Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) là một loại polymer hòa tan trong nước thường được sử dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng, đặc biệt là chất kết dính gạch dựa trên xi măng. Các tính chất hóa học và tính chất vật lý độc đáo của HPMC làm cho nó đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ bám dính, hiệu suất xây dựng và độ bền của chất kết dính 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 hóa học cellulose tự nhiên. 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 khả năng hòa tan tốt và khả năng hydrat hóa HPMC.
2. Tính chất vật lý của HPMC
Độ hòa tan: HPMC có thể hòa tan trong nước lạnh để tạo thành dung dịch keo trong suốt và có khả năng hydrat hóa và làm dày tốt.
Nhiệt kế: Dung dịch HPMC sẽ tạo thành gel khi được làm nóng và trở về trạng thái lỏng sau khi làm mát.
Hoạt động bề mặt: HPMC có hoạt động bề mặt tốt trong dung dịch, giúp hình thành cấu trúc bong bóng ổn định.
Các tính chất vật lý và hóa học độc đáo này làm cho HPMC trở thành một vật liệu lý tưởng để sửa đổi chất kết dính gạch dựa trên xi măng.
(2) Cơ chế HPMC tăng cường hiệu suất của chất kết dính gạch dựa trên 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 hiệu quả. Khả năng giữ nước này là do số lượng lớn các nhóm ưa nước (như nhóm hydroxyl) trong các phân tử HPMC, có thể hấp thụ và giữ lại một lượng lớn độ ẩm.
Cải thiện độ bám dính: Chất kết dính gạch dựa trên xi măng đòi hỏi độ ẩm để tham gia vào phản ứng hydrat hóa trong quá trình làm cứng. HPMC duy trì sự hiện diện của độ ẩm, cho phép xi măng hydrat hoàn toàn, do đó cải thiện độ bám dính của chất kết dính.
Mở rộng thời gian mở: Giữ nước ngăn chặn chất kết dính khô nhanh trong quá trình xây dựng, kéo dài thời gian điều chỉnh để đặt gạch.
2. Cải thiện hiệu suất xây dựng
Nguyên tắc: HPMC có tác dụng làm dày 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 tính chất chống nhói: bùn dày có đặc tính chống ngất tốt hơn trong quá trình xây dựng, do đó gạch có thể giữ ổn định ở vị trí được xác định trước trong quá trình lát và sẽ không trượt xuống do trọng lực.
Cải thiện tính lưu động: Độ nhớt thích hợp giúp chất kết dính dễ dàng áp dụng và lan truyền trong quá trình xây dựng, đồng thời có khả năng hoạt động tốt, làm giảm độ khó của xây dựng.
3. Tăng cường độ bền
Nguyên tắc: HPMC tăng cường khả năng giữ nước và độ bám dính của chất kết dính, do đó cải thiện độ bền của chất kết dính gạch dựa trên xi măng.
Cải thiện cường độ liên kết: Chất nền xi măng được ngậm nước hoàn toàn cung cấp độ bám dính mạnh hơn và không dễ bị rơi hoặc nứt trong khi sử dụng lâu dài.
Tăng cường khả năng chống nứt: Giữ nước tốt tránh sự co rút quy mô lớn của chất kết dính trong quá trình sấy, do đó làm giảm 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 tốc độ giữ nước của chất kết dính gạch dựa trên xi măng với việc bổ sung HPMC được cải thiện đáng kể. Ví dụ, thêm 0,2% HPMC vào chất kết dính có thể làm tăng tỷ lệ giữ nước từ 70% lên 95%. Sự cải thiện này là rất quan trọng để cải thiện sức mạnh 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 chất kết dính gạch dựa trên xi măng có thể làm tăng độ nhớt nhiều lần, đảm bảo rằng chất kết dính có hiệu suất chống uốn và hiệu suất xây dựng tốt.
3. Kiểm tra sức mạnh trái phiếu
Thông qua các thí nghiệm so sánh, người ta thấy rằng cường độ liên kết giữa gạch và chất 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, cường độ liên kết có thể được tăng khoảng 30%.
(4) Ví dụ ứng dụng
1. Đặt gạch sàn và gạch tường
Trong việc đặt gạch sàn và gạch tường thực tế, chất kết dính gạch dựa trên xi măng được tăng cường HPC cho thấy hiệu suất xây dựng tốt hơn và liên kết lâu dài. Trong quá trình xây dựng, chất kết dính không dễ bị mất nước một cách nhanh chóng, đảm bảo độ mịn của xây dựng và độ phẳng của gạch.
2. Hệ thống cách nhiệt tường bên ngoài
Chất kết dính tăng cường HPMS cũng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống cách nhiệt tường bên ngoài. Việc giữ nước và độ bám dính tuyệt vời của nó đảm bảo một liên kết mạnh mẽ giữa bảng cách nhiệt và tường, do đó cải thiện độ bền và độ ổn định của hệ thống cách nhiệt tường bên ngoài.
Việc áp dụng HPMC trong chất kết dính gạch dựa trên xi măng giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của chất kết dính. Bằng cách cải thiện khả năng giữ nước, tăng cường hiệu suất xây dựng và cải thiện độ bền, HPMC làm cho chất kết dính gạch dựa trên xi măng phù hợp hơn cho nhu cầu xây dựng hiện đại. Với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu ngày càng tăng đối với các vật liệu xây dựng hiệu suất cao, triển vọng ứng dụng của HPMC sẽ rộng hơn.
Thời gian đăng: Tháng 6-26-2024