HPMC (хидроксипропил метил целулоза) е полимерен материал, който обикновено се използва в строителни материали, особено в материали на основата на цимент и материали на базата на гипс. Има добра разтворимост във вода, адхезия, задържане на вода и сгъстяващи свойства, така че се използва широко в хоросан, шпакловка, лепило за плочки и други материали.
1. Причини за свиване и напукване на строителни материали
По време на процеса на втвърдяване строителните материали често се свиват в обем поради изпаряване на вода, химични реакции и промени във външни фактори на околната среда, което води до концентрация на напрежение и образуване на пукнатини. Основните видове свиване включват:
Пластично свиване: Когато материалът на циментова основа все още не се е втвърдил, обемът се свива поради бързото изпаряване на водата.
Сухо свиване: След като материалът се втвърди, той е изложен на въздух за дълго време и водата се изпарява бавно, което води до обемно свиване.
Температурно свиване: промяна на обема, причинена от температурни промени, особено в среда с голяма температурна разлика между деня и нощта.
Автогенно свиване: По време на процеса на хидратация на цимента, вътрешният обем се свива поради консумацията на вода от реакцията на хидратация.
Тези свивания често водят до натрупване на напрежение вътре в материала, което в крайна сметка причинява микропукнатини или пукнатини, които влияят върху издръжливостта и естетиката на строителната конструкция. За да се избегне това явление, обикновено са необходими добавки за подобряване на характеристиките на материала и HPMC е една от тях.
2. Механизъм на действие на HPMC
HPMC играе важна роля за намаляване на свиването и напукването на строителните материали, което се постига главно чрез следните механизми:
Задържане на вода: HPMC има силен капацитет за задържане на вода и може да образува филм за задържане на вода в хоросан или шпакловъчен прах, за да забави скоростта на изпаряване на водата. Тъй като бързото изпаряване на водата вътре в материала ще доведе до пластично свиване, ефектът на задържане на вода на HPMC може ефективно да намали феномена на ранно свиване, да поддържа водата в материала достатъчно, като по този начин насърчава реакцията на пълна хидратация на цимента и намалява пукнатините от свиване, причинени от загуба на вода по време на процеса на сушене. В допълнение HPMC може да подобри работата на материала при мокри и сухи условия и да намали напукването, причинено от загуба на вода.
Сгъстяващ и укрепващ ефект: HPMC е сгъстител, който може ефективно да увеличи консистенцията и вискозитета на хоросана и да подобри цялостната адхезия на материала. По време на строителния процес, ако материалът е твърде тънък, той лесно се разслоява или провисва, което води до неравна повърхност или дори пукнатини. Чрез използването на HPMC хоросанът може да поддържа подходящ вискозитет, да подобри здравината и повърхностната плътност на материала след изграждането и да намали възможността от напукване. В допълнение HPMC може също така да подобри устойчивостта на срязване на материала и да подобри устойчивостта му на напукване.
Подобрете гъвкавостта на материала: HPMC молекулите могат да играят определена роля в подобряването на гъвкавостта на материали на основата на цимент или гипс, така че материалът да има по-добра устойчивост на опън и огъване след втвърдяване. Тъй като строителните материали обикновено са подложени на напрежение на опън или огъване при температурни промени и натоварвания на околната среда, след добавяне на HPMC, гъвкавостта на материала се увеличава, което може по-добре да абсорбира външния стрес и да избегне крехкото напукване.
Контролирайте скоростта на реакцията на хидратация на цимента: При материалите на основата на цимент скоростта на скоростта на реакцията на хидратация пряко влияе върху работата на материала. Ако реакцията на хидратация е твърде бърза, напрежението вътре в материала не може да бъде освободено навреме, което води до пукнатини. HPMC може по подходящ начин да забави скоростта на реакцията на хидратация чрез задържане на вода и образуване на защитен филм, да предотврати твърде бързата загуба на вода от цимента в ранния етап и по този начин да избегне феномена на спонтанно свиване и напукване по време на процеса на втвърдяване на материала.
Подобряване на строителните характеристики: HPMC може да подобри строителните характеристики на строителните материали, което се проявява главно в тяхната добра течливост, задържане на вода и смазка, увеличаване на еднородността на материалите и намаляване на пукнатините, причинени от неправилна конструкция. Може да улесни разнасянето и изравняването на хоросан, шпакловка и др. по време на строителството, да намали коефициента на кухини на материалите, да подобри общата плътност и здравина на материалите и да намали риска от локално напукване, причинено от неравна конструкция.
3. Приложение на HPMC в специфични строителни материали
Лепило за плочки: HPMC може значително да подобри противоплъзгащите характеристики на лепилото за плочки, да гарантира, че плочките могат да бъдат равномерно закрепени към основата по време на монтажа и да намали отделянето или напукването, причинено от неравномерно напрежение или свиване. В допълнение, ефектите на сгъстяване и задържане на вода на HPMC също така позволяват на лепилото за плочки да поддържа по-дълго отворено време след изграждане, подобрява ефективността на строителството и намалява пукнатините, причинени от неравномерно втвърдяване.
Замазка на прах: В замазката на прах, свойството за задържане на вода на HPMC може да предотврати твърде бързата загуба на вода от замазката по време на процеса на сушене и да намали свиването и напукването, причинено от загуба на вода. В същото време сгъстяващият ефект на HPMC може да подобри строителните характеристики на шпакловката, като улеснява равномерното нанасяне върху стената и намалява повърхностните пукнатини, причинени от неравномерно нанасяне.
Хоросан: Добавянето на HPMC към хоросана може ефективно да подобри работните му характеристики, да направи хоросана по-гладък по време на строителството, да намали сегрегацията и стратификацията и по този начин да подобри еднородността и адхезията на хоросана. В същото време ефектът на задържане на вода на HPMC може да накара водата да се изпари по-бавно по време на процеса на втвърдяване на хоросана, избягвайки свиване и напукване, причинено от ранна загуба на вода.
4. Предпазни мерки при употребата на HPMC
Контрол на дозировката: Добавеното количество HPMC има пряко влияние върху неговия ефект и обикновено трябва да се коригира според съотношението на материала и специфичните сценарии на приложение. Прекомерното HPMC ще доведе до твърде висока консистенция на материала, което ще повлияе на строителните характеристики; докато недостатъчното HPMC няма да може да играе ролята на задържане на вода и сгъстяване, както трябва.
Употреба с други добавки: HPMC обикновено се използва в комбинация с други химически добавки (като редуктори на вода, въздушни агенти, пластификатори и др.) за постигане на по-добри резултати. При използване е необходимо да се вземе предвид взаимодействието на различните добавки, за да се избегне взаимно влияние върху работата на материалите.
Като важна строителна добавка, HPMC има значителен ефект за намаляване на свиването и напукването на строителните материали. Той ефективно намалява пукнатините, причинени от загуба на вода и концентрация на напрежение, като подобрява задържането на вода, удебеляването, гъвкавостта на материала и подобрява скоростта на реакцията на хидратация на цимента. Разумното използване на HPMC може не само да подобри строителните характеристики на материала, но също така да удължи експлоатационния живот на строителната конструкция и да намали разходите за последваща поддръжка. С непрекъснатия напредък на технологията на строителните материали, приложението на HPMC в областта на строителството ще бъде по-обширно и задълбочено.
Време на публикуване: 21 септември 2024 г