هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC)مادة مضافة مهمة لمواد البناء، تُستخدم على نطاق واسع في ملاط الأسمنت، والملاط الجاف، والطلاء، وغيرها من المجالات. يلعب HPMC دورًا حيويًا في احتباس الماء في الملاط، ويمكنه تحسين قابلية تشغيله، وسيولته، وقدرته على الالتصاق، ومقاومته للتشقق بشكل ملحوظ. ولا سيما في البناء الحديث، له دور لا غنى عنه في تحسين جودة الملاط وفعاليته الإنشائية.
1. الخصائص الأساسية لـ HPMC
HPMC هو مشتق من السليلوز، مُعدّل كيميائيًا، يتميز بذوبان جيد في الماء، وخصائص التصاق، وتكثيف. تحتوي جزيئات AnxinCel®HPMC على مجموعتين: هيدروكسي بروبيل وميثيل، مما يجعله يجمع بين خصائص المحبة للماء والنفور منه، ويؤدي وظيفته بفعالية في مختلف الظروف البيئية. تشمل وظائفه الرئيسية التكثيف، والاحتفاظ بالماء، وتحسين ريولوجيا الملاط، وقوة التصاقه، وغيرها.
2. تعريف وأهمية الاحتفاظ بالماء
يشير احتباس الماء في الملاط إلى قدرته على الاحتفاظ بالماء أثناء عملية البناء. يؤثر فقدان الماء في الملاط بشكل مباشر على عملية تصلبه ومتانته وأدائه النهائي. إذا تبخر الماء بسرعة كبيرة، فلن يتوفر للإسمنت والمواد الأسمنتية الأخرى في الملاط الوقت الكافي لتفاعل الترطيب، مما يؤدي إلى ضعف قوة الملاط وضعف التصاقه. لذلك، يُعدّ الاحتفاظ الجيد بالماء أساسًا لضمان جودة الملاط.
3. تأثير HPMC على احتباس الماء في الملاط
إن إضافة HPMC إلى الملاط يمكن أن يحسن بشكل كبير من احتفاظ الملاط بالماء، والذي يتجلى على وجه التحديد في الجوانب التالية:
(1) تحسين قدرة الملاط على الاحتفاظ بالمياه
يمكن لـ HPMC تكوين بنية تشبه الهلام المائي في الملاط، قادرة على امتصاص كميات كبيرة من الماء والاحتفاظ بها، مما يؤخر تبخره. وخصوصًا عند البناء في درجات حرارة عالية أو بيئة جافة، فإن قدرة HPMC على الاحتفاظ بالماء تلعب دورًا هامًا. ومن خلال تحسين الاحتفاظ بالماء، تضمن HPMC مشاركة الماء في الملاط بشكل كامل في تفاعل ترطيب الأسمنت، مما يعزز متانة الملاط.
(2) تحسين سيولة وقابلية تشغيل الملاط
أثناء عملية البناء، يجب أن يحافظ الملاط على سيولة معينة لتسهيل عمل عمال البناء. يُبطئ الاحتفاظ الجيد بالماء من سرعة جفاف الملاط بفعالية، مما يجعله أكثر ليونة وراحةً لعمال البناء في عمليات مثل التلطيخ والكشط. بالإضافة إلى ذلك، يُحسّن HPMC لزوجة الملاط ويمنع انفصاله أو ترسبه، مما يحافظ على تجانسه.
(3) منع تشقق سطح الملاط
بعد أن يُحسّن HPMC احتباس الماء في الملاط، يُمكنه تقليل التبخر السريع للماء على سطح الملاط وتقليل خطر التشقق. خاصةً في البيئات ذات درجات الحرارة العالية أو الرطوبة المنخفضة، يُمكن أن يُسبب التبخر السريع للماء تشققات على سطح الملاط بسهولة. يُساعد HPMC على التحكم في توازن رطوبة الملاط عن طريق إبطاء فقدان الماء، والحفاظ على سلامة الملاط، ومنع تكوّن التشققات.
(4) إطالة زمن فتح الملاط
يشير زمن فتح الملاط إلى المدة التي يُمكن تشغيل الملاط خلالها أثناء عملية البناء. يؤثر قصر زمن الفتح على كفاءة البناء. تُطيل إضافة HPMC زمن فتح الملاط بفعالية، مما يمنح عمال البناء وقتًا أطول للقيام بعمليات مثل الكشط والتلطيخ. وخاصةً في بيئات البناء المعقدة، يُضمن إطالة زمن الفتح التصاق الملاط وفعاليته.
4. آلية تأثير HPMC على احتباس الماء في الملاط
الآليات الرئيسية لـ HPMC في تحسين احتباس الماء في الملاط هي كما يلي:
(1) الترطيب والبنية الجزيئية
تحتوي جزيئات HPMC على عدد كبير من مجموعات الهيدروكسيل (-OH) والهيدروكسي بروبيل (-CH2OH) المحبة للماء، والتي تُشكل روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء، مما يُعزز امتصاصها. بالإضافة إلى ذلك، تتميز HPMC بتركيب جزيئي كبير، مما يُمكّنها من تكوين شبكة ثلاثية الأبعاد في الملاط، مما يُساعد على التقاط الماء والاحتفاظ به، ويُبطئ من معدل تبخره.
(2) زيادة اتساق ولزوجة الملاط
عند إضافة AnxinCel®HPMC إلى الملاط كمكثف، فإنه يزيد بشكل ملحوظ من تماسكه ولزوجته، مما يجعله أكثر استقرارًا ويقلل من فقدان الماء. وخاصةً في بيئات البناء الجافة نسبيًا، يُحسّن تأثير HPMC المُكثّف من أداء الملاط في مقاومة التشقق.
(3) تحسين الاستقرار الهيكلي للملاط
يُعزز HPMC تماسك الملاط ويحسّن استقراره الهيكلي من خلال تفاعلاته بين الجزيئات. يسمح هذا الاستقرار بالحفاظ على رطوبة الملاط بين جزيئات الأسمنت لفترة طويلة، مما يضمن التفاعل الكامل للأسمنت والماء، ويعزز قوة الملاط.
5. تأثير HPMC في التطبيقات العملية
في التطبيقات العملية،HPMCيُستخدم عادةً مع إضافات أخرى (مثل المُليّنات والمُشتّتات، إلخ) لتحقيق أفضل أداء للملاط. وبنسب مناسبة، يُمكن أن يلعب HPMC أدوارًا مُختلفة في أنواع مختلفة من الملاط. على سبيل المثال، في ملاط الأسمنت العادي، والملاط الأسمنتي، والملاط الجاف، إلخ، يُمكنه تحسين احتباس الماء وخصائص الملاط الأخرى بفعالية.
لا يمكن الاستهانة بدور HPMC في الملاط. فهو يُحسّن جودة الملاط وفعاليته بشكل ملحوظ من خلال تحسين احتباس الماء فيه، وإطالة زمن فتحه، وتحسين أداء البناء. في البناء الحديث، ومع تزايد تعقيد تقنيات البناء والتحسين المستمر لمتطلبات أداء الملاط، يلعب HPMC، باعتباره مادة مضافة رئيسية، دورًا متزايد الأهمية.
وقت النشر: ١٥ فبراير ٢٠٢٥