HPMC (هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز)مادة كيميائية بوليمرية شائعة الاستخدام في صناعة البناء. تُستخدم على نطاق واسع في الملاط الأسمنتي، والملاط الجاف، والمواد اللاصقة، وغيرها من المنتجات، لزيادة الكثافة، والاحتفاظ بالماء، وتحسين أداء البناء. لها وظائف متعددة، مثل الالتصاق، وتحسين أداء البناء. ويتجلى دورها في الملاط بشكل خاص، لا سيما في تحسين مقاومة التشققات.
1. تعزيز احتباس الماء
تتميز مادة HPMC بقدرة جيدة على الاحتفاظ بالماء، مما يمنع تبخر الماء بسرعة أثناء عملية بناء الملاط، مما يمنع تشققات الانكماش الناتجة عن فقدان الماء الزائد. وخصوصًا في البيئات الجافة وعالية الحرارة، تتميز مادة HPMC بقدرة فائقة على الاحتفاظ بالماء. إذ يمكن أن تبقى رطوبة الملاط مستقرة نسبيًا لفترة زمنية معينة لتجنب الجفاف المبكر، وهو أمر بالغ الأهمية لتحسين مقاومة الملاط للتشقق. كما أن احتباس الماء يؤخر عملية ترطيب الأسمنت، مما يسمح لجزيئات الأسمنت بالتفاعل الكامل مع الماء لفترة أطول، مما يعزز مقاومة الملاط للتشقق.
2. تحسين التصاق الملاط
بصفته مُكثِّفًا، يُمكن لـ HPMC تكوين بنية شبكية جزيئية جيدة في الملاط، مما يُعزز التصاقه وانسيابيته. هذا لا يُحسِّن قوة الالتصاق بين الملاط والطبقة الأساسية ويُقلِّل من تشقق الطبقة السطحية فحسب، بل يُحسِّن أيضًا المتانة الكلية للملاط ويُقلِّل من حدوث التشققات الناتجة عن القوى الخارجية أثناء عملية البناء. الالتصاق الجيد يجعل الملاط أكثر تجانسًا أثناء البناء، ويُقلِّل من التشققات الناتجة عن عدم تساوي سمك المفاصل.
3. تحسين مرونة وقابلية تشغيل الملاط
يُحسّن HPMC مرونة الملاط وسهولة تشغيله، مما يُحسّن سهولة البناء بشكل فعال. بفضل تأثيره المُكثّف، يُحسّن HPMC التصاق الملاط وقابليته للتشكيل، مما يُقلل بشكل فعال من حدوث التشققات الناتجة عن عدم تساوي الملاط وضعف السيولة أثناء البناء. كما أن اللدونة الجيدة تُحسّن من توزيع الضغط على الملاط أثناء التجفيف والانكماش، مما يُقلل من احتمالية حدوث التشققات الناتجة عن عدم تساوي الضغط.
4. تقليل شقوق الانكماش
الانكماش الجاف هو انكماش حجمي ناتج عن تبخر الماء أثناء عملية تجفيف الملاط. يؤدي الانكماش الجاف المفرط إلى تشققات على سطح الملاط أو داخله. يُبطئ HPMC التبخر السريع للماء ويقلل من حدوث الانكماش الجاف بفضل قدرته العالية على الاحتفاظ بالماء وتحسين اللدونة. تُظهر الأبحاث أن الملاط المضاف إليه HPMC يتميز بمعدل انكماش أقل أثناء التجفيف، كما أن تغيرات حجمه أقل أثناء عملية التجفيف، مما يمنع بفعالية التشققات الناتجة عن الانكماش الجاف. يُعد دور HPMC بالغ الأهمية للجدران أو الأرضيات ذات المساحات الكبيرة، وخاصةً في الصيف الحار أو البيئات الجافة جيدة التهوية.
5. تحسين مقاومة التشققات في الملاط
يمكن للتركيب الجزيئي لـ HPMC أن يُشكّل تفاعلات كيميائية مُحددة مع الأسمنت والمواد غير العضوية الأخرى في الملاط، مما يزيد من مقاومة الملاط للتشقق بعد التصلب. لا تنبع هذه القوة المُعززة للتشقق من اتحاده مع HPMC أثناء عملية ترطيب الأسمنت فحسب، بل تُحسّن أيضًا من متانة الملاط إلى حد ما. تُعزز متانة الملاط بعد التصلب، مما يُساعده على تحمّل الضغوط الخارجية الكبيرة ويُقلّل من احتمالية تشققه. خاصةً في البيئات ذات الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة أو التغيرات الكبيرة في الأحمال الخارجية، يُمكن لـ HPMC تحسين مقاومة الملاط للتشقق بفعالية.
6. زيادة نفاذية الملاط
بصفتها مادة بوليمرية عضوية، يُمكن لـ HPMC تكوين بنية شبكية مجهرية في الملاط لتحسين تماسكه. هذه الخاصية تجعل الملاط أكثر نفاذية، وتُقلل من نفاذية الرطوبة والوسائط الخارجية الأخرى. في البيئات الرطبة أو المشبعة بالماء، تزداد احتمالية نفاذ الرطوبة إلى الشقوق السطحية والداخلية للملاط، مما يؤدي إلى توسعها. إضافة HPMC يُمكن أن تُقلل بفعالية من تغلغل الماء، وتُثبط توسع الشقوق الناتجة عنه، مما يُحسّن مقاومة الملاط للتشققات إلى حد ما.
7. منع تكوين وتوسع الشقوق الدقيقة
أثناء عملية تجفيف الملاط وتصلبه، غالبًا ما تظهر شقوق دقيقة داخله، وقد تتمدد هذه الشقوق تدريجيًا لتشكل شقوقًا مرئية تحت تأثير القوى الخارجية. يستطيع HPMC تكوين بنية شبكية موحدة داخل الملاط من خلال بنيته الجزيئية، مما يقلل من احتمالية ظهور الشقوق الدقيقة. وحتى في حال حدوث شقوق دقيقة، يلعب HPMC دورًا مضادًا للشقوق ويمنعها من التمدد. ويرجع ذلك إلى قدرة سلاسل البوليمر في HPMC على توزيع الضغط بفعالية على جانبي الشق من خلال التفاعلات بين الجزيئات في الملاط، مما يمنع تمدده.
8. تحسين معامل مرونة الملاط
يُعد معامل المرونة مؤشرًا مهمًا لقدرة المادة على مقاومة التشوه. بالنسبة للملاط، يُمكن لمعامل المرونة العالي أن يزيد من ثباته عند تعرضه لقوى خارجية، ويقلل من احتمالية تسببه في تشوه أو تشققات مفرطة. وبصفته مُلَيِّنًا، يُمكن لـ HPMC زيادة معامل المرونة في الملاط، مما يسمح للملاط بالحفاظ على شكله بشكل أفضل تحت تأثير القوى الخارجية، مما يُقلل من حدوث التشققات.
HPMCيُحسّن بشكل فعال مقاومة الملاط للتشققات من جوانب عديدة، من خلال تحسين احتباس الماء، والالتصاق، والمرونة، وسهولة التشغيل، وتقليل حدوث تشققات الانكماش الجاف، وتحسين قوة مقاومة التشقق، وعدم نفاذيتها، ومعامل مرونتها. لذلك، فإن استخدام HPMC في ملاط البناء لا يُحسّن مقاومة الملاط للتشققات فحسب، بل يُحسّن أيضًا أداء البناء، ويُطيل عمره الافتراضي.
وقت النشر: ١٦ ديسمبر ٢٠٢٤