Hidroksipropil metilselulosa (HPMC), sebagai salah satu bahan tambahan polimer organik yang paling biasa digunakan dalam bahan berasaskan simen, berfungsi terutamanya untuk meningkatkan kebolehkerjaan, pengekalan air dan lekatan mortar atau konkrit. Walau bagaimanapun, sebagai polimer hidrofilik, HPMC juga mempengaruhi proses penghidratan dan mikrostruktur simen pada pelbagai peringkat, justeru mempengaruhi sifat-sifat bahan yang dikeraskan dengan ketara. Penyelidikan mendalam tentang mekanisme tindakannya membantu mengawal dosnya secara lebih saintifik dalam aplikasi kejuruteraan, meningkatkan kestabilan sistem dan kekuatan akhir.
1.Kesan paling langsung HPMC terhadap proses penghidratan simen berpunca daripada kesan pengekalan airnya. Penghidratan simen memerlukan air bebas yang mencukupi, tetapi semasa penyediaan mortar, disebabkan oleh faktor-faktor seperti penyerapan air dan penyejatan daripada substrat, air mungkin hilang dengan cepat, yang membawa kepada penghidratan yang tidak lengkap. HPMC, dengan membentuk struktur rangkaian tiga dimensi yang padat, meningkatkan kelikatan dan kapasiti pegangan air buburan, mengekalkan air dalam sistem dan melambatkan penghijrahan keluar air bebas. Proses ini bersamaan dengan "bekalan air tertangguh." Oleh itu, HPMC boleh memperlahankan kadar penghidratan pada peringkat awal, tetapi ia secara berterusan memberikan kelembapan kepada zarah simen, membolehkan penghidratan yang lebih lengkap pada peringkat pertengahan dan kemudian, sekali gus meningkatkan ketumpatan struktur.
2.Pengaruh HPMC terhadap kelakuan permukaan zarah simen juga mengawal proses penghidratan. Selepas pembengkakan, HPMC membentuk filem nipis, sebahagiannya terserap pada permukaan zarah simen, menghalang antara muka tindak balas penghidratan. Kehadiran filem yang terserap melambatkan sentuhan awal antara mineral seperti C3S dan C2S dan air, yang membawa kepada tempoh induksi yang berpanjangan dan puncak penghidratan yang tertangguh. Ini menjelaskan mengapa mortar yang mengandungi HPMC secara amnya mempamerkan masa penetapan yang berpanjangan. Tambahan pula, HPMC dengan darjah penggantian yang tinggi atau kelikatan yang tinggi mempunyai kapasiti penjerapan yang lebih kuat dan kesan yang lebih ketara terhadap penghidratan.
3.HPMC meningkatkan kelikatan sistem, mengurangkan kebendairan pes simen dan mempengaruhi morfologi penghijrahan dan penghabluran produk penghidratan. Kelikatan yang lebih tinggi menyekat ruang pertumbuhan kristal, menghasilkan gel CSH dan kristal Ca(OH)2 yang lebih halus, sekali gus menggalakkan homogenisasi struktur. Walaupun kekuatan awal mungkin berkurangan, kekuatan peringkat kemudian bertambah baik disebabkan oleh penghidratan yang lebih lengkap dan keliangan kapilari yang berkurangan.
4.Dari segi mikrostruktur, penambahan HPMC menghasilkan struktur rangkaian produk penghidratan yang lebih padat. Ia mungkin membentuk penjerapan fizikal yang lemah dengan gel CSH, meningkatkan lekatan antara muka dan mengurangkan keliangan. Beberapa kajian menunjukkan bahawa, pada jumlah yang sesuai, HPMC boleh memperbaiki kecacatan struktur dalam zon peralihan antara muka (ITZ), meningkatkan kekuatan keseluruhan dan rintangan retak mortar.
5.Kesan HPMC terhadap penghidratan simen adalah dua hala. Penambahan yang berlebihan boleh melambatkan penghidratan dengan ketara, yang membawa kepada pengurangan kekuatan awal yang berlebihan; pada masa yang sama, peningkatan kandungan organik boleh mengurangkan rintangan suhu tinggi bahan simen. Oleh itu, dos harus dikawal secara rasional mengikut jenis mortar, jenis bahan simen, dan keadaan pembinaan. Contohnya, dalam bahan binaan lapisan nipis seperti pelekat jubin dan serbuk dempul, pengekalan air dan kesan kelewatan masa HPMC adalah berfaedah; walau bagaimanapun, dalam mortar pembaikan yang memerlukan kekuatan awal yang tinggi, nisbah kelikatan dan penambahan harus dipilih dengan teliti.
6. HPMCKesan terhadap proses penghidratan simen terutamanya tercermin dalam tiga aspek: melambatkan penghidratan dan menggalakkan tindak balas peringkat kemudian melalui pengekalan air; melanjutkan tempoh induksi melalui penjerapan; dan mengubah morfologi dan struktur produk penghidratan dengan meningkatkan kelikatan. Kawalan jenis dan dos HPMC yang munasabah dapat meningkatkan prestasi mortar sambil mengelakkan kesan berlebihan terhadap kekuatan awal, mencapai keseimbangan optimum antara kebolehkerjaan dan sifat mekanikal.
Masa siaran: 17 Nov-2025