El nombre chino de HPMC es hidroxipropilmetilcelulosa. Es un compuesto no iónico que se utiliza frecuentemente como agente retenedor de agua en morteros secos. Es el material retenedor de agua más utilizado en morteros.
El proceso de producción de HPMC consiste principalmente en un éter polisacárido obtenido mediante la alcalinización y eterificación de la fibra de algodón (de producción nacional). No posee carga propia, no reacciona con los iones cargados del material gelificante y presenta un rendimiento estable. Su precio es inferior al de otros éteres de celulosa, por lo que se utiliza ampliamente en morteros secos.
Función de la hidroxipropilmetilcelulosa: Espesa el mortero recién mezclado, dándole una viscosidad húmeda determinada y previniendo la segregación. (Espesamiento) La retención de agua es también una característica fundamental, ya que ayuda a mantener la cantidad de agua libre en el mortero, permitiendo que, una vez colocado, el material cementante tenga más tiempo para hidratarse. (Retención de agua) Posee propiedades aireantes, introduciendo burbujas de aire finas y uniformes que mejoran la consistencia del mortero.
Cuanto mayor sea la viscosidad del éter de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), mejor será su capacidad de retención de agua. La viscosidad es un parámetro importante del rendimiento del HPMC. Actualmente, los distintos fabricantes de HPMC utilizan diferentes métodos e instrumentos para medir su viscosidad. Los principales métodos son Haake-Rotovisko, Hoppler, Ubbelohde y Brookfield.
Para un mismo producto, los resultados de viscosidad medidos por diferentes métodos son muy diferentes, e incluso algunos presentan diferencias del doble. Por lo tanto, al comparar la viscosidad, debe realizarse entre los mismos métodos de prueba, incluyendo temperatura, rotor, etc. En cuanto al tamaño de partícula, cuanto más fina sea la partícula, mejor será la retención de agua. Después de que las partículas grandes de éter de celulosa entran en contacto con el agua, la superficie se disuelve inmediatamente y forma un gel que envuelve el material para evitar que las moléculas de agua continúen infiltrándose. A veces no se puede dispersar y disolver uniformemente incluso después de una agitación prolongada, formando una solución floculenta turbia o aglomeración. Esto afecta en gran medida la retención de agua del éter de celulosa, y la solubilidad es uno de los factores para elegir el éter de celulosa.
La finura es también un índice de rendimiento importante del éter de metilcelulosa. El MC utilizado para mortero en polvo seco debe ser en polvo, con bajo contenido de agua, y la finura requiere que entre el 20 % y el 60 % del tamaño de partícula sea inferior a 63 µm. La finura afecta la solubilidad del éter de hidroxipropilmetilcelulosa. El MC grueso suele ser granular y se disuelve fácilmente en agua sin aglomerarse, pero la velocidad de disolución es muy lenta, por lo que no es adecuado para su uso en mortero en polvo seco.
En el mortero de polvo seco, la metilcelulosa (MC) se dispersa entre los materiales cementantes, como el agregado, el relleno fino y el cemento. Solo un polvo suficientemente fino evita la aglomeración del éter de metilcelulosa al mezclarlo con agua. Al añadir agua para disolver los aglomerados, la dispersión y disolución de la MC se dificultan considerablemente. Una granulometría excesiva de la MC no solo supone un desperdicio, sino que también reduce la resistencia local del mortero. Al aplicar este tipo de mortero de polvo seco en una superficie extensa, la velocidad de curado local se reduce significativamente y aparecen fisuras debido a los diferentes tiempos de curado. En el caso del mortero proyectado mediante construcción mecánica, el requisito de granulometría es mayor debido al menor tiempo de mezclado. En general, cuanto mayor es la viscosidad, mejor es la retención de agua. Sin embargo, cuanto mayor es la viscosidad y el peso molecular de la MC, menor es la solubilidad, lo que repercute negativamente en la resistencia y el rendimiento constructivo del mortero.
Cuanto mayor sea la viscosidad, más evidente será el efecto espesante en el mortero, aunque no es directamente proporcional. A mayor viscosidad, más viscoso será el mortero húmedo, lo que se manifiesta durante la construcción como adherencia a la espátula y alta adherencia al sustrato. Sin embargo, esto no contribuye a aumentar la resistencia estructural del mortero húmedo en sí. Es decir, durante la construcción, el comportamiento antidesgaste no es evidente. Por el contrario, algunos éteres de metilcelulosa modificados de viscosidad media y baja presentan un excelente rendimiento en la mejora de la resistencia estructural del mortero húmedo.
La retención de agua del HPMC también está relacionada con la temperatura utilizada, y la retención de agua del éter de metilcelulosa disminuye con el aumento de la temperatura. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, el mortero en polvo seco se aplica con frecuencia sobre sustratos calientes a altas temperaturas (superiores a 40 °C) en diversos entornos, como el enlucido de paredes exteriores bajo el sol en verano, lo que suele acelerar el curado del cemento y el endurecimiento del mortero en polvo seco. La disminución de la retención de agua provoca que tanto la trabajabilidad como la resistencia al agrietamiento se vean afectadas, por lo que resulta fundamental reducir la influencia de la temperatura en estas condiciones.
En este sentido, los aditivos de éter de metilhidroxietilcelulosa se consideran actualmente a la vanguardia del desarrollo tecnológico. Si bien se incrementa la cantidad de metilhidroxietilcelulosa (fórmula de verano), la trabajabilidad y la resistencia al agrietamiento aún no satisfacen las necesidades de uso. Mediante un tratamiento especial de la MC, como el aumento del grado de eterificación, se puede mantener el efecto de retención de agua a temperaturas más elevadas, lo que permite un mejor rendimiento en condiciones adversas.
La dosificación de HPMC no debe ser excesiva, ya que esto aumentará la demanda de agua del mortero, lo que provocará que se adhiera a la llana y un tiempo de fraguado demasiado prolongado, afectando así la constructibilidad. Los distintos morteros utilizan HPMC con diferentes viscosidades, por lo que no se debe usar HPMC de alta viscosidad indiscriminadamente. Por lo tanto, si bien los productos de hidroxipropilmetilcelulosa son buenos, su eficacia se aprecia mejor cuando se utilizan correctamente. La elección del HPMC adecuado es responsabilidad primordial del personal del laboratorio de la empresa. Actualmente, muchos distribuidores inescrupulosos están adulterando el HPMC, y su calidad es bastante deficiente. Al seleccionar una celulosa determinada, el laboratorio debe realizar un buen trabajo en el experimento para garantizar la estabilidad del mortero, evitando la búsqueda de productos baratos que puedan ocasionar pérdidas innecesarias.
Fecha de publicación: 4 de mayo de 2023