HPMC (hidroksipropil metilceluloza) je večnamenski polimerni dodatek, ki se pogosto uporablja v gradbenih materialih, zlasti v materialih na osnovi cementa. Uvedba HPMC lahko znatno izboljša učinkovitost materialov na osnovi cementa, vključno s povečanjem odpornosti proti razpokam, izboljšanjem obdelovalnosti in nadzorom procesa hidratacije, s čimer se učinkovito zmanjša pojav razpok.
Kemijske in fizikalne lastnosti HPMC
HPMC je polsintetični polimer, kemično modificiran iz celuloze. Njegova molekularna struktura vključuje metilne in hidroksipropilne substituente, kar mu daje edinstveno topnost, zgoščevanje, zadrževanje vode in tvorjenje filma. Njegove glavne značilnosti vključujejo:
Visoko zadrževanje vode: HPMC ima odlično sposobnost zadrževanja vode in lahko tvori film za zadrževanje vode znotraj materiala, da upočasni izhlapevanje vode.
Učinek zgoščevanja: HPMC lahko znatno poveča viskoznost brozge in s tem izboljša njeno uporabnost.
Lastnosti tvorjenja filma: Njegova dobra sposobnost tvorjenja filma lahko na površini materiala tvori prožen film, ki zagotavlja dodatno fizično zaščito.
Mehanizem vpliva HPMC na pokanje materialov na osnovi cementa
1. Zadrževanje vode in zmanjšanje razpok zaradi suhega krčenja
Cementni materiali se med strjevanjem občutno volumetrično skrčijo, predvsem zaradi izgube vode in krčenja pri sušenju zaradi hidratacijskih reakcij. Razpoke zaradi krčenja zaradi sušenja običajno nastanejo zaradi hitrega izhlapevanja vode v cementni brozgi med postopkom strjevanja, kar ima za posledico neenakomerno volumsko krčenje, kar povzroči nastanek razpok. Lastnosti HPMC za zadrževanje vode igrajo pri tem ključno vlogo:
Upočasnjuje izhlapevanje vode: HPMC zadržuje vlago v cementni brozgi in tako upočasnjuje izhlapevanje vode. Ta učinek zadrževanja vode ne le pomaga podaljšati reakcijski čas hidracije, ampak tudi zmanjša krčenje pri sušenju zaradi izhlapevanja vode.
Enakomerna hidratacijska reakcija: Ker HPMC zagotavlja stabilno vodno okolje, so lahko delci cementa podvrženi bolj enakomerni in zadostni hidratacijski reakciji, kar zmanjša razlike v notranjih napetostih in zmanjša tveganje za razpoke, ki jih povzroči suho krčenje.
2. Izboljšajte viskoznost in enakomernost porazdelitve materialov
HPMC ima učinek zgoščevanja, ki ima pomembno vlogo pri izboljšanju obdelavnosti in enakomernosti materialov na osnovi cementa:
Povečana viskoznost: HPMC poveča viskoznost brozge, s čimer izboljša uporabnost med nanosom, kar omogoča, da se brozga bolje pretaka in zapolni kalupe ali razpoke, kar zmanjša praznine in neravne površine.
Enakomerna porazdelitev: s povečanjem viskoznosti brozge HPMC poskrbi za enakomernejšo porazdelitev polnil in vlaken v brozgi, kar ima za posledico enotno notranjo strukturo med postopkom strjevanja in zmanjšanje razpok zaradi lokaliziranega koncentriranega stresa.
3. Izboljšajte lastnosti tvorjenja filma in zaščito površine
Lastnosti HPMC, ki tvorijo film, pomagajo oblikovati zaščitno plast na površini materiala, kar pozitivno vpliva na zmanjšanje površinskih razpok:
Površinska zaščita: Fleksibilna filmska plast, ki jo tvori HPMC na površini materiala, lahko zaščiti površino pred erozijo v zunanjem okolju in hitro izgubo vlage, s čimer se zmanjša pojav površinskih razpok.
