L'HPMC (hidroxipropilmetilcel·lulosa) és un material polimèric que s'utilitza habitualment en materials de construcció, especialment en materials a base de ciment i materials a base de guix. Té bones propietats de solubilitat en aigua, adherència, retenció d'aigua i espessiment, per la qual cosa s'utilitza àmpliament en morters, massilles en pols, adhesius per a rajoles i altres materials.
1. Causes de la contracció i l'esquerdament dels materials de construcció
Durant el procés d'enduriment, els materials de construcció sovint es redueixen de volum a causa de l'evaporació de l'aigua, les reaccions químiques i els canvis en els factors ambientals externs, cosa que provoca la concentració d'estrès i la formació d'esquerdes. Els principals tipus de contracció inclouen:
Retracció plàstica: Quan el material a base de ciment encara no s'ha endurit, el volum es contrau a causa de la ràpida evaporació de l'aigua.
Retracció seca: després que el material s'endureixi, s'exposa a l'aire durant molt de temps i l'aigua s'evapora lentament, cosa que provoca una retracció del volum.
Retracció de temperatura: Canvi de volum causat per canvis de temperatura, especialment en un ambient amb una gran diferència de temperatura entre el dia i la nit.
Retracció autògena: Durant el procés d'hidratació del ciment, el volum intern es contrau a causa del consum d'aigua per la reacció d'hidratació.
Aquestes retracció sovint condueixen a l'acumulació d'estrès dins del material, causant finalment microesquerdes o esquerdes, que afecten la durabilitat i l'estètica de l'estructura de l'edifici. Per evitar aquest fenomen, normalment es necessiten additius per millorar el rendiment del material, i l'HPMC n'és un.
2. Mecanisme d'acció de l'HPMC
L'HPMC juga un paper important en la reducció de la contracció i l'esquerdament dels materials de construcció, cosa que s'aconsegueix principalment mitjançant els mecanismes següents:
Retenció d'aigua: L'HPMC té una forta capacitat de retenció d'aigua i pot formar una pel·lícula de retenció d'aigua en morter o massilla en pols per alentir la velocitat d'evaporació de l'aigua. Com que la ràpida evaporació de l'aigua dins del material provocarà una contracció plàstica, l'efecte de retenció d'aigua de l'HPMC pot reduir eficaçment el fenomen de contracció primerenca, mantenir l'aigua al material suficient, promovent així la reacció d'hidratació completa del ciment i reduint les esquerdes de contracció causades per la pèrdua d'aigua durant el procés d'assecat. A més, l'HPMC pot millorar el rendiment del material en condicions humides i seques i reduir les esquerdes causades per la pèrdua d'aigua.
Efecte espessidor i enfortidor: l'HPMC és un espessidor que pot augmentar eficaçment la consistència i la viscositat del morter i millorar l'adhesió general del material. Durant el procés de construcció, si el material és massa prim, és fàcil que es delamini o s'enfonsi, cosa que provoca una superfície irregular o fins i tot esquerdes. Mitjançant l'ús d'HPMC, el morter pot mantenir la viscositat adequada, millorar la resistència i la densitat superficial del material després de la construcció i reduir la possibilitat d'esquerdes. A més, l'HPMC també pot millorar la resistència al cisallament del material i millorar la seva resistència a les esquerdes.
Millorar la flexibilitat del material: les molècules d'HPMC poden tenir un cert paper en la millora de la flexibilitat en materials a base de ciment o materials a base de guix, de manera que el material té una millor resistència a la tracció i a la flexió després del curat. Com que els materials de construcció solen estar sotmesos a tensions de tracció o flexió sota canvis i càrregues de temperatura ambient, després d'afegir HPMC, la flexibilitat del material augmenta, cosa que pot absorbir millor les tensions externes i evitar esquerdes fràgils.
