HPMC (hüdroksüpropüülmetüültselluloos) on multifunktsionaalne polümeerlisand, mida kasutatakse laialdaselt ehitusmaterjalides, eriti tsemendipõhistes materjalides. HPMC kasutuselevõtt võib märkimisväärselt parandada tsemendipõhiste materjalide jõudlust, sealhulgas suurendada pragudekindlust, parandada töödeldavust ja kontrollida hüdratatsiooniprotsessi, vähendades seeläbi tõhusalt pragude esinemist.
HPMC keemilised ja füüsikalised omadused
HPMC on tselluloosist keemiliselt modifitseeritud poolsünteetiline polümeer. Selle molekulaarstruktuur sisaldab metüül- ja hüdroksüpropüülasendajaid, andes sellele ainulaadse lahustuvuse, paksenemise, veepeetuse ja kilet moodustavad omadused. Selle peamised omadused hõlmavad järgmist:
Kõrge veepeetus: HPMC-l on suurepärane veepeetusvõime ja see võib moodustada materjali sees vettpidava kile, mis aeglustab vee aurustumist.
Paksendav toime: HPMC võib oluliselt suurendada läga viskoossust, parandades seeläbi selle töödeldavust.
Kilet moodustavad omadused: selle hea kilet moodustav võime võib moodustada materjali pinnale painduva kile, pakkudes täiendavat füüsilist kaitset.
HPMC mõjumehhanism tsemendipõhiste materjalide lõhenemisele
1. Veepeetus ja kuivkahanemispragude vähendamine
Tsementmaterjalid kogevad kõvastumise ajal märkimisväärset mahukahanemist, peamiselt veekao ja hüdratatsioonireaktsioonide tõttu kuivamise kokkutõmbumise tõttu. Kuivavad kokkutõmbumispraod tekivad tavaliselt vee kiirest aurustumisest tsemendilobris kivistumisprotsessi käigus, mille tulemuseks on ebaühtlane mahukahanemine, tekitades seeläbi pragusid. HPMC vettpidavad omadused mängivad selles võtmerolli:
Aeglustab vee aurustumist: HPMC hoiab tsemendilobris niiskust, aeglustades seega vee aurustumiskiirust. See veepeetusefekt mitte ainult ei aita pikendada hüdratatsiooni reaktsiooniaega, vaid vähendab ka vee aurustumisest tingitud kuivamise kokkutõmbumist.
Ühtlane hüdratatsioonireaktsioon: kuna HPMC tagab stabiilse veekeskkonna, võivad tsemendiosakesed läbida ühtlasema ja piisava hüdratatsioonireaktsiooni, vähendades sisepingete erinevusi ja vähendades kuiva kokkutõmbumisest põhjustatud pragunemise ohtu.
2. Parandage materjalide viskoossust ja jaotumise ühtlust
HPMC-l on paksendav toime, mis mängib olulist rolli tsemendipõhiste materjalide töödeldavuse ja ühtluse parandamisel:
Suurenenud viskoossus: HPMC suurendab lobri viskoossust, parandades töödeldavust pealekandmise ajal, võimaldades läbril paremini voolata ja täita vorme või pragusid, vähendades tühimikke ja ebaühtlasi alasid.
Ühtlane jaotus: suurendades läga viskoossust, muudab HPMC täiteainete ja kiudude jaotumise lägas ühtlasemaks, mille tulemuseks on ühtlane sisemine struktuur kõvenemisprotsessi ajal ja väheneb lokaalsest kontsentreeritud pingest tingitud pragunemine.
3. Parandage kilet moodustavaid omadusi ja pinnakaitset
HPMC kilet moodustavad omadused aitavad moodustada materjali pinnale kaitsekihi, millel on positiivne mõju pinnapragude vähendamisele:
Pinnakaitse: HPMC-ga moodustatud painduv kilekiht materjali pinnal võib kaitsta pinda väliskeskkonna erosiooni ja kiire niiskuskadu eest, vähendades seeläbi pinnapragude teket.
