تأثير HPMC وCMC على أداء الخرسانة

هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) وكربوكسي ميثيل سليلوز (CMC) هما إيثرات سليلوز تُستخدم عادةً كمضافات في تركيبات الخرسانة. لهما استخدامات متعددة، ويمكن أن يكون لهما تأثير كبير على أداء الخرسانة. فيما يلي تأثير HPMC وCMC على أداء الخرسانة:

1. احتباس الماء: يُعدّ كلٌّ من HPMC وCMC عوامل فعالة لاحتباس الماء. فهما يُحسّنان قابلية تشغيل الخرسانة الطازجة وقوامها بتأخير تبخر الماء أثناء التصلب والتصلب. يُساعد هذا الاحتباس المُطوّل للماء على ضمان ترطيب كافٍ لجزيئات الأسمنت، مما يُعزز تطوير القوة المثلى ويُقلّل من خطر التشقق الناتج عن الانكماش.
2. قابلية التشغيل: تعمل مركبات HPMC وCMC كمُعدّلات ريولوجية، مما يُحسّن قابلية تشغيل الخلطات الخرسانية وتدفقها. فهي تُحسّن تماسك الخلطة وانزلاقها، مما يُسهّل وضعها ودمجها وتشطيبها. تُسهّل هذه القابلية المُحسّنة للتشغيل ضغطًا أفضل وتُقلّل من احتمالية ظهور فجوات أو تشابكات في الخرسانة المُتصلّبة.
3. الالتصاق: يُحسّن HPMC وCMC التصاق الخرسانة بمختلف الأسطح، بما في ذلك الركام، وألياف التسليح، وأسطح القوالب. كما يُعززان قوة الالتصاق بين المواد الأسمنتية والركام، مما يُقلل من خطر الانفصال أو الالتصاق. يُسهم هذا الالتصاق المُحسّن في المتانة العامة والسلامة الهيكلية للخرسانة.
4. انسياب الهواء: يمكن استخدام HPMC وCMC كعوامل انسياب هواء عند استخدامهما في خلطات الخرسانة. فهما يساعدان على إدخال فقاعات هواء صغيرة إلى الخليط، مما يُحسّن مقاومة التجمد والذوبان ومتانته من خلال استيعاب التغيرات في الحجم الناتجة عن تقلبات درجات الحرارة. كما أن انسياب الهواء المناسب يمنع الضرر الناتج عن الصقيع والتقشر في المناخات الباردة.
5. زمن التصلب: يمكن أن يؤثر كلٌّ من HPMC وCMC على زمن تصلب خلطات الخرسانة. بتأخير تفاعل ترطيب الأسمنت، يمكنهما إطالة زمن التصلب الأولي والنهائي، مما يوفر وقتًا أطول للصب والتماسك والتشطيب. مع ذلك، قد تؤدي الجرعات الزائدة أو التركيبات المحددة إلى إطالة زمن التصلب، مما يتطلب تعديلًا دقيقًا لتلبية متطلبات المشروع.
6. مقاومة التشقق: تساهم HPMC وCMC في مقاومة تشقق الخرسانة المتصلبة من خلال تعزيز تماسكها ومرونتها ومتانتها. كما تساعد على الحد من تكوّن شقوق الانكماش وانتشار الشقوق الموجودة، خاصةً في البيئات المقيدة أو عالية الإجهاد. هذه المقاومة المُحسّنة للتشقق تُعزز متانة وأداء الهياكل الخرسانية على المدى الطويل.
7. التوافق: تتوافق HPMC وCMC مع مجموعة واسعة من إضافات الخرسانة، مما يتيح خيارات تركيب متعددة. ويمكن استخدامها مع إضافات أخرى مثل المُلدِّنات الفائقة، والمُسرِّعات، والمُثبِّطات، والمواد الأسمنتية المُكمِّلة، لتحقيق أهداف أداء مُحدَّدة مع الحفاظ على التوافق والاستقرار العام.

تلعب HPMC وCMC دورًا حيويًا في تحسين أداء الخرسانة من خلال تحسين احتباس الماء، وقابلية التشغيل، والالتصاق، وسحب الهواء، وزمن التصلب، ومقاومة التشقق، والتوافق. خصائصهما المتعددة تجعلهما إضافات قيّمة لتحسين خلطات الخرسانة وتحقيق خصائص الأداء المطلوبة في مختلف تطبيقات البناء.