Control de la velocitat de reacció d'hidratació del ciment: En materials a base de ciment, la velocitat de la velocitat de reacció d'hidratació afecta directament el rendiment del material. Si la reacció d'hidratació és massa ràpida, la tensió dins del material no es pot alliberar a temps, cosa que provoca esquerdes. L'HPMC pot alentir adequadament la velocitat de reacció d'hidratació mitjançant la seva retenció d'aigua i la formació de pel·lícula protectora, evitant que el ciment perdi aigua massa ràpidament en la fase inicial i, per tant, evitant el fenomen de la contracció i l'esquerdament espontanis durant el procés d'enduriment del material.
Millora del rendiment de la construcció: l'HPMC pot millorar el rendiment de la construcció dels materials de construcció, principalment manifestant-se en la seva bona fluïdesa, retenció d'aigua i lubricitat, augmentant la uniformitat dels materials i reduint les esquerdes causades per una construcció inadequada. Pot facilitar l'escampament i l'anivellament del morter, la massilla en pols, etc. durant la construcció, reduir la relació de buits dels materials, millorar la densitat i la resistència generals dels materials i reduir el risc d'esquerdes locals causades per una construcció desigual.
3. Aplicació de HPMC en materials de construcció específics
Adhesiu per a rajoles: l'HPMC pot millorar considerablement el rendiment antilliscant de l'adhesiu per a rajoles, garantir que les rajoles es puguin adherir uniformement al substrat durant la instal·lació i reduir el despreniment o les esquerdes causades per tensions o contracció desiguals. A més, els efectes d'espessiment i retenció d'aigua de l'HPMC també permeten que l'adhesiu per a rajoles mantingui un temps obert més llarg després de la construcció, millori l'eficiència de la construcció i redueixi les esquerdes causades per un curat desigual.
Massilla en pols: En la massilla en pols, la propietat de retenció d'aigua de l'HPMC pot evitar que la massilla perdi aigua massa ràpidament durant el procés d'assecat i reduir la contracció i les esquerdes causades per la pèrdua d'aigua. Al mateix temps, l'efecte espessidor de l'HPMC pot millorar el rendiment de construcció de la massilla, facilitant l'aplicació uniforme a la paret i reduint les esquerdes superficials causades per l'aplicació desigual.
Morter: L'addició d'HPMC al morter pot millorar eficaçment el seu rendiment de treball, fer que el morter sigui més suau durant la construcció, reduir la segregació i l'estratificació i, per tant, millorar la uniformitat i l'adherència del morter. Al mateix temps, l'efecte de retenció d'aigua de l'HPMC pot fer que l'aigua s'evapori més lentament durant el procés d'enduriment del morter, evitant la contracció i les esquerdes causades per la pèrdua prematura d'aigua.
4. Precaucions per a l'ús de HPMC
Control de la dosi: La quantitat d'HPMC afegida té un impacte directe en el seu efecte i normalment s'ha d'ajustar segons la proporció del material i els escenaris d'aplicació específics. Un excés d'HPMC farà que el material tingui una consistència massa alta, cosa que afectarà el rendiment de la construcció; mentre que una quantitat insuficient d'HPMC no podrà exercir la funció de retenció d'aigua i espessiment que hauria de tenir.
Ús amb altres additius: L'HPMC s'utilitza normalment en combinació amb altres additius químics (com ara reductors d'aigua, agents d'entrada d'aire, plastificants, etc.) per aconseguir millors resultats. Quan s'utilitza, cal tenir en compte la interacció dels diferents additius per evitar la influència mútua en el rendiment dels materials.
Com a additiu important per a la construcció, l'HPMC té un efecte significatiu en la reducció de la contracció i l'esquerdament dels materials de construcció. Redueix eficaçment les esquerdes causades per la pèrdua d'aigua i la concentració d'estrès millorant la retenció d'aigua, l'espessiment i la flexibilitat del material, així com la velocitat de reacció d'hidratació del ciment. L'ús raonable de l'HPMC no només pot millorar el rendiment constructiu del material, sinó que també pot allargar la vida útil de l'estructura de l'edifici i reduir el cost del manteniment posterior. Amb l'avanç continu de la tecnologia dels materials de construcció, l'aplicació de l'HPMC en el camp de la construcció serà més extensa i profunda.
Data de publicació: 21 de setembre de 2024