L'HPMC (idrossipropil metilcellulosa) è un additivo polimerico multifunzionale ampiamente utilizzato nei materiali da costruzione, in particolare nei materiali a base di cemento. L'introduzione di HPMC può migliorare significativamente le prestazioni dei materiali a base di cemento, incluso il miglioramento della resistenza alle crepe, il miglioramento della lavorabilità e il controllo del processo di idratazione, riducendo così efficacemente il verificarsi di cracking.
Proprietà chimiche e fisiche di HPMC
HPMC è un polimero semi-sintetico modificato chimicamente dalla cellulosa. La sua struttura molecolare comprende sostituenti di metile e idrossipropil, dandogli solubilità unica, ispessimento, ritenzione idrica e proprietà che formano i film. Le sue caratteristiche principali includono:
Elevata ritenzione idrica: HPMC ha un'eccellente capacità di ritenzione idrica e può formare un film di ritenzione idrica all'interno del materiale per rallentare l'evaporazione dell'acqua.
Effetto ispessimento: HPMC può aumentare significativamente la viscosità della sospensione, migliorando così la sua lavorabilità.
Proprietà che formano i film: la sua buona capacità di formazione del film può formare un film flessibile sulla superficie del materiale, fornendo ulteriore protezione fisica.
Il meccanismo di influenza di HPMC sul cracking dei materiali a base di cemento
1. ritenzione idrica e riduzione delle crepe di rimpasto secco
I materiali cementizi sperimentano un significativo restringimento volumetrico durante l'indurimento, principalmente a causa della perdita di acqua e del restringimento dell'essiccazione dovuta alle reazioni di idratazione. Le fessure di rimprigitura dell'essiccamento sono generalmente causate dalla rapida evaporazione dell'acqua nella sospensione del cemento durante il processo di indurimento, con conseguente riduzione del volume irregolare, causando così le crepe. Le proprietà che ritengono l'acqua di HPMC svolgono un ruolo chiave in questo:
Rallenta l'evaporazione dell'acqua: HPMC mantiene l'umidità nella sospensione del cemento, rallentando così il tasso di evaporazione dell'acqua. Questo effetto di ritenzione idrica non solo aiuta a prolungare i tempi di reazione dell'idratazione, ma riduce anche il restringimento dell'essiccazione causata dall'evaporazione dell'acqua.
Reazione di idratazione uniforme: poiché HPMC fornisce un ambiente d'acqua stabile, le particelle di cemento possono sottoporsi a una reazione di idratazione più uniforme e sufficiente, riducendo le differenze di stress interno e riducendo il rischio di crack di ridotta.
2. Migliorare la viscosità e l'uniformità della distribuzione dei materiali
HPMC ha un effetto ispessimento, che svolge un ruolo importante nel migliorare la lavorabilità e l'uniformità dei materiali a base di cemento:
Aumenta la viscosità: HPMC aumenta la viscosità della sospensione, migliorando la lavorabilità durante l'applicazione, consentendo al flusso di liquame di fluire meglio e riempire stampi o crepe, riducendo i vuoti e le aree irregolari.
Distribuzione uniforme: aumentando la viscosità della sospensione, HPMC rende più uniforme la distribuzione di riempitivi e fibre nella sospensione, con conseguente struttura interna uniforme durante il processo di indurimento e riducendo le crack a causa dello stress concentrato localizzato.
3. Migliora le proprietà che formano i film e la protezione della superficie
Le proprietà che formano il film di HPMC aiutano a formare uno strato protettivo sulla superficie del materiale, che ha un effetto positivo sulla riduzione delle crepe superficiali:
Protezione della superficie: lo strato di film flessibile formato da HPMC sulla superficie del materiale può proteggere la superficie dall'erosione dall'ambiente esterno e una rapida perdita di umidità, riducendo così il verificarsi di crepe superficiali.
Copertura flessibile: questo strato di film ha un certo grado di flessibilità e può assorbire parte dello stress durante una leggera deformazione, impedendo così o rallentando l'espansione delle fessure.
4. Regola il processo di idratazione
HPMC può regolare il processo di idratazione del cemento, che svolge un ruolo importante nella riduzione della concentrazione di stress causata dall'idratazione irregolare:
Idratazione a rilascio lento: l'HPMC può alleviare la rapida reazione di idratazione, consentendo di rilasciare l'acqua nella sospensione del cemento, fornendo così un ambiente di idratazione più uniforme e sostenuto. Questo effetto a rilascio lento riduce le concentrazioni di stress causate da reazioni irregolari di idratazione, riducendo così il rischio di crack.
Esempi di applicazione di HPMC in diversi materiali a base di cemento
HPMC è ampiamente utilizzato nei materiali a base di cemento, inclusi ma non limitati ai pavimenti autolivellanti, ai rivestimenti a parete esterni, ai mortai e ai materiali di riparazione del cemento. Di seguito sono riportati alcuni esempi specifici dell'applicazione:
1. Materiali per pavimenti autolivellanti
I materiali per pavimenti autolivellanti richiedono una buona fluidità e proprietà di legame evitando le crepe superficiali. HPMC migliora il flusso e la finitura superficiale del materiale attraverso i suoi effetti di ispessimento e di ritenzione idrica, riducendo al contempo il verificarsi di crepe superficiali.
2. Vernice per pareti esterne
La vernice esterna richiede una buona adesione e resistenza alle crepe. Le proprietà che formano i film e la ritenzione idrica di HPMC migliorano l'adesione e la flessibilità del rivestimento, migliorando così la resistenza e la meteororità del rivestimento del rivestimento.
3. Materiali di riparazione
I materiali di riparazione del calcestruzzo richiedono un'alta resistenza e un rapido indurimento mantenendo un basso restringimento dell'essiccamento. HPMC fornisce eccellenti capacità di ritenzione idrica e controllo dell'idratazione, consentendo al materiale di riparazione di mantenere un basso restringimento a secco durante il processo di indurimento e ridurre il rischio di crack dopo la riparazione.
Precauzioni per l'utilizzo di HPMC
Sebbene HPMC abbia un effetto significativo nel ridurre il cracking dei materiali a base di cemento, durante l'uso deve ancora essere annotato i seguenti punti:
Controllo del dosaggio: il dosaggio di HPMC dovrebbe essere rigorosamente conforme ai requisiti di formula. Troppo o troppo poco influenzerà le prestazioni del materiale. In generale, il dosaggio è compreso tra 0,1% - 0,5%.
Miscelare l'uniformità: HPMC deve essere miscelato accuratamente con altri materiali per garantire che funzioni durante la sospensione.
Condizioni di costruzione: l'ambiente di costruzione (come temperatura, umidità) ha anche un impatto sull'effetto di HPMC e dovrebbe essere adeguatamente regolato in base a condizioni specifiche.
Come un efficace additivo per materiale a base di cemento, HPMC svolge un ruolo importante nel ridurre le crepa di materiali a base di cemento attraverso le sue unici proprietà di ritenzione di acqua, ispessimento, formazione di film e di controllo dell'idratazione. Ricave l'evaporazione dell'acqua, migliora l'uniformità del materiale, protegge le superfici dei materiali e regola il processo di idratazione, riducendo così significativamente il rischio di crack. Pertanto, nell'applicazione di materiali a base di cemento, l'uso razionale di HPMC può non solo migliorare le prestazioni dei materiali, ma anche estendere la propria durata e ridurre i costi di manutenzione.
Tempo post: 26-2024 giugno