هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)مركب بوليمري مهم يُستخدم على نطاق واسع في مجال مواد البناء، وخاصةً في ملاط الأسمنت. يُحسّن أداءه الممتاز خاصية مقاومة التشتت في ملاط الأسمنت، مما يُحسّن بشكل كبير من أداء البناء ومتانة الملاط.
1. الخصائص الأساسية لهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز
HPMC هو إيثر سليلوز غير أيوني، يُستخرج عن طريق تعديل السليلوز الطبيعي كيميائيًا. يتميز بذوبان جيد في الماء، واحتفاظ بالماء، وقوة التصاق عالية، وثبات كيميائي وتوافق حيوي عاليين. في المواد الأسمنتية، يُحسّن AnxinCel®HPMC أداء المواد بشكل رئيسي من خلال تنظيم تفاعل الترطيب وسلوك اللزوجة.
2. آلية تحسين خاصية مقاومة التشتت لملاط الأسمنت
تشير خاصية مقاومة التشتت إلى قدرة ملاط الأسمنت على الحفاظ على تماسكه تحت ظروف التآكل المائي أو الاهتزاز. بعد إضافة HPMC، تتضمن آلية تحسين مقاومة التشتت الجوانب التالية بشكل رئيسي:
2.1. تعزيز احتباس الماء
يمكن لجزيئات HPMC تكوين طبقة ترطيب على سطح جزيئات الأسمنت، مما يقلل بشكل فعال من معدل تبخر الماء ويحسن قدرة الملاط على الاحتفاظ بالماء. لا يقتصر تأثير الاحتفاظ الجيد بالماء على تقليل خطر فقدان الماء وتشقق الملاط فحسب، بل يقلل أيضًا من تشتت الجزيئات الناتج عن فقدان الماء، مما يعزز قدرته على مقاومة التشتت.
2.2. زيادة اللزوجة
من أهم وظائف HPMC زيادة لزوجة الملاط بشكل ملحوظ. تسمح اللزوجة العالية بتماسك الجزيئات الصلبة في الملاط بشكل أكثر إحكامًا، مما يُصعّب تشتيتها عند تعرضها لقوة خارجية. تتغير لزوجة HPMC بتغير التركيز ودرجة الحرارة، ويمكن تحقيق أفضل النتائج باختيار كمية إضافة مناسبة.
2.3. تحسين اللزوجة
يمنح HPMC الملاط خاصية ثيكسوتروبية جيدة، أي أنه يتمتع بلزوجة عالية في حالة السكون، وتنخفض اللزوجة عند تعرضه لقوة القص. هذه الخصائص تجعل الملاط سهل الانتشار أثناء البناء، ولكنه يستعيد لزوجته بسرعة في حالة السكون لمنع التشتت والتدفق.
2.4. تحسين أداء الواجهة
يتوزع HPMC بالتساوي في الملاط، مما يُشكّل جسرًا بين الجسيمات ويُحسّن قوة الترابط بينها. بالإضافة إلى ذلك، يُقلّل النشاط السطحي لـ HPMC التوتر السطحي بين جزيئات الأسمنت، مما يُحسّن أداءه في مقاومة التشتت.
3. تأثيرات التطبيق والمزايا
في المشاريع الفعلية، يُظهر ملاط الأسمنت الممزوج بـ HPMC تحسنًا ملحوظًا في مقاومة التشتت. وفيما يلي بعض المزايا النموذجية:
تحسين كفاءة البناء: الملاط ذو الأداء القوي المضاد للتشتت يكون من السهل التحكم فيه أثناء البناء ولا يكون عرضة للانفصال أو النزيف.
تحسين جودة السطح: يتم تعزيز التصاق الملاط بالقاعدة، ويصبح السطح بعد التلبيس أو الرصف أكثر سلاسة.
تعزيز المتانة: تقليل فقدان الماء داخل الملاط، وتقليل الزيادة في الفراغات الناتجة عن التشتت، وبالتالي تحسين كثافة ومتانة الملاط.
4. العوامل المؤثرة واستراتيجيات التحسين
يرتبط تأثير إضافة HPMC ارتباطًا وثيقًا بجرعتها ووزنها الجزيئي والظروف البيئية. إضافة كمية مناسبة من HPMC تُحسّن أداء الملاط، إلا أن الإفراط في إضافته قد يؤدي إلى لزوجة زائدة ويؤثر على أداء البناء. تشمل استراتيجيات التحسين ما يلي:
اختيار HPMC مع الوزن الجزيئي المناسب ودرجة الاستبدال: توفر HPMC ذات الوزن الجزيئي الأعلى لزوجة أعلى، ولكن يجب موازنة الأداء والقدرة على التشغيل وفقًا للتطبيقات المحددة.
التحكم بدقة في كمية الإضافة: عادة ما يتم إضافة HPMC بكمية 0.1٪ -0.5٪ من وزن الأسمنت، والتي تحتاج إلى تعديل وفقا للاحتياجات الفعلية.
انتبه لبيئة البناء: درجة الحرارة والرطوبة لها تأثير كبير على أداءHPMCويجب تعديل الصيغة في ظل ظروف مختلفة لتحقيق أفضل النتائج.
يُحسّن استخدام هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز في ملاط الأسمنت بفعالية من مقاومة المادة للتشتت، مما يُحسّن أداء البناء ومتانة الملاط على المدى الطويل. ومن خلال البحث المُعمّق في آلية عمل AnxinCel®HPMC وتحسين عملية الإضافة، يُمكن تعزيز مزايا أدائه لتوفير حلول عالية الجودة لمشاريع البناء.
وقت النشر: ١٧ يناير ٢٠٢٥