ХПМЦ (хидроксипропил метилцелулоза) је мултифункционални полимерни адитив који се широко користи у грађевинским материјалима, посебно у материјалима на бази цемента. Увођење ХПМЦ може значајно побољшати перформансе материјала на бази цемента, укључујући повећање отпорности на пуцање, побољшање обрадивости и контролу процеса хидратације, чиме се ефикасно смањује појава пуцања.
Хемијска и физичка својства ХПМЦ
ХПМЦ је полусинтетички полимер хемијски модификован од целулозе. Његова молекуларна структура укључује метил и хидроксипропил супституенте, што му даје јединствену растворљивост, згушњавање, задржавање воде и својства стварања филма. Његове главне карактеристике укључују:
Високо задржавање воде: ХПМЦ има одличан капацитет задржавања воде и може формирати филм за задржавање воде унутар материјала како би успорио испаравање воде.
Ефекат згушњавања: ХПМЦ може значајно повећати вискозитет суспензије, чиме се побољшава њена обрадивост.
Својства стварања филма: Његова добра способност стварања филма може формирати флексибилан филм на површини материјала, пружајући додатну физичку заштиту.
Механизам утицаја ХПМЦ на пуцање материјала на бази цемента
1. Задржавање воде и смањење пукотина од сувог скупљања
Цементни материјали доживљавају значајно запреминско скупљање током очвршћавања, првенствено због губитка воде и скупљања при сушењу услед реакција хидратације. Пукотине због скупљања приликом сушења обично су узроковане брзим испаравањем воде у цементној суспензији током процеса стврдњавања, што резултира неуједначеним запреминским скупљањем, што узрокује пукотине. Својства ХПМЦ-а који задржавају воду играју кључну улогу у томе:
Успорава испаравање воде: ХПМЦ задржава влагу у цементној суспензији, успоравајући тако брзину испаравања воде. Овај ефекат задржавања воде не само да помаже да се продужи време реакције хидратације, већ и смањује скупљање приликом сушења узроковано испаравањем воде.
Уједначена реакција хидратације: Пошто ХПМЦ обезбеђује стабилно водено окружење, честице цемента могу да прођу уједначенију и довољну реакцију хидратације, смањујући унутрашње разлике напрезања и смањујући ризик од пуцања изазваног сувим скупљањем.
2. Побољшати вискозност и униформност дистрибуције материјала
ХПМЦ има ефекат згушњавања, који игра важну улогу у побољшању обрадивости и униформности материјала на бази цемента:
Повећана вискозност: ХПМЦ повећава вискозитет суспензије, побољшавајући обрадивост током наношења, омогућавајући суспензији да боље тече и попуњава калупе или пукотине, смањујући празнине и неравне површине.
Уједначена дистрибуција: Повећавајући вискозитет суспензије, ХПМЦ чини дистрибуцију пунила и влакана у суспензији равномернијом, што резултира уједначеном унутрашњом структуром током процеса очвршћавања и смањењем пуцања услед локализованог концентрисаног напрезања.
3. Побољшати својства стварања филма и површинску заштиту
Својства ХПМЦ стварања филма помажу у формирању заштитног слоја на површини материјала, што позитивно утиче на смањење површинских пукотина:
Заштита површине: Флексибилни филмски слој формиран од ХПМЦ-а на површини материјала може заштитити површину од ерозије спољашњим окружењем и брзог губитка влаге, чиме се смањује појава површинских пукотина.
Флексибилна покривеност: Овај слој филма има одређени степен флексибилности и може да апсорбује део напрезања током мале деформације, чиме спречава или успорава ширење пукотина.
4. Регулишите процес хидратације
ХПМЦ може регулисати процес хидратације цемента, који игра важну улогу у смањењу концентрације стреса узроковане неуједначеном хидратацијом:
Хидратација са спорим ослобађањем: ХПМЦ може ублажити брзу реакцију хидратације, омогућавајући постепено ослобађање воде у цементној суспензији, чиме се обезбеђује уједначеније и трајније окружење хидратације. Овај ефекат спорог ослобађања смањује концентрацију стреса узроковану неуједначеним реакцијама хидратације, чиме се смањује ризик од пуцања.
Примери примене ХПМЦ у различитим материјалима на бази цемента
ХПМЦ се широко користи у материјалима на бази цемента, укључујући али не ограничавајући се на самонивелирајуће подове, премазе за спољашње зидове, малтере и материјале за поправку бетона. Следе неки конкретни примери примене:
1. Самонивелирајући подни материјали
Самонивелирајући подни материјали захтевају добру флуидност и својства везивања уз избегавање површинских пукотина. ХПМЦ побољшава проток и површинску завршну обраду материјала кроз ефекте згушњавања и задржавања воде, док истовремено смањује појаву површинских пукотина.
2. Боја за спољашње зидове
Спољна боја захтева добру адхезију и отпорност на пукотине. Својства стварања филма и задржавање воде ХПМЦ-а побољшавају адхезију и флексибилност премаза, чиме се повећава отпорност премаза на пуцање и отпорност на атмосферске утицаје.
3. Материјали за поправку
Материјали за поправку бетона захтевају високу чврстоћу и брзо очвршћавање уз одржавање малог скупљања приликом сушења. ХПМЦ пружа одличне могућности задржавања воде и контроле хидратације, омогућавајући материјалу за поправку да одржи ниско скупљање на суво током процеса очвршћавања и смањује ризик од пуцања након поправке.
Мере предострожности за коришћење ХПМЦ
Иако ХПМЦ има значајан ефекат у смањењу пуцања материјала на бази цемента, током употребе још увек треба обратити пажњу на следеће тачке:
Контрола дозе: Дозирање ХПМЦ треба да буде стриктно у складу са захтевима формуле. Превише или премало ће утицати на перформансе материјала. Уопштено говорећи, доза је између 0,1% – 0,5%.
Уједначеност мешања: ХПМЦ треба темељно измешати са другим материјалима како би се осигурало да функционише током целе суспензије.
Услови изградње: Грађевинско окружење (као што су температура, влажност) такође има утицај на ефекат ХПМЦ-а и треба га на одговарајући начин прилагодити специфичним условима.
Као ефикасан адитив за материјале на бази цемента, ХПМЦ игра важну улогу у смањењу пуцања материјала на бази цемента кроз своја јединствена својства задржавања воде, згушњавања, формирања филма и контроле хидратације. Одлаже испаравање воде, побољшава униформност материјала, штити површине материјала и регулише процес хидратације, чиме значајно смањује ризик од пуцања. Стога, у примени материјала на бази цемента, рационална употреба ХПМЦ не само да може побољшати перформансе материјала, већ и продужити његов радни век и смањити трошкове одржавања.
Време поста: 26.06.2024