HPMC (hidroksipropil metilselulosa) adalah aditif polimer multifungsi yang banyak digunakan dalam bahan bangunan, terutama dalam bahan berbasis semen. Pengenalan HPMC secara signifikan dapat meningkatkan kinerja bahan berbasis semen, termasuk meningkatkan resistensi retak, meningkatkan kemampuan kerja dan mengendalikan proses hidrasi, sehingga secara efektif mengurangi terjadinya retak.
Sifat kimia dan fisik HPMC
HPMC adalah polimer semi-sintetis yang dimodifikasi secara kimia dari selulosa. Struktur molekulnya meliputi substituen metil dan hidroksipropil, memberikan kelarutan yang unik, penebalan, retensi air, dan sifat pembentukan film. Fitur utamanya meliputi:
Retensi Air Tinggi: HPMC memiliki kapasitas retensi air yang sangat baik dan dapat membentuk film retensi air di dalam bahan untuk memperlambat penguapan air.
Efek penebalan: HPMC dapat secara signifikan meningkatkan viskositas bubur, sehingga meningkatkan kemampuan kerja.
Properti Pembentuk Film: Kemampuan pembentukan film yang bagus dapat membentuk film yang fleksibel di permukaan material, memberikan perlindungan fisik tambahan.
Mekanisme pengaruh HPMC pada retak bahan berbasis semen
1. Retensi air dan pengurangan retakan penyusutan kering
Bahan semen mengalami penyusutan volumetrik yang signifikan selama pengerasan, terutama karena kehilangan air dan pengeringan penyusutan karena reaksi hidrasi. Retakan susut pengeringan biasanya disebabkan oleh penguapan air yang cepat dalam bubur semen selama proses pengerasan, yang mengakibatkan penyusutan volume yang tidak rata, sehingga menyebabkan retakan. Sifat penahan air HPMC memainkan peran kunci dalam hal ini:
Memperlambat Penguapan Air: HPMC mempertahankan kelembaban di bubur semen, sehingga memperlambat laju penguapan air. Efek retensi air ini tidak hanya membantu memperpanjang waktu reaksi hidrasi, tetapi juga mengurangi penyusutan pengeringan yang disebabkan oleh penguapan air.
Reaksi Hidrasi Seragam: Karena HPMC menyediakan lingkungan air yang stabil, partikel semen dapat mengalami reaksi hidrasi yang lebih seragam dan memadai, mengurangi perbedaan stres internal dan mengurangi risiko retak yang disebabkan oleh penyusutan kering.
2. Meningkatkan keseragaman viskositas dan distribusi bahan
HPMC memiliki efek penebalan, yang memainkan peran penting dalam meningkatkan kemampuan kerja dan keseragaman bahan berbasis semen:
Peningkatan viskositas: HPMC meningkatkan viskositas bubur, meningkatkan kemampuan kerja selama aplikasi, memungkinkan bubur mengalir lebih baik dan mengisi cetakan atau retakan, mengurangi rongga dan area yang tidak merata.
Distribusi Seragam: Dengan meningkatkan viskositas bubur, HPMC membuat distribusi pengisi dan serat dalam bubur lebih merata, menghasilkan struktur internal yang seragam selama proses pengerasan dan mengurangi retak karena stres terkonsentrasi lokal.
3. Tingkatkan sifat pembentukan film dan perlindungan permukaan
Sifat pembentuk film HPMC membantu membentuk lapisan pelindung pada permukaan material, yang memiliki efek positif pada retakan permukaan yang mengurangi:
Perlindungan Permukaan: Lapisan film fleksibel yang dibentuk oleh HPMC pada permukaan material dapat melindungi permukaan dari erosi oleh lingkungan eksternal dan kehilangan kelembaban yang cepat, sehingga mengurangi terjadinya retakan permukaan.
Cakupan Fleksibel: Lapisan film ini memiliki tingkat fleksibilitas tertentu dan dapat menyerap bagian dari stres selama sedikit deformasi, sehingga mencegah atau memperlambat perluasan retakan.
4. Atur proses hidrasi
HPMC dapat mengatur proses hidrasi semen, yang memainkan peran penting dalam mengurangi konsentrasi stres yang disebabkan oleh hidrasi yang tidak merata:
Hidrasi pelepasan lambat: HPMC dapat mengurangi reaksi hidrasi cepat, memungkinkan air dalam bubur semen secara bertahap dilepaskan, sehingga memberikan lingkungan hidrasi yang lebih seragam dan berkelanjutan. Efek pelepasan lambat ini mengurangi konsentrasi stres yang disebabkan oleh reaksi hidrasi yang tidak merata, sehingga mengurangi risiko retak.
Contoh aplikasi HPMC dalam bahan berbasis semen yang berbeda
HPMC banyak digunakan dalam bahan berbasis semen, termasuk tetapi tidak terbatas pada lantai level sendiri, pelapis dinding eksterior, mortir dan bahan perbaikan beton. Berikut ini adalah beberapa contoh aplikasi spesifik:
1. Bahan Lantai Level Mandiri
Bahan lantai level sendiri membutuhkan sifat fluiditas dan ikatan yang baik sambil menghindari retakan permukaan. HPMC meningkatkan aliran dan lapisan permukaan material melalui efek penebalan dan retensi air sambil mengurangi terjadinya retakan permukaan.
2. cat dinding eksterior
Cat eksterior membutuhkan adhesi yang baik dan resistensi retak. Sifat pembentuk film dan retensi air HPMC meningkatkan adhesi dan fleksibilitas lapisan, sehingga meningkatkan ketahanan retak dan cuaca.
3. Bahan perbaikan
Bahan perbaikan beton membutuhkan kekuatan tinggi dan pengerasan cepat sambil mempertahankan penyusutan pengeringan rendah. HPMC memberikan retensi air yang sangat baik dan kemampuan kontrol hidrasi, memungkinkan bahan perbaikan untuk mempertahankan penyusutan kering yang rendah selama proses pengerasan dan mengurangi risiko retak setelah perbaikan.
Tindakan pencegahan untuk menggunakan HPMC
Meskipun HPMC memiliki efek yang signifikan dalam mengurangi retak bahan berbasis semen, titik-titik berikut masih perlu dicatat selama penggunaan:
Kontrol Dosis: Dosis HPMC harus secara ketat sesuai dengan persyaratan rumus. Terlalu banyak atau terlalu sedikit akan mempengaruhi kinerja material. Secara umum, dosisnya antara 0,1% - 0,5%.
Pencampuran Keseragaman: HPMC perlu dicampur secara menyeluruh dengan bahan lain untuk memastikannya bekerja di seluruh bubur.
Kondisi Konstruksi: Lingkungan konstruksi (seperti suhu, kelembaban) juga berdampak pada efek HPMC, dan harus disesuaikan secara tepat sesuai dengan kondisi tertentu.
Sebagai aditif material berbasis semen yang efektif, HPMC memainkan peran penting dalam mengurangi retak bahan berbasis semen melalui sifat retensi air yang unik, penebalan, pembentukan film dan sifat kontrol hidrasi. Ini menunda penguapan air, meningkatkan keseragaman material, melindungi permukaan material, dan mengatur proses hidrasi, sehingga secara signifikan mengurangi risiko retak. Oleh karena itu, dalam penerapan bahan berbasis semen, penggunaan rasional HPMC tidak hanya dapat meningkatkan kinerja material, tetapi juga memperpanjang masa pakai dan mengurangi biaya pemeliharaan.
Waktu posting: Jun-26-2024