Fleksibilna pokritost: ta sloj filma ima določeno stopnjo prožnosti in lahko absorbira del napetosti med rahlo deformacijo, s čimer prepreči ali upočasni širjenje razpok.
4. Uravnavajte proces hidracije
HPMC lahko uravnava proces hidratacije cementa, ki ima pomembno vlogo pri zmanjševanju koncentracije napetosti, ki jo povzroča neenakomerna hidratacija:
Hidracija s počasnim sproščanjem: HPMC lahko ublaži hitro reakcijo hidracije, kar omogoča postopno sproščanje vode v cementni brozgi, s čimer se zagotovi bolj enotno in trajno hidracijsko okolje. Ta učinek počasnega sproščanja zmanjša koncentracijo napetosti, ki jo povzročajo neenakomerne reakcije hidratacije, in tako zmanjša tveganje za nastanek razpok.
Primeri uporabe HPMC v različnih materialih na osnovi cementa
HPMC se pogosto uporablja v materialih na osnovi cementa, vključno, vendar ne omejeno na samonivelirna tla, premaze za zunanje stene, malte in materiale za popravilo betona. Sledi nekaj posebnih primerov uporabe:
1. Samonivelirni materiali za tla
Samorazlivni materiali za tla zahtevajo dobro pretočnost in oprijemljivost, hkrati pa preprečujejo površinske razpoke. HPMC izboljša pretočnost in površinsko obdelavo materiala s svojimi učinki zgoščevanja in zadrževanja vode, hkrati pa zmanjša pojavnost površinskih razpok.
2. Barva zunanjih sten
Zunanja barva zahteva dober oprijem in odpornost proti razpokam. Lastnosti HPMC, ki tvorijo film in zadržujejo vodo, izboljšajo oprijem in prožnost premaza, s čimer povečajo odpornost premaza na razpoke in odpornost proti vremenskim vplivom.
3. Materiali za popravilo
Materiali za popravilo betona zahtevajo visoko trdnost in hitro strjevanje, hkrati pa ohranjajo majhno krčenje pri sušenju. HPMC zagotavlja odlično sposobnost zadrževanja vode in nadzora hidracije, kar omogoča materialu za popravilo, da ohrani nizko krčenje v suhem stanju med postopkom strjevanja in zmanjša tveganje za razpoke po popravilu.
Previdnostni ukrepi za uporabo HPMC
Čeprav ima HPMC pomemben učinek pri zmanjševanju razpok materialov na osnovi cementa, je treba med uporabo še vedno upoštevati naslednje točke:
Nadzor odmerjanja: Odmerjanje HPMC mora biti strogo v skladu z zahtevami formule. Preveč ali premalo bo vplivalo na učinkovitost materiala. Na splošno velja, da je odmerek med 0,1% in 0,5%.
Enakomernost mešanja: HPMC je treba temeljito premešati z drugimi materiali, da se zagotovi njegovo delovanje v celotni mešanici.
Pogoji gradnje: Okolje gradnje (kot so temperatura, vlaga) prav tako vpliva na učinek HPMC in ga je treba ustrezno prilagoditi glede na posebne pogoje.
HPMC ima kot učinkovit aditiv za materiale na osnovi cementa pomembno vlogo pri zmanjševanju razpok materialov na osnovi cementa s svojimi edinstvenimi lastnostmi zadrževanja vode, zgoščevanja, tvorjenja filma in nadzora hidracije. Zadržuje izhlapevanje vode, izboljšuje enakomernost materiala, ščiti površine materiala in uravnava proces hidratacije, s čimer bistveno zmanjša tveganje za nastanek razpok. Zato lahko pri uporabi materialov na osnovi cementa racionalna uporaba HPMC ne samo izboljša učinkovitost materiala, temveč tudi podaljša njegovo življenjsko dobo in zmanjša stroške vzdrževanja.
Čas objave: 26. junija 2024