هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC) هو إيثر سليلوزي مهم يُستخدم على نطاق واسع في الملاط الجاف المختلط لتحسين أدائه الإنشائي. تتجلى آلية عمل HPMC في الملاط الجاف المختلط بشكل رئيسي في الاحتفاظ بالرطوبة، وضبط القوام، ومقاومة الترهل، ومقاومة التشقق.
1. الاحتفاظ بالرطوبة
من الأدوار الرئيسية لـ HPMC تحسين قدرة الملاط الجاف على الاحتفاظ بالماء. أثناء البناء، يؤدي التبخر السريع للماء في الملاط إلى جفافه بسرعة كبيرة، مما يؤدي إلى ترطيب غير كامل للأسمنت ويؤثر على متانته النهائية. يحتوي التركيب الجزيئي لـ HPMC على عدد كبير من المجموعات المحبة للماء (مثل مجموعات الهيدروكسيل والميثوكسي)، والتي يمكنها تكوين روابط هيدروجينية وتحسين الاحتفاظ بالماء بشكل كبير. يساعد التركيب الشبكي الذي يشكله في الملاط على حبس الرطوبة، مما يُبطئ معدل تبخر الماء.
لا يُساعد احتباس الماء على إطالة مدة صلاحية الملاط فحسب، بل يُحسّن أيضًا سلاسة البناء بشكل ملحوظ في درجات الحرارة المنخفضة أو البيئات الجافة. ومن خلال الحفاظ على رطوبة كافية، يُمكّن HPMC الملاط من الحفاظ على قابلية تشغيل جيدة لفترة أطول، مما يُجنّب التشقق وصعوبات البناء الناتجة عن فقدان الرطوبة.
2. تعديل الاتساق
يُحسّن HPMC أيضًا قوام الملاط الجاف المختلط، وهو أمرٌ بالغ الأهمية لسيولة البناء وانتشاره. يُشكّل HPMC محلولًا غروانيًا عند إذابته في الماء، وتزداد لزوجته بزيادة وزنه الجزيئي. أثناء عملية البناء، تُحافظ خصائصه الغروانية على قوام الملاط، وتمنع انخفاض سيولته بسبب فصل الرطوبة.
يضمن الاتساق الجيد توزيع الملاط بالتساوي على سطح الأساس، ويملأ المسامات والمناطق غير المنتظمة على سطحه بفعالية. تُعد هذه الخاصية بالغة الأهمية لضمان التصاق الملاط وجودته. كما يتكيف ملاط HPMC مع احتياجات البناء المختلفة من خلال تعديل نسب مختلفة، ويوفر أداءً قابلاً للتحكم.
3. خاصية مقاومة الترهل
على أسطح البناء العمودية أو المائلة (مثل تجصيص الجدران أو ربط البناء)، يكون الملاط عرضة للترهل أو الانزلاق بسبب وزنه. يعزز HPMC مقاومة الملاط للترهل من خلال زيادة لزوجته. تشير هذه الخاصية إلى قدرة الملاط على تقليل لزوجته عند تعرضه لقوة القص واستعادة لزوجته بعد زوالها. يمكن لـ HPMC تكوين ملاط ذي لزوجة جيدة، مما يسهل تطبيق الملاط أثناء البناء، كما أنه يستعيد لزوجته بسرعة ويثبت على سطح البناء بعد توقف العملية.
تُقلل هذه الميزة بشكل كبير من هدر الملاط، وتُحسّن كفاءة وجودة البناء. في تطبيقات مثل ربط البلاط، تضمن مقاومة HPMC للترهل عدم تحرك البلاط بعد وضعه، مما يُحسّن دقة البناء.
4. مقاومة التشقق
بعد البناء، يكون الملاط الجاف المخلوط عرضة للتشقق أثناء عملية التصلب، ويعود ذلك أساسًا إلى الانكماش الناتج عن التوزيع غير المتساوي للرطوبة الداخلية. من خلال تحسين احتباس الماء وتماسك الملاط، يُقلل HPMC من تدرجات الرطوبة الداخلية، مما يُقلل من إجهادات الانكماش. وفي الوقت نفسه، يُشتت HPMC ويمتص إجهادات الانكماش، ويُقلل من حدوث التشققات من خلال تكوين بنية شبكية مرنة في الملاط.
مقاومة التشقق ضرورية لزيادة متانة الملاط وعمره الافتراضي. هذه الوظيفة التي يتميز بها HPMC تُمكّن الملاط من الحفاظ على خصائص فيزيائية جيدة أثناء الاستخدام طويل الأمد، كما أنه أقل عرضة للتشقق والتقشير.
5. حالات وتطبيقات البناء
في البناء الفعلي، يُضاف عادةً HPMC إلى أنواع مختلفة من الملاط الجاف المخلوط وفقًا لاحتياجات محددة، مثل ملاط التجصيص، وملاط ربط البلاط، وملاط التسوية الذاتية. يجب تحسين كمية ونسبة الإضافة المحددة وفقًا لنوع الملاط، وطبيعة مادة الأساس، وبيئة البناء. على سبيل المثال، عند البناء في بيئة ذات درجة حرارة عالية، فإن زيادة كمية HPMC بشكل مناسب يمكن أن تُحسّن من احتباس الماء في الملاط، وتتجنب صعوبات البناء ومشاكل الجودة الناتجة عن الجفاف السريع.
عند استخدام لاصق بلاط السيراميك، يوفر HPMC التصاقًا ممتازًا ومقاومة للترهل، مما يضمن التصاقًا متينًا لبلاط السيراميك بالجدار. وفي الوقت نفسه، يمكن التحكم في وقت فتح الملاط عن طريق ضبط كمية HPMC المضافة، مما يُسهّل عمل عمال البناء.
يُحسّن هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)، كمُضاف فعّال، قابلية بناء الملاط الجاف المخلوط بشكل ملحوظ من خلال احتفاظه بالماء، وضبط قوامه، ومقاومته للترهل والتشقق. لا تُحسّن هذه الخصائص خصائص المناولة للملاط فحسب، بل تُعزز أيضًا جودة البناء ومتانته. يُمكن للتطبيق المُحكم لـ HPMC أن يُواجه بفعالية تحديات بيئات البناء المختلفة، ويُوفر حلولًا مادية أفضل لمشاريع البناء. في المستقبل، ومع التطور المُستمر لعلم المواد وتكنولوجيا البناء، ستزداد آفاق استخدام HPMC في الملاط الجاف المخلوط.
وقت النشر: ١٠ يوليو ٢٠٢٤