Paindlik katvus: sellel kilekihil on teatav paindlikkus ja see võib kerge deformatsiooni ajal osa pingest neelata, takistades või aeglustades seeläbi pragude laienemist.
4. Reguleerige niisutusprotsessi
HPMC võib reguleerida tsemendi hüdratatsiooniprotsessi, mis mängib olulist rolli ebaühtlasest hüdratatsioonist põhjustatud stressikontsentratsiooni vähendamisel:
Aeglaselt vabastav hüdratatsioon: HPMC võib leevendada kiiret hüdratatsioonireaktsiooni, võimaldades tsemendilobris sisalduval veel järk-järgult vabaneda, tagades seeläbi ühtlasema ja püsivama hüdratatsioonikeskkonna. See aeglaselt vabanev efekt vähendab ebaühtlastest hüdratatsioonireaktsioonidest põhjustatud pingekontsentratsioone, vähendades seeläbi pragunemise ohtu.
HPMC kasutusnäited erinevates tsemendipõhistes materjalides
HPMC-d kasutatakse laialdaselt tsemendipõhistes materjalides, sealhulgas, kuid mitte ainult, isetasanduvates põrandates, välisseinte kattekihtides, mörtides ja betooniparandusmaterjalides. Järgnevalt on toodud mõned konkreetsed rakendusenäited.
1. Isetasanduvad põrandamaterjalid
Isetasanduvad põrandamaterjalid nõuavad head voolavust ja nakkuvusomadusi, vältides samal ajal pinnapragusid. HPMC parandab materjali voolavust ja pinnaviimistlust oma paksenemise ja vett kinnipidava toime kaudu, vähendades samal ajal pinnapragude teket.
2. Välisseinte värv
Välisvärv nõuab head nakke- ja pragunemiskindlust. HPMC kilet moodustavad omadused ja veepidavus parandavad katte adhesiooni ja paindlikkust, suurendades seeläbi katte vastupidavust pragudele ja ilmastikukindlust.
3. Remondimaterjalid
Betooni parandusmaterjalid nõuavad suurt tugevust ja kiiret kõvenemist, säilitades samal ajal madala kuivamiskahanemise. HPMC tagab suurepärase veepeetuse ja hüdratatsiooni kontrollimise võime, võimaldades parandusmaterjalil säilitada kõvastumisprotsessi ajal madalat kuivkahanemist ja vähendada pärast parandamist pragunemise ohtu.
Ettevaatusabinõud HPMC kasutamisel
Kuigi HPMC-l on märkimisväärne mõju tsemendipõhiste materjalide lõhenemise vähendamisel, tuleb kasutamisel siiski arvestada järgmiste punktidega:
Annuse kontroll: HPMC annus peaks olema rangelt kooskõlas valemi nõuetega. Liiga palju või liiga vähe mõjutab materjali jõudlust. Üldiselt on annus vahemikus 0,1–0,5%.
Segamise ühtlus: HPMC tuleb teiste materjalidega põhjalikult segada, et tagada selle toimimine kogu lobri jooksul.
Ehitustingimused: ehituskeskkond (nt temperatuur, niiskus) mõjutab samuti HPMC mõju ja seda tuleks vastavalt konkreetsetele tingimustele kohandada.
Tõhusa tsemendipõhise materjali lisandina mängib HPMC olulist rolli tsemendipõhiste materjalide lõhenemise vähendamisel tänu oma ainulaadsetele veepidavuse, paksenemise, kilet moodustavatele ja hüdratatsiooni kontrollivatele omadustele. See aeglustab vee aurustumist, parandab materjali ühtlust, kaitseb materjali pindu ja reguleerib hüdratatsiooniprotsessi, vähendades seeläbi oluliselt pragunemise ohtu. Seetõttu ei saa HPMC ratsionaalne kasutamine tsemendipõhiste materjalide kasutamisel mitte ainult parandada materjali jõudlust, vaid pikendada ka selle kasutusiga ja vähendada hoolduskulusid.
Postitusaeg: 26. juuni 2024