HPMC (хидроксипропил метилцелулоза) е многофункционална полимерна добавка, широко използвана в строителни материали, особено в материали на циментова основа. Въвеждането на HPMC може значително да подобри работата на материалите на основата на цимент, включително повишаване на устойчивостта на напукване, подобряване на обработваемостта и контролиране на процеса на хидратация, като по този начин ефективно намалява появата на напукване.
Химични и физични свойства на HPMC
HPMC е полусинтетичен полимер, химически модифициран от целулоза. Неговата молекулярна структура включва метилови и хидроксипропилови заместители, което му придава уникална разтворимост, сгъстяване, задържане на вода и филмообразуващи свойства. Основните му характеристики включват:
Високо задържане на вода: HPMC има отличен капацитет за задържане на вода и може да образува филм за задържане на вода вътре в материала, за да забави изпарението на водата.
Сгъстяващ ефект: HPMC може значително да увеличи вискозитета на суспензията, като по този начин подобри нейната обработваемост.
Филмообразуващи свойства: Неговата добра филмообразуваща способност може да образува гъвкав филм върху повърхността на материала, осигурявайки допълнителна физическа защита.
Механизмът на влияние на HPMC върху напукването на материали на циментова основа
1. Задържане на вода и намаляване на пукнатините от сухо свиване
Циментовите материали изпитват значително обемно свиване по време на втвърдяване, главно поради загуба на вода и свиване при сушене поради реакции на хидратация. Пукнатините от свиване при изсъхване обикновено се причиняват от бързото изпаряване на водата в циментовата суспензия по време на процеса на втвърдяване, което води до неравномерно свиване на обема, като по този начин причинява пукнатини. Водозадържащите свойства на HPMC играят ключова роля в това:
Забавя изпарението на водата: HPMC задържа влагата в циментовата суспензия, като по този начин забавя скоростта на изпаряване на водата. Този ефект на задържане на вода не само помага за удължаване на времето за реакция на хидратация, но също така намалява свиването при изсушаване, причинено от изпаряването на водата.
Равномерна реакция на хидратация: Тъй като HPMC осигурява стабилна водна среда, циментовите частици могат да претърпят по-равномерна и достатъчна реакция на хидратация, намалявайки вътрешните разлики в напрежението и намалявайки риска от напукване, причинено от сухо свиване.
2. Подобрете вискозитета и равномерността на разпределението на материалите
HPMC има сгъстяващ ефект, който играе важна роля за подобряване на обработваемостта и еднородността на материалите на циментова основа:
Повишен вискозитет: HPMC увеличава вискозитета на суспензията, подобрявайки обработваемостта по време на нанасяне, позволявайки на суспензията да тече по-добре и да запълва формите или пукнатините, намалявайки кухините и неравните зони.
Равномерно разпределение: Чрез увеличаване на вискозитета на суспензията, HPMC прави разпределението на пълнителите и влакната в суспензията по-равномерно, което води до еднаква вътрешна структура по време на процеса на втвърдяване и намалява напукването поради локализирано концентрирано напрежение.
3. Подобрете филмообразуващите свойства и повърхностната защита
Филмообразуващите свойства на HPMC спомагат за образуването на защитен слой върху повърхността на материала, което има положителен ефект за намаляване на повърхностните пукнатини:
Повърхностна защита: Гъвкавият филмов слой, образуван от HPMC върху повърхността на материала, може да защити повърхността от ерозия от външната среда и бърза загуба на влага, като по този начин намалява появата на повърхностни пукнатини.
Гъвкаво покритие: Този филмов слой има известна степен на гъвкавост и може да поеме част от напрежението по време на лека деформация, като по този начин предотвратява или забавя разширяването на пукнатините.
4. Регулирайте процеса на хидратация
HPMC може да регулира процеса на хидратация на цимента, който играе важна роля за намаляване на концентрацията на напрежение, причинено от неравномерна хидратация:
Хидратация с бавно освобождаване: HPMC може да облекчи бързата реакция на хидратация, позволявайки на водата в циментовата суспензия да се освобождава постепенно, като по този начин осигурява по-равномерна и устойчива среда на хидратация. Този ефект на бавно освобождаване намалява концентрациите на напрежение, причинени от неравномерни реакции на хидратация, като по този начин намалява риска от напукване.
Примери за приложение на HPMC в различни материали на циментова основа
HPMC се използва широко в материали на циментова основа, включително, но не само, саморазливни подове, покрития за външни стени, строителни разтвори и материали за ремонт на бетон. Следват някои конкретни примери за приложение:
1. Саморазливни подови материали
Саморазливните подови материали изискват добра течливост и свързващи свойства, като същевременно избягват повърхностни пукнатини. HPMC подобрява течливостта и повърхностното покритие на материала чрез своите ефекти на сгъстяване и задържане на вода, като същевременно намалява появата на повърхностни пукнатини.
2. Боядисване на външни стени
Външната боя изисква добра адхезия и устойчивост на напукване. Филмообразуващите свойства и задържането на вода на HPMC подобряват адхезията и гъвкавостта на покритието, като по този начин повишават устойчивостта на покритието на напукване и устойчивостта на атмосферни влияния.
3. Ремонтни материали
Материалите за ремонт на бетон изискват висока якост и бързо втвърдяване, като същевременно поддържат ниско свиване при сушене. HPMC осигурява отлични възможности за задържане на вода и контрол на хидратацията, позволявайки на ремонтния материал да поддържа ниско свиване в сухо състояние по време на процеса на втвърдяване и да намали риска от напукване след ремонт.
Предпазни мерки при използване на HPMC
Въпреки че HPMC има значителен ефект за намаляване на напукването на материали на основата на цимент, все пак трябва да се отбележат следните точки по време на употреба:
Контрол на дозировката: Дозировката на HPMC трябва да бъде стриктно в съответствие с изискванията на формулата. Твърде много или твърде малко ще се отрази на представянето на материала. Най-общо казано, дозировката е между 0,1% – 0,5%.
Еднородност на смесване: HPMC трябва да се смеси старателно с други материали, за да се гарантира, че работи в цялата суспензия.
Строителни условия: Строителната среда (като температура, влажност) също оказва влияние върху ефекта на HPMC и трябва да бъде подходящо коригирана според специфичните условия.
Като ефективна добавка за материали на циментова основа, HPMC играе важна роля за намаляване на напукването на материали на циментова основа чрез уникалните си свойства за задържане на вода, сгъстяване, образуване на филм и контрол на хидратацията. Забавя изпарението на водата, подобрява равномерността на материала, предпазва повърхностите на материала и регулира процеса на хидратация, като по този начин значително намалява риска от напукване. Следователно, при прилагането на материали на основата на цимент, рационалното използване на HPMC може не само да подобри характеристиките на материала, но и да удължи неговия експлоатационен живот и да намали разходите за поддръжка.
Време на публикуване: 26 юни 2024 г