Zasada działania hydroksypropylometylocelulozy w moździerzu

Hydroksypropylometyloceluloza (HPMC)jest rozpuszczalnym w wodzie związkiem polimerowym szeroko stosowanym w przemyśle budowlanym, szczególnie w zaprawach cementowych, zaprawach gipsowych i klejach do płytek. Jako dodatek do zaprawy, HPMC może poprawić parametry konstrukcyjne, poprawić urabialność, przyczepność, zatrzymywanie wody i odporność na pękanie zaprawy, tym samym poprawiając ogólną jakość zaprawy.

1. Podstawowe właściwości HPMC

HPMC jest głównie uzyskiwany przez eteryfikacyjną modyfikację celulozy i ma dobrą rozpuszczalność w wodzie, zagęszczanie, tworzenie filmu, smarowność i stabilność. Jego ważne właściwości fizyczne obejmują:

Rozpuszczalność w wodzie: Można go rozpuścić w zimnej lub gorącej wodzie, tworząc przezroczysty lub półprzezroczysty lepki roztwór.
Efekt zagęszczający: Może znacznie zwiększyć lepkość roztworu i wykazuje dobry efekt zagęszczający przy niskich stężeniach.
Retencja wody: HPMC ma zdolność wchłaniania wody i pęcznienia, a także odpowiada za retencję wody w zaprawie, zapobiegając zbyt szybkiej utracie wody.
Właściwości reologiczne: Posiada dobrą tiksotropię, co przyczynia się do poprawy właściwości konstrukcyjnych zaprawy.

2. Główna rola HPMC w zaprawie

Rola HPMC w zaprawie objawia się głównie w następujących aspektach:

2.1 Poprawa retencji wody w zaprawie

Podczas procesu budowy zaprawy cementowej, jeśli woda odparuje zbyt szybko lub zostanie nadmiernie wchłonięta przez podłoże, doprowadzi to do niewystarczającej reakcji hydratacji cementu i wpłynie na rozwój wytrzymałości. HPMC tworzy jednolitą strukturę siatki w zaprawie dzięki swojej hydrofilowości oraz zdolności do absorpcji i rozszerzalności wody, zatrzymuje wilgoć, zmniejsza utratę wody, wydłużając w ten sposób czas otwarty zaprawy i poprawiając adaptowalność konstrukcji.

2.2 Efekt zagęszczający, poprawiający urabialność zaprawy

HPMC ma dobry efekt zagęszczający, który może zwiększyć lepkość zaprawy, sprawić, że zaprawa będzie miała lepszą plastyczność i zapobiegnie rozwarstwianiu się zaprawy, segregacji i wyciekaniu wody. Jednocześnie odpowiednie zagęszczanie może poprawić konstrukcję zaprawy, ułatwiając jej nakładanie i poziomowanie w trakcie procesu budowy oraz poprawiając wydajność budowy.

2.3 Poprawa wiązania i przyczepności zaprawy

W zastosowaniach takich jak klej do płytek, zaprawa murarska i zaprawa tynkarska siła wiązania zaprawy jest kluczowa. HPMC tworzy jednorodną powłokę polimerową między podstawą a powłoką poprzez działanie filmotwórcze, co poprawia siłę wiązania zaprawy z podłożem, zmniejszając tym samym ryzyko pękania i odpadania zaprawy.

2.4 Poprawa wydajności konstrukcji i zmniejszenie ugięcia

W przypadku pionowej konstrukcji powierzchniowej (takiej jak tynkowanie ścian lub klejenie płytek) zaprawa ma tendencję do opadania lub ślizgania się pod wpływem własnego ciężaru. HPMC zwiększa granicę plastyczności i odporność zaprawy na opadanie, dzięki czemu zaprawa może lepiej przylegać do powierzchni podstawy podczas pionowej konstrukcji, co poprawia stabilność konstrukcji.

2.5 Zwiększenie odporności na pęknięcia i poprawa trwałości

Zaprawa jest podatna na pęknięcia z powodu skurczu podczas procesu utwardzania, co wpływa na jakość projektu. HPMC może regulować naprężenia wewnętrzne zaprawy i zmniejszać szybkość skurczu. Jednocześnie, poprawiając elastyczność zaprawy, ma ona lepszą odporność na pęknięcia pod wpływem zmian temperatury lub naprężeń zewnętrznych, co poprawia trwałość.

2.6 Wpływa na czas wiązania zaprawy

HPMC wpływa na czas wiązania zaprawy poprzez regulację szybkości reakcji hydratacji cementu. Odpowiednia ilość HPMC może wydłużyć czas budowy zaprawy i zapewnić wystarczający czas regulacji w trakcie procesu budowy, ale nadmierne użycie może wydłużyć czas wiązania i wpłynąć na postęp projektu, dlatego dawkowanie powinno być rozsądnie kontrolowane.

3. Wpływ dawkowania HPMC na wydajność zaprawy

Dawka HPMC w zaprawie jest na ogół niska i wynosi zazwyczaj od 0,1% do 0,5%. Konkretna dawka zależy od rodzaju zaprawy i wymagań konstrukcyjnych.:

Niskie dawki (≤0,1%): Może poprawić retencję wody i nieznacznie poprawić urabialność zaprawy, ale efekt zagęszczania jest słaby.

Średnie dozowanie (0,1%~0,3%): znacznie poprawia retencję wody, przyczepność i właściwości zapobiegające osiadaniu zaprawy, a także podnosi parametry konstrukcyjne.

Wysokie dawki (≥0,3%): Znacznie zwiększają lepkość zaprawy, lecz mogą mieć wpływ na jej płynność, wydłużyć czas wiązania i niekorzystnie wpływać na konstrukcję.

Jako ważny dodatek do zaprawy murarskiej,HPMCodgrywa kluczową rolę w poprawie retencji wody, poprawie wydajności konstrukcji, zwiększeniu przyczepności i odporności na pęknięcia. Rozsądne dodanie HPMC może znacznie poprawić ogólną wydajność zaprawy i poprawić jakość projektu. Jednocześnie należy kontrolować dawkowanie, aby uniknąć niekorzystnych skutków dla czasu wiązania i płynności konstrukcji. W przyszłości, wraz z ciągłym rozwojem branży budowlanej, perspektywy zastosowania HPMC w nowych zielonych materiałach budowlanych będą szersze.