Hydroxypropyl Methyl Cellulose (HPMC)là một loại ete xenluloza tan trong nước thường được sử dụng, được sử dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng, sơn phủ, thuốc men và thực phẩm. Trong vật liệu xây dựng gốc xi măng, HPMC, với tư cách là chất biến tính, thường được thêm vào vữa xi măng để cải thiện hiệu suất của nó, đặc biệt là trong quá trình xây dựng và sử dụng. Nó có tác động đáng kể đến tính lưu động, khả năng giữ nước, khả năng vận hành và khả năng chống nứt của vữa.

 

1. Ảnh hưởng của HPMC đến độ chảy của vữa xi măng
Độ lưu động của vữa xi măng là một chỉ số quan trọng để đo lường hiệu suất thi công của nó, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và chất lượng thi công. Là một vật liệu polyme, HPMC có khả năng hòa tan trong nước và hoạt động bề mặt tốt. Sau khi được thêm vào vữa xi măng, nó có thể tạo thành một lớp màng mỏng thông qua các tương tác giữa các phân tử, làm tăng độ nhớt của vữa và do đó cải thiện độ lưu động và khả năng vận hành của vữa. Cụ thể, HPMC có thể điều chỉnh hiệu quả độ đặc của vữa, giúp dễ dàng thi công và phân phối đều trong quá trình thi công, tránh những khó khăn trong thi công do vữa quá khô.

HPMC còn có thể kéo dài thời gian mở của vữa, tức là tăng thời gian sử dụng vữa trong quá trình thi công, tránh ảnh hưởng của nước bốc hơi quá nhanh đến hiệu quả thi công, đặc biệt là trong môi trường khô và nhiệt độ cao.

 

2. Ảnh hưởng của HPMC đến khả năng giữ nước của vữa xi măng
Khả năng giữ nước của vữa xi măng rất quan trọng đối với quá trình đông cứng và phát triển cường độ của vữa. Vì quá trình thủy hóa xi măng đòi hỏi đủ nước, nếu vữa mất nước quá nhanh và quá trình thủy hóa xi măng không hoàn toàn, điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ và độ bền cuối cùng của vữa. HPMC có thể cải thiện hiệu quả khả năng giữ nước của vữa. Các nhóm hydroxypropyl và methyl có trong cấu trúc phân tử của nó có tính ưa nước mạnh, có thể hình thành lớp giữ nước đồng đều trong vữa và làm giảm tốc độ bốc hơi nước.

Đặc biệt trong môi trường nhiệt độ cao và độ ẩm thấp, việc bổ sung HPMC có thể làm chậm đáng kể quá trình khô của vữa xi măng, đảm bảo xi măng ngậm nước hoàn toàn, do đó cải thiện cường độ cuối cùng và khả năng chống nứt của vữa. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cường độ nén và độ bền của vữa có bổ sung một lượng HPMC thích hợp thường tốt hơn vữa không có HPMC trong quá trình đông cứng lâu dài.

 

3. Ảnh hưởng của HPMC đến khả năng chống nứt của vữa xi măng
Nứt là vấn đề thường gặp ảnh hưởng đến chất lượng vữa xi măng, đặc biệt là dưới tác động của các yếu tố như co ngót khô, thay đổi nhiệt độ và ngoại lực, vữa dễ bị nứt. Việc bổ sung HPMC có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống nứt của vữa, chủ yếu thông qua các khía cạnh sau:

Cải thiện độ đàn hồi và độ dẻo của vữa: HPMC có độ đàn hồi và độ dẻo nhất định, có thể làm giảm ứng suất do co ngót khô gây ra trong quá trình bảo dưỡng vữa, do đó làm giảm tỷ lệ nứt.
Tăng độ bám dính và cường độ kéo của vữa: HPMC có thể tăng cường độ bám dính và cường độ kéo của vữa, đặc biệt khi bề mặt nền không bằng phẳng hoặc độ bám dính của nền kém.
Kiểm soát tốc độ hydrat hóa xi măng: Bằng cách kiểm soát tốc độ hydrat hóa xi măng, HPMC có thể làm chậm quá trình mất nước quá mức trong vữa xi măng và giảm ứng suất co ngót do nước bốc hơi nhanh, do đó ức chế hiệu quả sự xuất hiện của các vết nứt.

 

4. Ảnh hưởng của HPMC đến cường độ và độ bền của vữa xi măng
Trong khi cải thiện khả năng thi công và khả năng chống nứt của vữa xi măng, HPMC cũng có tác dụng nhất định đến cường độ và độ bền của vữa. Mặc dù việc bổ sung HPMC sẽ làm giảm nhẹ cường độ ban đầu của vữa vì cấu trúc phân tử của nó chiếm một phần nước cần thiết cho quá trình thủy hóa xi măng, nhưng về lâu dài, HPMC giúp thủy hóa hoàn toàn xi măng, do đó cải thiện cường độ cuối cùng của vữa.

Ngoài ra, HPMC có thể cải thiện khả năng chống thấm của vữa xi măng, giảm sự xói mòn của vữa do nước hoặc hóa chất, tăng cường độ bền của vữa. Điều này làm cho vữa có bổ sung HPMC có hiệu suất lâu dài tốt hơn trong môi trường ẩm ướt hoặc ăn mòn, đặc biệt thích hợp cho trang trí tường ngoại thất, lát sàn và các lĩnh vực khác.

 

5. Triển vọng ứng dụng của HPMC trong vật liệu xây dựng gốc xi măng
Với nhu cầu ngày càng tăng đối với vữa hiệu suất cao trong ngành xây dựng, HPMC, với tư cách là một chất phụ gia quan trọng, đã cho thấy triển vọng ứng dụng rộng rãi trong vật liệu xây dựng gốc xi măng. Ngoài các ứng dụng truyền thống như trát tường và vữa sàn, HPMC cũng có thể được sử dụng trong sản xuất vữa tự san phẳng, vữa sửa chữa, vữa trộn khô và các sản phẩm khác để cải thiện hơn nữa hiệu suất toàn diện của vữa.

Với việc cải thiện các yêu cầu về bảo vệ môi trường và tính bền vững của công trình xây dựng, đặc tính ít ô nhiễm và VOC (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi) thấp của HPMC cũng khiến nó có tiềm năng lớn để ứng dụng trong vật liệu xây dựng xanh. Đồng thời, với sự phát triển liên tục của các công nghệ liên quan, các hình thức sửa đổi và ứng dụng của HPMC sẽ trở nên đa dạng hơn, cung cấp nhiều khả năng hơn cho sự đổi mới và phát triển của vật liệu xây dựng gốc xi măng.

 

Là một chất điều chỉnh vữa xi măng quan trọng, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) cải thiện đáng kể hiệu suất xây dựng và hiệu suất sử dụng của vật liệu xây dựng gốc xi măng bằng cách cải thiện tính lưu động, khả năng giữ nước, khả năng chống nứt và cường độ của vữa. Với sự cải thiện liên tục của các yêu cầu về vật liệu xây dựng, phạm vi ứng dụng của HPMC sẽ được mở rộng hơn nữa, trở thành một trong những yếu tố chính thúc đẩy sự phát triển của vật liệu xây dựng hiện đại.