اصل کار هیدروکسی پروپیل متیل سلولز در ملات

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)یک ترکیب پلیمری محلول در آب است که به طور گسترده در صنعت ساختمان به ویژه در ملات پایه سیمان، ملات پایه گچ و چسب کاشی استفاده می شود. به عنوان یک افزودنی ملات، HPMC می تواند عملکرد ساخت و ساز را بهبود بخشد، کارایی، چسبندگی، حفظ آب و مقاومت در برابر ترک را بهبود بخشد و در نتیجه کیفیت کلی ملات را افزایش دهد.

1. خواص اساسی HPMC

HPMC عمدتاً با اصلاح اتریفیکاسیون سلولز به دست می آید و دارای حلالیت در آب، ضخیم شدن، تشکیل فیلم، روان کنندگی و پایداری خوبی است. خواص فیزیکی مهم آن عبارتند از:

حلالیت در آب: می توان آن را در آب سرد یا گرم حل کرد تا یک محلول چسبناک شفاف یا نیمه شفاف تشکیل دهد.
اثر غلیظ کننده: می تواند ویسکوزیته محلول را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و در غلظت های پایین اثر غلیظ کننده خوبی از خود نشان دهد.
احتباس آب: HPMC می تواند آب را جذب کند و متورم شود و در حفظ آب در ملات نقش داشته باشد تا از هدر رفتن سریع آب جلوگیری کند.
خواص رئولوژیکی: تیکسوتروپی خوبی دارد که به بهبود عملکرد ساختمانی ملات کمک می کند.

2. نقش اصلی HPMC در ملات

نقش HPMC در ملات عمدتاً در جنبه های زیر آشکار می شود:

2.1 بهبود حفظ آب ملات

در طول فرآیند ساخت ملات سیمان، اگر آب خیلی سریع تبخیر شود یا بیش از حد توسط پایه جذب شود، منجر به واکنش هیدراتاسیون سیمان ناکافی شده و بر توسعه مقاومت تأثیر می گذارد. HPMC از طریق آب دوستی و قابلیت جذب آب و انبساط، ساختار مشبک یکنواختی را در ملات تشکیل می دهد، رطوبت را قفل می کند، اتلاف آب را کاهش می دهد، در نتیجه زمان باز بودن ملات را افزایش می دهد و سازگاری ساختمان را بهبود می بخشد.

2.2 اثر ضخیم شدن، بهبود کارایی ملات

HPMC اثر ضخیم کنندگی خوبی دارد که می تواند ویسکوزیته ملات را افزایش دهد، ملات را انعطاف پذیری بهتری داشته باشد و از لایه بندی، جدا شدن و خونریزی آب در ملات جلوگیری کند. در عین حال، ضخیم‌سازی مناسب می‌تواند ساختار ملات را بهبود بخشد، اجرای آن و تراز کردن آن را در طول فرآیند ساخت آسان‌تر کرده و کارایی ساخت را بهبود بخشد.

2.3 تقویت اتصال و بهبود چسبندگی ملات

در کاربردهایی مانند چسب کاشی، ملات بنایی و ملات گچ، نیروی چسبندگی ملات بسیار مهم است. HPMC یک لایه پلیمری یکنواخت را بین پایه و پوشش از طریق عمل تشکیل فیلم تشکیل می دهد که استحکام اتصال ملات به بستر را بهبود می بخشد و در نتیجه خطر ترک خوردن و افتادن ملات را کاهش می دهد.

2.4 بهبود عملکرد ساخت و ساز و کاهش افتادگی

برای ساخت سطوح عمودی (مانند گچ کاری دیوار یا ساخت چسب کاشی)، ملات به دلیل وزن خود مستعد افتادگی یا لغزش است. HPMC تنش تسلیم و ضد افتادگی ملات را افزایش می دهد، به طوری که ملات می تواند در هنگام ساخت عمودی بهتر به سطح پایه بچسبد و در نتیجه پایداری ساختمان را بهبود بخشد.

2.5 افزایش مقاومت در برابر ترک و بهبود دوام

ملات به دلیل انقباض در طول فرآیند سخت شدن مستعد ترک است و کیفیت پروژه را تحت تاثیر قرار می دهد. HPMC می تواند تنش داخلی ملات را تنظیم کرده و میزان انقباض را کاهش دهد. در عین حال، با بهبود انعطاف ملات، در برابر تغییرات دما یا تنش خارجی مقاومت بهتری در برابر ترک دارد و در نتیجه دوام را بهبود می بخشد.

2.6 بر زمان گیرش ملات تأثیر می گذارد

HPMC با تنظیم سرعت واکنش هیدراتاسیون سیمان بر زمان گیرش ملات تأثیر می گذارد. مقدار مناسبی از HPMC می تواند زمان ساخت ملات را افزایش دهد و زمان تنظیم کافی را در طول فرآیند ساخت تضمین کند، اما استفاده بیش از حد ممکن است زمان گیرش را افزایش دهد و بر پیشرفت پروژه تأثیر بگذارد، بنابراین دوز باید به طور منطقی کنترل شود.

3. اثر دوز HPMC بر عملکرد ملات

دوز HPMC در ملات معمولاً کم است، معمولاً بین 0.1٪ و 0.5٪. دوز خاص بستگی به نوع ملات و الزامات ساخت و ساز دارد:

دوز پایین (≤0.1٪): می تواند حفظ آب را بهبود بخشد و کمی کارایی ملات را افزایش دهد، اما اثر غلیظ کننده ضعیف است.

دوز متوسط ​​(0.1٪ ~ 0.3٪): به طور قابل توجهی حفظ آب، چسبندگی و توانایی ضد افتادگی ملات را بهبود می بخشد و عملکرد ساخت و ساز را افزایش می دهد.

دوز بالا (≥0.3٪): به طور قابل توجهی ویسکوزیته ملات را افزایش می دهد، اما ممکن است بر سیالیت تأثیر بگذارد، زمان گیرش را افزایش دهد و برای ساخت و ساز نامطلوب باشد.

به عنوان یک افزودنی مهم برای ملات،HPMCنقش کلیدی در بهبود احتباس آب، بهبود عملکرد ساخت و ساز، افزایش چسبندگی و مقاومت در برابر ترک دارد. افزودن معقول HPMC می تواند به طور قابل توجهی عملکرد کلی ملات را بهبود بخشد و کیفیت پروژه را بهبود بخشد. در عین حال، دوز باید کنترل شود تا از اثرات نامطلوب بر زمان گیرش و سیالیت ساخت جلوگیری شود. در آینده، با توسعه مداوم صنعت ساخت و ساز، چشم انداز کاربرد HPMC در مصالح ساختمانی سبز جدید گسترده تر خواهد شد.