ヒドロキシプロピルメチルセルロース（HPMC）セルロースエーテル化合物は、建築材料、特にセメント系モルタル、石膏系材料、コーティング材に広く使用されている重要な化合物です。HPMCは、モルタルの防水性向上を含む特性向上に重要な役割を果たします。
1.モルタルの保水性を向上させる
HPMCの最も注目すべき特徴の一つは、その優れた保水能力です。モルタルにHPMCを添加することで、モルタルの水分損失率を大幅に低減できます。具体的な性能は以下の通りです。
セメントの水和反応時間を延長: HPMC はモルタル内の適切な湿度を維持し、セメント粒子が水と完全に反応してより密度の高い水和生成物を形成することを保証します。
ひび割れの発生を防止: 急激な水分損失によりモルタルが収縮し、微小なひび割れが発生し、防水性が低下します。HPMC水分損失の速度を遅くし、乾燥収縮によるひび割れを軽減します。
保水性能の向上により、モルタルの内部構造が緻密になり、多孔性が低下し、モルタルの不浸透性が大幅に向上し、防水性能が向上します。
2.モルタルの作業性を向上させる
HPMC の粘度特性によりモルタルのレオロジー特性が向上し、作業性が向上します。
ブリーディングの軽減：HPMC は水を均一に分散させることができるため、モルタル内で水がより安定して分布し、水の分離によって生じる気孔が減少します。
モルタルの接着力向上：HPMCはモルタルと基材との結合力を向上させ、モルタルが基材の表面をより密着させることで、基材とモルタルの隙間から水分が浸入する可能性を低減します。
施工品質の向上はモルタルの防水効果に直接影響します。均一で緻密なモルタル被覆層は、水分の浸入を効果的に防ぎます。
3.表面保護膜を形成する
HPMC にはフィルム形成特性があり、モルタルの表面に薄くて緻密な保護膜を形成できます。
水分の蒸発率を低減: 施工完了後、HPMC はモルタルの表面に保護膜を形成し、外部環境によるモルタル内部の水分の吸収を低減します。
水分の浸入をブロック：フィルム形成後のHPMC層は、ある程度の防水性を持ち、外部の水分がモルタルの内部に侵入するのを防ぐバリアとして使用できます。
この表面保護により、モルタルの防水性がさらに強化されます。
4. モルタルの多孔性を低減する
HPMCはモルタルの微細構造を効果的に改善します。その作用機序は以下の通りです。
充填効果：HPMC 分子はモルタルの微孔構造に入り込み、部分的に細孔を埋めることで、水分経路を減らします。
水和生成物の緻密性の向上: 水分保持により、HPMC はセメント水和生成物の均一性と緻密性を向上させ、モルタルの大きな気孔の数を減らします。
モルタルの多孔性を低減することで防水性能が向上するだけでなく、モルタルの耐久性も向上します。
5.耐霜性と耐久性の向上
低温環境では、モルタルへの水の浸入により凍上が発生し、モルタルが損傷する可能性があります。HPMCの防水効果は、水の浸入を低減し、凍結融解サイクルによるモルタルの損傷を軽減します。
湿気の保持を防ぐ：モルタル内部の湿気の保持を減らし、凍上現象を軽減します。
モルタルの寿命が延長: 水による侵食や凍結融解による損傷を軽減することで、HPMC はモルタルの長期的な耐久性を向上させます。
HPMCは、保水性の向上、作業性の最適化、保護膜の形成、気孔率の低減、耐凍害性の向上といった効果により、モルタルの防水性能を向上させます。これらの特性の相乗効果により、モルタルは実用用途においてより優れた防水効果を発揮します。防水モルタル、セルフレベリングモルタル、タイル接着剤など、あらゆる用途において、HPMCは重要な役割を果たします。
実用においては、HPMCの添加量を具体的なニーズに合わせて最適化することで、優れた防水効果を発揮するだけでなく、モルタルの他の性能指標とのバランスを維持する必要があります。HPMCを合理的に使用することで、建築材料の防水性能を大幅に向上させ、建設プロジェクトにより信頼性の高い保護を提供することができます。
投稿日時: 2024年11月23日