية الجودة.
وقت النشر: ٢٦ يونيو ٢٠٢٤