HPMC (hydroxipropylmetylcellulosa) är en multifunktionell polymertillsats som ofta används i byggmaterial, särskilt i cementbaserade material. Införandet av HPMC kan avsevärt förbättra prestandan hos cementbaserade material, inklusive förbättrad sprickbeständighet, förbättra bearbetbarheten och kontrollera hydratiseringsprocessen, och därigenom effektivt minska förekomsten av sprickbildning.
Kemiska och fysikaliska egenskaper hos HPMC
HPMC är en halvsyntetisk polymer kemiskt modifierad från cellulosa. Dess molekylära struktur inkluderar metyl- och hydroxipropylsubstituenter, vilket ger den unika löslighet, förtjockning, vattenretention och filmbildande egenskaper. Dess huvudsakliga funktioner inkluderar:
Hög vattenretention: HPMC har utmärkt vattenretentionskapacitet och kan bilda en vattenretentionsfilm inuti materialet för att bromsa avdunstning av vatten.
Förtjockningseffekt: HPMC kan avsevärt öka slammets viskositet och därigenom förbättra dess bearbetbarhet.
Filmbildande egenskaper: Dess goda filmbildande förmåga kan bilda en flexibel film på ytan av materialet, vilket ger ytterligare fysiskt skydd.
Påverkansmekanismen för HPMC på sprickbildning av cementbaserade material
1. Vattenretention och minskning av torrkrympningssprickor
Cementbaserade material upplever betydande volymetrisk krympning under härdning, främst på grund av vattenförlust och uttorkningskrympning på grund av hydratiseringsreaktioner. Torkande krympsprickor orsakas vanligtvis av snabb avdunstning av vatten i cementuppslamningen under härdningsprocessen, vilket resulterar i ojämn volymkrympning, vilket orsakar sprickor. De vattenhållande egenskaperna hos HPMC spelar en nyckelroll i detta:
Saktar ned vattenavdunstning: HPMC håller kvar fukten i cementuppslamningen, vilket saktar ner hastigheten för vattenavdunstning. Denna vattenretentionseffekt hjälper inte bara till att förlänga hydreringsreaktionstiden, utan minskar också uttorkningskrympning orsakad av vattenavdunstning.
Enhetlig hydratiseringsreaktion: Eftersom HPMC ger en stabil vattenmiljö kan cementpartiklar genomgå en mer enhetlig och tillräcklig hydratiseringsreaktion, vilket minskar inre spänningsskillnader och minskar risken för sprickbildning orsakad av torrkrympning.
2. Förbättra viskositeten och fördelningslikformigheten hos material
HPMC har en förtjockningseffekt, som spelar en viktig roll för att förbättra bearbetbarheten och enhetligheten hos cementbaserade material:
Ökad viskositet: HPMC ökar slammets viskositet, förbättrar bearbetbarheten under applicering, gör att slammet kan flyta bättre och fylla formar eller sprickor, vilket minskar tomrum och ojämna områden.
Jämn fördelning: Genom att öka slammets viskositet gör HPMC fördelningen av fyllmedel och fibrer i slammet jämnare, vilket resulterar i en enhetlig inre struktur under härdningsprocessen och minskar sprickbildning på grund av lokal koncentrerad spänning.
3. Förbättra filmbildande egenskaper och ytskydd
De filmbildande egenskaperna hos HPMC hjälper till att bilda ett skyddande lager på materialets yta, vilket har en positiv effekt på att minska ytsprickor:
Ytskydd: Det flexibla filmskiktet som bildas av HPMC på ytan av materialet kan skydda ytan från erosion från den yttre miljön och snabb fuktförlust, och därigenom minska förekomsten av ytsprickor.
Flexibel täckning: Detta filmskikt har en viss grad av flexibilitet och kan absorbera en del av spänningen vid lätt deformation och därigenom förhindra eller bromsa sprickornas expansion.
4. Reglera hydreringsprocessen
HPMC kan reglera hydratiseringsprocessen av cement, som spelar en viktig roll för att minska stresskoncentrationen orsakad av ojämn hydrering:
Slow-release-hydrering: HPMC kan lindra den snabba hydreringsreaktionen, vilket gör att vattnet i cementuppslamningen gradvis kan frigöras, vilket ger en mer enhetlig och varaktig hydreringsmiljö. Denna långsamma frigörande effekt minskar stresskoncentrationer orsakade av ojämna hydreringsreaktioner, och minskar därmed risken för sprickbildning.
Användningsexempel på HPMC i olika cementbaserade material
HPMC används i stor utsträckning i cementbaserade material, inklusive men inte begränsat till självutjämnande golv, ytterväggar, murbruk och betongreparationsmaterial. Följande är några specifika tillämpningsexempel:
1. Självutjämnande golvmaterial
Självutjämnande golvmaterial kräver god flytbarhet och bindningsegenskaper samtidigt som ytsprickor undviks. HPMC förbättrar materialets flöde och ytfinish genom dess förtjocknings- och vattenretentionseffekter samtidigt som förekomsten av ytsprickor minskar.
2. Ytterväggsfärg
Utvändig färg kräver god vidhäftning och sprickbeständighet. De filmbildande egenskaperna och vattenretentionen hos HPMC förbättrar beläggningens vidhäftning och flexibilitet och förbättrar därigenom beläggningens sprickbeständighet och väderbeständighet.
3. Reparera material
Betongreparationsmaterial kräver hög hållfasthet och snabb härdning med bibehållen låg uttorkningskrympning. HPMC ger utmärkta vattenretentions- och hydreringskontrollfunktioner, vilket gör att reparationsmaterialet kan bibehålla låg torrkrympning under härdningsprocessen och minska risken för sprickbildning efter reparation.
Försiktighetsåtgärder för användning av HPMC
Även om HPMC har en betydande effekt för att minska sprickbildning av cementbaserade material, måste följande punkter fortfarande noteras under användning:
Doskontroll: Doseringen av HPMC bör vara strikt i enlighet med formelkraven. För mycket eller för lite kommer att påverka materialets prestanda. Generellt sett är doseringen mellan 0,1 % – 0,5 %.
Blandningslikformighet: HPMC måste blandas noggrant med andra material för att säkerställa att det fungerar i hela slammet.
Konstruktionsförhållanden: Byggmiljön (såsom temperatur, luftfuktighet) har också en inverkan på effekten av HPMC och bör anpassas på lämpligt sätt efter specifika förhållanden.
Som en effektiv cementbaserad materialtillsats spelar HPMC en viktig roll för att minska sprickbildningen av cementbaserade material genom dess unika vattenretention, förtjockning, filmbildande och fuktkontrollerande egenskaper. Det fördröjer vattenavdunstning, förbättrar materialets enhetlighet, skyddar materialytor och reglerar hydratiseringsprocessen och minskar därmed risken för sprickbildning avsevärt. Därför, vid tillämpningen av cementbaserade material, kan rationell användning av HPMC inte bara förbättra materialets prestanda, utan också förlänga dess livslängd och minska underhållskostnaderna.
Posttid: 2024-jun-26