O HPMC (hidroxipropil-metilcelulose) é um aditivo de polímero multifuncional amplamente utilizado em materiais de construção, especialmente em materiais baseados em cimento. A introdução do HPMC pode melhorar significativamente o desempenho de materiais baseados em cimento, incluindo o aumento da resistência a trincas, melhorando a trabalhabilidade e o controle do processo de hidratação, reduzindo efetivamente a ocorrência de rachaduras.
Propriedades químicas e físicas do HPMC
O HPMC é um polímero semi-sintético modificado quimicamente da celulose. Sua estrutura molecular inclui substituintes metil e hidroxipropil, proporcionando solubilidade única, espessamento, retenção de água e propriedades de formação de filmes. Seus principais recursos incluem:
Alta retenção de água: o HPMC tem uma excelente capacidade de retenção de água e pode formar um filme de retenção de água dentro do material para diminuir a evaporação da água.
Efeito espessante: o HPMC pode aumentar significativamente a viscosidade da pasta, melhorando assim sua trabalhabilidade.
Propriedades de formação de filmes: sua boa capacidade de formação de filmes pode formar um filme flexível na superfície do material, fornecendo proteção física adicional.
O mecanismo de influência do HPMC na rachadura de materiais baseados em cimento
1. Retenção de água e redução de rachaduras de encolhimento a seco
Os materiais cimentícios experimentam encolhimento volumétrico significativo durante o endurecimento, principalmente devido à perda de água e encolhimento de secagem devido a reações de hidratação. As rachaduras em encolhimento de secagem são geralmente causadas pela rápida evaporação da água na pasta de cimento durante o processo de endurecimento, resultando em encolhimento desigual de volume, causando rachaduras. As propriedades de retenção de água do HPMC desempenham um papel fundamental nisso:
Retarda a evaporação da água: o HPMC mantém a umidade na pasta de cimento, diminuindo assim a taxa de evaporação da água. Esse efeito de retenção de água não apenas ajuda a prolongar o tempo de reação de hidratação, mas também reduz o encolhimento da secagem causada pela evaporação da água.
Reação de hidratação uniforme: Como o HPMC fornece um ambiente de água estável, as partículas de cimento podem sofrer uma reação de hidratação mais uniforme e suficiente, reduzindo as diferenças de tensão interna e reduzindo o risco de rachaduras causadas pelo encolhimento seco.
2. Melhore a viscosidade e a distribuição da uniformidade dos materiais
O HPMC tem um efeito espessante, que desempenha um papel importante na melhoria da trabalhabilidade e uniformidade dos materiais baseados em cimento:
Viscosidade aumentada: o HPMC aumenta a viscosidade da pasta, melhorando a trabalhabilidade durante a aplicação, permitindo que a pasta flua melhor e encha moldes ou rachaduras, reduzindo os vazios e as áreas desiguais.
Distribuição uniforme: Ao aumentar a viscosidade da pasta, o HPMC torna a distribuição de cargas e fibras na pasta mais uniforme, resultando em uma estrutura interna uniforme durante o processo de endurecimento e reduzindo a rachadura devido ao estresse concentrado localizado.
3. Aprimore as propriedades formadoras de filme e a proteção da superfície
As propriedades formadoras de filme do HPMC ajudam a formar uma camada protetora na superfície do material, que tem um efeito positivo na redução de rachaduras na superfície:
Proteção da superfície: A camada flexível de filme formada pelo HPMC na superfície do material pode proteger a superfície da erosão pelo ambiente externo e pela rápida perda de umidade, reduzindo assim a ocorrência de rachaduras na superfície.
Cobertura flexível: esta camada de filme tem um certo grau de flexibilidade e pode absorver parte da tensão durante uma leve deformação, impedindo ou diminuindo assim a expansão das rachaduras.
4. Regule o processo de hidratação
O HPMC pode regular o processo de hidratação de cimento, que desempenha um papel importante na redução da concentração de estresse causada pela hidratação desigual:
Hidratação de liberação lenta: O HPMC pode aliviar a rápida reação de hidratação, permitindo que a água na pasta de cimento seja gradualmente liberada, proporcionando assim um ambiente de hidratação mais uniforme e sustentado. Esse efeito de liberação lenta reduz as concentrações de estresse causadas por reações desiguais de hidratação, reduzindo assim o risco de rachadura.
Exemplos de aplicação de HPMC em diferentes materiais baseados em cimento
O HPMC é amplamente utilizado em materiais baseados em cimento, incluindo, entre outros, pisos de autonivelamento, revestimentos de parede externos, morteiros e materiais de reparo de concreto. A seguir, alguns exemplos de aplicativos específicos:
1. Materiais de piso de autonivelamento
Os materiais de piso autonacional requerem boas propriedades de fluidez e ligação, evitando rachaduras na superfície. O HPMC melhora o fluxo e o acabamento da superfície do material através de seus efeitos de espessamento e retenção de água, reduzindo a ocorrência de rachaduras na superfície.
2. Tintura de parede externa
A tinta externa requer boa adesão e resistência a trincas. As propriedades formadoras de filme e a retenção de água do HPMC melhoram a adesão e a flexibilidade do revestimento, aumentando assim a resistência e a clima de crack do revestimento.
3. Materiais de reparo
Os materiais de reparo de concreto requerem alta resistência e endurecimento rápido, mantendo o baixo encolhimento de secagem. O HPMC fornece excelentes recursos de retenção de água e controle de hidratação, permitindo que o material de reparo mantenha baixo encolhimento seco durante o processo de endurecimento e reduza o risco de rachaduras após o reparo.
Precauções para usar o HPMC
Embora o HPMC tenha um efeito significativo na redução de rachaduras de materiais baseados em cimento, os seguintes pontos ainda precisam ser observados durante o uso:
Controle de dose: A dosagem do HPMC deve estar estritamente de acordo com os requisitos de fórmula. Muito ou pouco afetará o desempenho do material. De um modo geral, a dose está entre 0,1% - 0,5%.
Mistura a uniformidade: o HPMC precisa ser completamente misturado com outros materiais para garantir que funcione durante toda a pasta.
Condições de construção: O ambiente de construção (como temperatura, umidade) também tem um impacto no efeito do HPMC e deve ser ajustado adequadamente de acordo com condições específicas.
Como aditivo de material eficaz baseado em cimento, o HPMC desempenha um papel importante na redução do rachaduras de materiais baseados em cimento por meio de suas propriedades exclusivas de retenção de água, espessamento, formação de filmes e controle de hidratação. Atrai a evaporação da água, melhora a uniformidade do material, protege as superfícies do material e regula o processo de hidratação, reduzindo significativamente o risco de rachaduras. Portanto, na aplicação de materiais baseados em cimento, o uso racional do HPMC pode não apenas melhorar o desempenho do material, mas também prolongar sua vida útil e reduzir os custos de manutenção.
Hora de postagem: Jun-26-2024