تحليل أهمية هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) في الملاط الجاف

الاسم الصيني لـ HPMC هو هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز. وهو مادة غير أيونية، ويُستخدم غالبًا كعامل مُحافظ على الماء في الملاط الجاف. يُعدّ HPMC أكثر مواد حفظ الماء شيوعًا في الملاط. وهو منتج إيثري قائم على عديد السكاريد، يُنتج عن طريق القلوية والإيثرية. لا يحمل HPMC شحنة كهربائية، ولا يتفاعل مع الأيونات المشحونة في مادة التجلط، ويتميز بأداء مستقر. كما أن سعره أقل من أنواع إيثرات السليلوز الأخرى، لذا يُستخدم على نطاق واسع في الملاط الجاف.

وظيفة هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز: يعمل على زيادة لزوجة الملاط الطازج ليمنحه قوامًا رطبًا مناسبًا ويمنع انفصال مكوناته. (زيادة اللزوجة) كما أن احتفاظه بالماء من أهم خصائصه، حيث يساعد على الحفاظ على كمية الماء الحر في الملاط، مما يتيح للمواد الأسمنتية وقتًا أطول للتفاعل مع الماء بعد صب الملاط. (احتفاظ الماء) يتميز أيضًا بخاصية إدخال الهواء، مما يسمح بتكوين فقاعات هواء دقيقة ومتجانسة لتحسين عملية صب الملاط.

كلما زادت لزوجة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، تحسّن أداء الاحتفاظ بالماء. بالنسبة للمنتج نفسه، تختلف نتائج قياس اللزوجة باختلاف الطرق اختلافًا كبيرًا، وقد يصل الاختلاف في بعض الحالات إلى الضعف. لذا، عند مقارنة اللزوجة، يجب إجراء القياس باستخدام نفس طرق الاختبار، بما في ذلك درجة الحرارة والدوار، وغيرها.

فيما يتعلق بحجم الجسيمات، كلما كانت الجسيمات أدق، كان احتفاظها بالماء أفضل. فعندما تتلامس الجسيمات الكبيرة من إيثر السليلوز مع الماء، يذوب سطحها فورًا مكونًا هلامًا يغلف المادة ويمنع جزيئات الماء من التغلغل فيها. أحيانًا، لا يمكن تشتيتها وذوبانها بشكل متجانس حتى بعد التقليب لفترة طويلة، مما يؤدي إلى تكوين محلول عكر متكتل أو تكتلات. يؤثر ذلك بشكل كبير على احتفاظ إيثر السليلوز بالماء، وتُعد الذوبانية أحد العوامل المهمة لاختيار إيثر السليلوز. كما تُعد النعومة مؤشر أداء مهمًا لإيثر ميثيل السليلوز. يجب أن يكون إيثر ميثيل السليلوز المستخدم في ملاط ​​المسحوق الجاف مسحوقًا، منخفض المحتوى المائي، كما يجب أن تتراوح النعومة بين 20% و60% من حجم الجسيمات بين أقل من 63 ميكرومتر. تؤثر النعومة على ذوبانية هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز إيثر. عادةً ما يكون مسحوق الميثيل سليلوز الخشن حبيبيًا، ويذوب بسهولة في الماء دون تكتل، إلا أن معدل ذوبانه بطيء جدًا، لذا فهو غير مناسب للاستخدام في الملاط الجاف. في الملاط الجاف، يتوزع الميثيل سليلوز بين مواد الربط مثل الركام والحشو الناعم والأسمنت، ولا يمكن تجنب تكتل إيثر الميثيل سليلوز عند مزجه بالماء إلا باستخدام مسحوق ناعم بدرجة كافية.

بشكل عام، كلما زادت اللزوجة، تحسّن تأثير الاحتفاظ بالماء. مع ذلك، كلما زادت اللزوجة وزاد الوزن الجزيئي لميثيل السليلوز، انخفض ذوبانه، مما يؤثر سلبًا على قوة المونة وأدائها الإنشائي. كلما زادت اللزوجة، زاد تأثير زيادة كثافة المونة، لكن العلاقة ليست طردية. فكلما زادت اللزوجة، زادت لزوجة المونة الرطبة، أي أنها تلتصق بالمكشطة وتلتصق بشدة بالسطح أثناء البناء. لكن هذا لا يُسهم في زيادة قوة المونة الرطبة نفسها، أي أن مقاومتها للترهل غير واضحة أثناء البناء. على النقيض من ذلك، تُظهر بعض إيثرات ميثيل السليلوز المعدلة ذات اللزوجة المتوسطة والمنخفضة أداءً ممتازًا في تحسين قوة المونة الرطبة.

تتأثر قدرة هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) على الاحتفاظ بالماء بدرجة الحرارة، حيث تنخفض قدرة إيثر ميثيل السليلوز على الاحتفاظ بالماء مع ارتفاع درجة الحرارة. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، يُستخدم الملاط الجاف غالبًا على أسطح ساخنة في درجات حرارة عالية (أكثر من 40 درجة مئوية) في العديد من البيئات، مثل تجصيص الجدران الخارجية تحت أشعة الشمس في الصيف، مما يُسرّع من تصلب الأسمنت وتصلب الملاط الجاف. ويؤدي انخفاض معدل الاحتفاظ بالماء إلى تأثر كل من قابلية التشغيل ومقاومة التشقق، ومن الأهمية بمكان الحد من تأثير عوامل درجة الحرارة في هذه الظروف. وفي هذا الصدد، تُعتبر إضافات إيثر ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز في طليعة التطورات التكنولوجية. ورغم زيادة كمية ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز (في التركيبة الصيفية)، إلا أن قابلية التشغيل ومقاومة التشقق لا تزالان غير كافيتين لتلبية احتياجات الاستخدام. من خلال بعض المعالجة الخاصة على MC، مثل زيادة درجة الأثيرية، وما إلى ذلك، يمكن الحفاظ على تأثير الاحتفاظ بالماء عند درجة حرارة أعلى، بحيث يمكن أن يوفر أداءً أفضل في ظل الظروف القاسية.

بشكل عام، يتميز هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) بدرجة حرارة تماسك، ويمكن تقسيمه تقريبًا إلى ثلاثة أنواع: 60، 65، و75. بالنسبة للمؤسسات التي تستخدم رمل النهر في الملاط الجاهز العادي، يُفضل استخدام HPMC من النوع 75 ذي درجة حرارة التماسك العالية. يجب عدم الإفراط في استخدام HPMC، وإلا سيزيد ذلك من حاجة الملاط للماء، مما يجعله يلتصق بالمجرفة، ويطيل وقت التصلب، ويؤثر سلبًا على سهولة الاستخدام. تختلف لزوجة HPMC باختلاف أنواع الملاط المستخدمة، لذا يُنصح بتجنب استخدام HPMC عالي اللزوجة بشكل عشوائي. لذلك، على الرغم من جودة منتجات هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز، إلا أن استخدامها الأمثل يتطلب دقة عالية. ويُعد اختيار النوع المناسب من HPMC مسؤولية أساسية لفنيي المختبرات في المؤسسة.