HPMC (hidroxipropilmetilcel·lulosa) és un additiu polimèric multifuncional àmpliament utilitzat en materials de construcció, especialment en materials basats en ciment. La introducció de HPMC pot millorar significativament el rendiment dels materials a base de ciment, incloent la millora de la resistència a les esquerdes, la millora de la treballabilitat i el control del procés d'hidratació, reduint així de manera efectiva l'aparició d'esquerdes.
Propietats físiques i químiques de les HPMC
HPMC és un polímer semisintètic modificat químicament a partir de cel·lulosa. La seva estructura molecular inclou substituents de metil i hidroxipropil, cosa que li confereix propietats úniques de solubilitat, espessiment, retenció d'aigua i pel·lícula. Les seves característiques principals inclouen:
Alta retenció d'aigua: HPMC té una excel·lent capacitat de retenció d'aigua i pot formar una pel·lícula de retenció d'aigua dins del material per frenar l'evaporació de l'aigua.
Efecte espessidor: HPMC pot augmentar significativament la viscositat del purí, millorant així la seva treballabilitat.
Propietats de formació de pel·lícula: la seva bona capacitat de formació de pel·lícula pot formar una pel·lícula flexible a la superfície del material, proporcionant una protecció física addicional.
El mecanisme d'influència de HPMC en l'esquerdament de materials basats en ciment
1. Retenció d'aigua i reducció d'esquerdes de contracció seca
Els materials de ciment experimenten una contracció volumètrica important durant l'enduriment, principalment a causa de la pèrdua d'aigua i la contracció de l'assecat a causa de les reaccions d'hidratació. Les esquerdes de contracció de l'assecat solen ser causades per la ràpida evaporació de l'aigua a la purina de ciment durant el procés d'enduriment, donant lloc a una contracció de volum desigual, provocant així esquerdes. Les propietats de retenció d'aigua de HPMC juguen un paper clau en això:
Redueix l'evaporació de l'aigua: HPMC reté la humitat a la purina de ciment, alentint així la velocitat d'evaporació de l'aigua. Aquest efecte de retenció d'aigua no només ajuda a allargar el temps de reacció d'hidratació, sinó que també redueix la contracció de l'assecat causada per l'evaporació de l'aigua.
Reacció d'hidratació uniforme: com que HPMC proporciona un ambient d'aigua estable, les partícules de ciment poden experimentar una reacció d'hidratació més uniforme i suficient, reduint les diferències d'estrès intern i reduint el risc d'esquerdes causades per la contracció seca.
2. Millorar la viscositat i la uniformitat de distribució dels materials
HPMC té un efecte espessidor, que juga un paper important en la millora de la treballabilitat i la uniformitat dels materials a base de ciment:
Augment de la viscositat: HPMC augmenta la viscositat de la purín, millorant la treballabilitat durant l'aplicació, permetent que la purín flueixi millor i ompli motlles o esquerdes, reduint buits i zones irregulars.
Distribució uniforme: en augmentar la viscositat de la purín, HPMC fa que la distribució de farcits i fibres a la purín sigui més uniforme, donant lloc a una estructura interna uniforme durant el procés d'enduriment i reduint l'esquerda a causa de l'estrès concentrat localitzat.
3. Millorar les propietats pel·lícules i la protecció de la superfície
Les propietats pel·lícules d'HPMC ajuden a formar una capa protectora a la superfície del material, que té un efecte positiu en la reducció de les esquerdes superficials:
Protecció superficial: la capa de pel·lícula flexible formada per HPMC a la superfície del material pot protegir la superfície de l'erosió per l'entorn extern i la ràpida pèrdua d'humitat, reduint així l'aparició d'esquerdes superficials.
Cobertura flexible: aquesta capa de pel·lícula té un cert grau de flexibilitat i pot absorbir part de la tensió durant una lleugera deformació, evitant o alentint així l'expansió de les esquerdes.
4. Regular el procés d'hidratació
HPMC pot regular el procés d'hidratació del ciment, que té un paper important en la reducció de la concentració d'estrès causada per una hidratació desigual:
Hidratació d'alliberament lent: HPMC pot alleujar la ràpida reacció d'hidratació, permetent que l'aigua del purí de ciment s'alliberi gradualment, proporcionant així un entorn d'hidratació més uniforme i sostingut. Aquest efecte d'alliberament lent redueix les concentracions d'estrès causades per reaccions d'hidratació desiguals, reduint així el risc d'esquerdes.
Exemples d'aplicació de HPMC en diferents materials a base de ciment
HPMC s'utilitza àmpliament en materials a base de ciment, inclosos, entre d'altres, sòls autonivellants, revestiments de parets exteriors, morters i materials de reparació de formigó. A continuació es mostren alguns exemples específics d'aplicació:
1. Materials de terra autonivellants
Els materials de terra autonivellants requereixen una bona fluïdesa i propietats d'unió alhora que eviten esquerdes superficials. L'HPMC millora el flux i l'acabat superficial del material mitjançant els seus efectes d'engrossiment i retenció d'aigua alhora que redueix l'aparició d'esquerdes superficials.
2. Pintura de parets exteriors
La pintura exterior requereix una bona adherència i resistència a les esquerdes. Les propietats pel·lícules i la retenció d'aigua d'HPMC milloren l'adhesió i la flexibilitat del recobriment, millorant així la resistència a les esquerdes i la resistència a la intempèrie del recobriment.
3. Materials de reparació
Els materials de reparació del formigó requereixen una alta resistència i un enduriment ràpid mentre mantenen una baixa contracció d'assecat. HPMC ofereix excel·lents capacitats de retenció d'aigua i control d'hidratació, permetent que el material de reparació mantingui una contracció en sec durant el procés d'enduriment i redueixi el risc d'esquerdes després de la reparació.
Precaucions per utilitzar HPMC
Tot i que HPMC té un efecte significatiu en la reducció de l'esquerda dels materials a base de ciment, encara cal tenir en compte els punts següents durant l'ús:
Control de la dosi: La dosi de HPMC ha de ser estrictament d'acord amb els requisits de la fórmula. Massa o massa poc afectarà el rendiment del material. En termes generals, la dosi està entre el 0,1% i el 0,5%.
Uniformitat de mescla: l'HPMC s'ha de barrejar a fons amb altres materials per assegurar-se que funcioni a tot el purí.
Condicions de construcció: l'entorn de construcció (com ara la temperatura, la humitat) també té un impacte en l'efecte de HPMC i s'ha d'ajustar adequadament segons les condicions específiques.
Com a additiu de material a base de ciment eficaç, HPMC té un paper important en la reducció de l'esquerda dels materials a base de ciment gràcies a les seves propietats úniques de retenció d'aigua, espessiment, formació de pel·lícula i control d'hidratació. Retarda l'evaporació de l'aigua, millora la uniformitat del material, protegeix les superfícies del material i regula el procés d'hidratació, reduint així significativament el risc d'esquerdes. Per tant, en l'aplicació de materials a base de ciment, l'ús racional de HPMC no només pot millorar el rendiment del material, sinó que també allarga la seva vida útil i reduir els costos de manteniment.
Hora de publicació: 26-juny-2024