HPMC (hidroxipropil metilcelulosa) é un aditivo polímero multifuncional amplamente usado en materiais de construción, especialmente en materiais a base de cemento. A introdución de HPMC pode mellorar significativamente o rendemento dos materiais baseados no cemento, incluída a mellora da resistencia á fisura, a mellora da manipulación e ao control do proceso de hidratación, reducindo efectivamente a aparición de fisuras.
Propiedades químicas e físicas de HPMC
O HPMC é un polímero semi-sintético modificado químicamente a partir da celulosa. A súa estrutura molecular inclúe substituíntes de metilo e hidroxipropilo, dándolle unha solubilidade única, engrosamento, retención de auga e propiedades formadoras de películas. As súas características principais inclúen:
Alta retención de auga: HPMC ten unha excelente capacidade de retención de auga e pode formar unha película de retención de auga dentro do material para retardar a evaporación da auga.
Efecto de engrosamento: o HPMC pode aumentar significativamente a viscosidade da suspensión, mellorando así a súa traballo.
Propiedades formadoras de películas: a súa boa capacidade para formar película pode formar unha película flexible na superficie do material, proporcionando protección física adicional.
O mecanismo de influencia de HPMC no cracking de materiais a base de cemento
1. Retención de auga e redución de fendas de encollemento seco
Os materiais cimenticios experimentan un encollemento volumétrico importante durante o endurecemento, principalmente debido á perda de auga e ao secado de encollemento debido ás reaccións de hidratación. As fisuras de encollemento de secado normalmente son causadas pola rápida evaporación da auga na suspensión do cemento durante o proceso de endurecemento, dando lugar a un encollemento de volume desigual, provocando así fisuras. As propiedades de retención de auga do HPMC xogan un papel clave:
Retire a evaporación da auga: o HPMC conserva a humidade na suspensión de cemento, e diminúe así a taxa de evaporación da auga. Este efecto de retención de auga non só axuda a prolongar o tempo de reacción de hidratación, senón que tamén reduce o encollemento de secado causado pola evaporación da auga.
Reacción de hidratación uniforme: Dado que o HPMC proporciona un ambiente de auga estable, as partículas de cemento poden sufrir unha reacción de hidratación máis uniforme e suficiente, reducindo as diferenzas de tensión interna e reducindo o risco de fisuras causadas polo encollemento en seco.
2. Mellora a viscosidade e a uniformidade de distribución dos materiais
HPMC ten un efecto engrosado, que xoga un papel importante na mellora da viabilidade e da uniformidade dos materiais baseados no cemento:
Aumento da viscosidade: o HPMC aumenta a viscosidade da suspensión, mellorando a funcionamento durante a aplicación, permitindo que a suspensión flúa mellor e enchera moldes ou fisuras, reducindo baleiros e áreas desiguales.
Distribución uniforme: aumentando a viscosidade da suspensión, HPMC fai que a distribución de recheos e fibras na suspensión sexa uniforme, obtendo unha estrutura interna uniforme durante o proceso de endurecemento e reducindo o craqueo debido ao estrés concentrado localizado.
3. Mellorar as propiedades formadoras de películas e a protección superficial
As propiedades que forman o filme de HPMC axudan a formar unha capa de protección na superficie do material, que ten un efecto positivo na redución de fendas superficiais:
Protección superficial: A capa de película flexible formada por HPMC na superficie do material pode protexer a superficie da erosión polo ambiente externo e a rápida perda de humidade, reducindo así a aparición de fisuras superficiais.
Cobertura flexible: Esta capa de película ten un certo grao de flexibilidade e pode absorber parte do estrés durante unha lixeira deformación, evitando así ou retardando a expansión das fisuras.
4. Regula o proceso de hidratación
O HPMC pode regular o proceso de hidratación de cemento, que xoga un papel importante na redución da concentración de estrés causado pola hidratación desigual:
Hidratación de liberación lenta: o HPMC pode aliviar a rápida reacción de hidratación, permitindo que a auga da suspensión de cemento sexa liberada gradualmente, proporcionando así un ambiente de hidratación máis uniforme e sostido. Este efecto de liberación lenta reduce as concentracións de estrés causadas por reaccións de hidratación desigual, reducindo así o risco de rachaduras.
Exemplos de aplicación de HPMC en diferentes materiais baseados no cemento
O HPMC é amplamente utilizado en materiais a base de cemento, incluíndo pero non limitados a pisos de autovelección, revestimentos de parede exterior, morteros e materiais de reparación de formigón. A continuación móstranse algúns exemplos específicos da aplicación:
1. Materiais de piso autovelante
Os materiais de piso de autovelección requiren unha boa fluidez e as propiedades de unión evitando as fisuras superficiais. O HPMC mellora o fluxo e o acabado superficial do material a través dos seus efectos de engrosamento e retención de auga ao tempo que se reduce a aparición de fisuras superficiais.
2. Pintura de parede exterior
A pintura exterior require unha boa adhesión e resistencia á fisura. As propiedades que forman a película e a retención de auga de HPMC melloran a adhesión e flexibilidade do revestimento, aumentando así a resistencia e a resistencia á crack do revestimento.
3. Materiais de reparación
Os materiais de reparación de formigón requiren alta resistencia e endurecemento rápido, mantendo un baixo encollemento de secado. O HPMC proporciona excelentes capacidades de retención de auga e control de hidratación, permitindo que o material de reparación manteña un baixo encollemento seco durante o proceso de endurecemento e reduce o risco de craqueo despois da reparación.
Precaucións para usar HPMC
Aínda que o HPMC ten un efecto significativo na redución do cracking de materiais baseados no cemento, aínda hai que observar os seguintes puntos durante o uso:
Control da dosificación: a dosificación de HPMC debería estar estrictamente de acordo cos requisitos de fórmula. Demasiado ou pouco afectará o rendemento material. En xeral, a dosificación está entre o 0,1% e o 0,5%.
Mestura de uniformidade: o HPMC ten que mesturarse completamente con outros materiais para asegurarse de que funcione ao longo da suspensión.
Condicións de construción: o ambiente de construción (como a temperatura, a humidade) tamén ten un impacto no efecto do HPMC e debe axustarse adecuadamente segundo condicións específicas.
Como un aditivo de material baseado no cemento eficaz, HPMC xoga un papel importante na redución da rachadura de materiais a base de cemento a través das súas propiedades de retención de auga, engrosamento, formación de películas e control de hidratación. Atrasa a evaporación da auga, mellora a uniformidade material, protexe as superficies dos materiais e regula o proceso de hidratación, reducindo así o risco de racharse. Polo tanto, na aplicación de materiais baseados no cemento, o uso racional do HPMC non só pode mellorar o rendemento material, senón tamén ampliar a súa vida útil e reducir os custos de mantemento.
Tempo de publicación: xuño-26-2024