Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) là một loại polymer hòa tan trong nước được sử dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng, đặc biệt là keo dán gạch gốc xi măng. Các đặc tính hóa học và vật lý độc đáo của HPMC khiến nó đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ bám dính, hiệu suất thi công và độ bền của keo dán gạch.
(1) Kiến thức cơ bản về HPMC
1. Cấu trúc hóa học của HPMC
HPMC là một dẫn xuất cellulose thu được bằng cách biến đổi cellulose tự nhiên về mặt hóa học. Cấu trúc của nó chủ yếu được hình thành bởi các nhóm methoxy (-OCH₃) và hydroxypropoxy (-CH₂CHOHCH₃) thay thế một số nhóm hydroxyl trên chuỗi cellulose. Cấu trúc này mang lại cho HPMC khả năng hòa tan và hydrat hóa tốt.
2. Tính chất vật lý của HPMC
Độ hòa tan: HPMC có thể hòa tan trong nước lạnh tạo thành dung dịch keo trong suốt và có khả năng hydrat hóa và làm đặc tốt.
Nhiệt hóa: Dung dịch HPMC sẽ tạo thành gel khi đun nóng và trở về trạng thái lỏng sau khi làm mát.
Hoạt tính bề mặt: HPMC có hoạt tính bề mặt tốt trong dung dịch, giúp hình thành cấu trúc bong bóng ổn định.
Những đặc tính vật lý và hóa học độc đáo này làm cho HPMC trở thành vật liệu lý tưởng để cải tiến chất kết dính gạch gốc xi măng.
(2) Cơ chế HPMC nâng cao tính năng của keo dán gạch gốc xi măng
1. Cải thiện khả năng giữ nước
Nguyên tắc: HPMC tạo thành cấu trúc mạng nhớt trong dung dịch, có thể khóa độ ẩm một cách hiệu quả. Khả năng giữ nước này là do số lượng lớn các nhóm ưa nước (chẳng hạn như nhóm hydroxyl) trong phân tử HPMC có thể hấp thụ và giữ lại một lượng lớn độ ẩm.
Cải thiện độ bám dính: Keo dán gạch gốc xi măng cần độ ẩm để tham gia phản ứng hydrat hóa trong quá trình đông cứng. HPMC duy trì sự hiện diện của độ ẩm, cho phép xi măng hydrat hóa hoàn toàn, từ đó cải thiện độ bám dính của chất kết dính.
Kéo dài thời gian thi công: Việc giữ nước khiến keo không bị khô nhanh trong quá trình thi công, kéo dài thời gian điều chỉnh cho việc lát gạch.
2. Nâng cao hiệu suất thi công
Nguyên tắc: HPMC có tác dụng làm đặc tốt và các phân tử của nó có thể tạo thành cấu trúc giống như mạng trong dung dịch nước, do đó làm tăng độ nhớt của dung dịch.
Cải thiện đặc tính chống võng: Bùn đặc có đặc tính chống võng tốt hơn trong quá trình thi công, giúp gạch có thể giữ ổn định ở vị trí định trước trong quá trình lát và không bị trượt xuống do trọng lực.
Cải thiện tính lưu động: Độ nhớt thích hợp giúp keo dễ dàng thi công và dàn trải trong quá trình thi công, đồng thời có khả năng vận hành tốt, giảm bớt độ khó khi thi công.
3. Tăng cường độ bền
Nguyên lý: HPMC tăng cường khả năng giữ nước và bám dính của keo, từ đó nâng cao độ bền của keo dán gạch gốc xi măng.
Cải thiện độ bền liên kết: Nền xi măng được ngậm nước hoàn toàn mang lại độ bám dính chắc chắn hơn và không dễ bị bong tróc hay nứt khi sử dụng lâu dài.
Tăng cường khả năng chống nứt: Khả năng giữ nước tốt tránh hiện tượng co ngót trên diện rộng của keo trong quá trình sấy khô, từ đó giảm thiểu vấn đề nứt do co ngót.
(3) Hỗ trợ dữ liệu thử nghiệm
1. Thí nghiệm giữ nước
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ giữ nước của keo dán gạch gốc xi măng khi bổ sung HPMC được cải thiện đáng kể. Ví dụ, thêm 0,2% HPMC vào chất kết dính có thể tăng tỷ lệ giữ nước từ 70% lên 95%. Sự cải tiến này rất quan trọng để cải thiện độ bền liên kết và độ bền của chất kết dính.
2. Kiểm tra độ nhớt
Lượng HPMC được thêm vào có ảnh hưởng đáng kể đến độ nhớt. Thêm 0,3% HPMC vào keo dán gạch gốc xi măng có thể tăng độ nhớt lên nhiều lần, đảm bảo keo có tác dụng chống chảy xệ và hiệu quả thi công tốt.
3. Kiểm tra độ bền liên kết
Qua các thí nghiệm so sánh, người ta nhận thấy độ bền liên kết giữa gạch và nền của chất kết dính có chứa HPMC tốt hơn đáng kể so với chất kết dính không có HPMC. Ví dụ, sau khi thêm 0,5% HPMC, độ bền liên kết có thể tăng khoảng 30%.
(4) Ví dụ ứng dụng
1. Lát gạch lát nền và ốp tường
Trong quá trình lát gạch lát sàn và gạch ốp tường thực tế, keo dán gạch gốc xi măng tăng cường HPMC cho thấy hiệu suất thi công tốt hơn và độ bám dính lâu dài. Trong quá trình thi công keo không dễ bị mất nước nhanh, đảm bảo độ mịn khi thi công và độ phẳng của gạch.
2. Hệ thống cách nhiệt tường ngoài
Chất kết dính tăng cường HPMC cũng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cách nhiệt tường bên ngoài. Khả năng giữ nước và bám dính tuyệt vời của nó đảm bảo sự liên kết chặt chẽ giữa tấm cách nhiệt và tường, từ đó cải thiện độ bền và độ ổn định của hệ thống cách nhiệt tường bên ngoài.
Ứng dụng HPMC trong keo dán gạch gốc xi măng giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của chất kết dính. Bằng cách cải thiện khả năng giữ nước, nâng cao hiệu suất thi công và cải thiện độ bền, HPMC làm cho keo dán gạch gốc xi măng phù hợp hơn với nhu cầu xây dựng hiện đại. Với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu ngày càng tăng về vật liệu xây dựng hiệu suất cao, triển vọng ứng dụng của HPMC sẽ rộng hơn.
Thời gian đăng: 26-06-2024