هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) مادة مضافة تُستخدم على نطاق واسع في قطاع البناء، وخاصةً في الملاط. بصفته مركبًا جزيئيًا عاليًا، يتميز HPMC بخصائص تُمكّنه من أداء ممتاز في الاحتفاظ بالماء، والتكثيف، والتشحيم، والثبات، وتحسين الالتصاق.
(1) الخصائص الكيميائية وآلية عمل HPMC
HPMC هو إيثر سليلوز غير أيوني، يُحصل عليه عن طريق التعديل الكيميائي للسليلوز الطبيعي. تمنحه مجموعتا الهيدروكسي بروبيل والميثيل في بنيته الجزيئية قابلية ذوبان ولزوجة جيدتين. هذه الخصائص الكيميائية تُمكّن HPMC من أداء الأدوار المهمة التالية في الملاط:
1.1 أداء الاحتفاظ بالمياه
ينبع أداء HPMC في الاحتفاظ بالماء بشكل رئيسي من المجموعات المحبة للماء في بنيته الجزيئية. تستطيع هذه المجموعات تكوين روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء، مما يؤدي إلى امتصاص الماء والاحتفاظ به بفعالية. أثناء عملية بناء الملاط، يمكن لـ HPMC تقليل تبخر الماء، والحفاظ على محتوى الرطوبة في الملاط، وضمان تفاعل ترطيب كامل للأسمنت.
1.2 تأثير التكثيف
يلعب HPMC أيضًا دورًا في تكثيف الملاط. فالمحلول اللزج المتكون بعد ذوبانه يزيد من تماسك الملاط، مما يُسهّل بناءه وتشكيله. هذا لا يُحسّن فقط من أداء الملاط الإنشائي، بل يُقلل أيضًا من ترهله على السطح الرأسي.
1.3 تأثير التزييت والتثبيت
بفضل تأثير التزييت لـ HPMC، يصبح الملاط أكثر سلاسةً أثناء الخلط والبناء، مما يُقلل من صعوبة البناء. كما يتميز بثبات جيد، مما يُحسّن قدرة الملاط على مقاومة الانفصال ويضمن توزيعًا متساويًا لمكوناته.
(2) التطبيق المحدد لـ HPMC في الاحتفاظ بمياه الملاط
يُستخدم HPMC على نطاق واسع في أنواع مختلفة من الملاط، ويساهم تأثيره في احتباس الماء بشكل كبير في تحسين أداء الملاط. فيما يلي تطبيقات محددة لـ HPMC في العديد من أنواع الملاط الشائعة:
2.1 ملاط الأسمنت العادي
في ملاط الأسمنت العادي، يُمكّن تأثير احتباس الماء لـ HPMC من منع فقدان الماء بسرعة أثناء البناء، مما يُجنّب مشكلة تشقق الملاط وفقدان قوته. ويُعدّ أداء HPMC في احتباس الماء بالغ الأهمية، لا سيما في درجات الحرارة العالية والبيئات الجافة.
2.2 ملاط الترابط
في ملاط الترابط، لا يقتصر تأثير HPMC على احتباس الماء على ترطيب الأسمنت فحسب، بل يُحسّن أيضًا قوة الترابط بين الملاط والركيزة. يُعدّ هذا بالغ الأهمية في بناء رصف مواد مثل البلاط والأحجار، إذ يُمكن أن يمنع بفعالية حدوث التجويف والتساقط.
2.3 ملاط التسوية الذاتية
يتطلب ملاط التسوية الذاتية سيولةً جيدةً وخواص ضغط ذاتي. ويمكن لخصائص التكثيف والاحتفاظ بالماء التي يتميز بها HPMC أن تُحسّن أداءه الإنشائي، مما يضمن عدم فقدانه للماء بسرعة أثناء عملية التدفق والضغط الذاتي، مما يضمن جودة البناء.
2.4 ملاط العزل
غالبًا ما تُضاف مواد خفيفة الوزن إلى ملاط العزل، مما يجعل أداء الملاط في الاحتفاظ بالماء ذا أهمية خاصة. يضمن تأثير الاحتفاظ بالماء لـ HPMC الحفاظ على رطوبة مناسبة لملاط العزل أثناء البناء والتصلب، ويمنع التشقق والانكماش، ويحسن من تأثير العزل ومتانة الملاط.
(3) مزايا HPMC في الاحتفاظ بمياه الملاط
3.1 تحسين أداء البناء
يُحسّن تأثير احتباس الماء لـ HPMC في الملاط بشكل ملحوظ من أداء البناء. تُسهّل خصائصه المُكثّفة والمُزلّقة وضع الملاط وتشكيله، مما يُقلّل من صعوبة وكثافة العمل أثناء عملية البناء. في الوقت نفسه، يُطيل أداء HPMC في احتباس الماء فترة عمل الملاط، مما يمنح عمال البناء وقت تشغيل أطول.
3.2 تحسين جودة الملاط
يساعد تأثير HPMC في الاحتفاظ بالماء على تفاعل ترطيب كامل للأسمنت، مما يُحسّن قوة ومتانة الملاط. كما يمنع الأداء الجيد للاحتفاظ بالماء الملاط من التشقق والانكماش أثناء عملية التصلب، مما يضمن جودة وكفاءة البناء.
3.3 توفير التكاليف
يُقلل استخدام HPMC من كمية الأسمنت في الملاط، مما يُخفض تكاليف البناء. كما يُمكّنه أداؤه في الاحتفاظ بالماء من استخدام الماء في الملاط بكفاءة أكبر، مما يُقلل من هدر الماء وهدره. وفي الوقت نفسه، يُقلل HPMC من معدل إعادة تشكيل الملاط أثناء البناء، مما يُوفر المزيد من التكاليف.
تُعد أهمية مادة HPMC في احتباس الماء في الملاط بديهية. فخصائصها الكيميائية الفريدة وآلية عملها تجعلها تلعب دورًا هامًا في تحسين احتباس الماء، وتحسين أداء البناء، وتحسين جودة الملاط بشكل عام. ومع تطور صناعة البناء، سيزداد استخدام مادة HPMC شمولًا وعمقًا، وسيواصل الإسهام في تحسين أداء الملاط ومواد البناء الأخرى وضمان جودتها.
وقت النشر: ٢٥ يوليو ٢٠٢٤