Το HPMC (Hydroxypropyl Methyl Cellulose) είναι ένα πολυμερές υλικό που χρησιμοποιείται συνήθως σε δομικά υλικά, ειδικά σε υλικά με βάση το τσιμέντο και υλικά με βάση τον γύψο. Έχει καλή υδατοδιαλυτότητα, πρόσφυση, κατακράτηση νερού και πυκνωτικές ιδιότητες, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως σε κονίαμα, σκόνη στόκου, κόλλα πλακιδίων και άλλα υλικά.
1. Αιτίες συρρίκνωσης και ρωγμών των οικοδομικών υλικών
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης, τα δομικά υλικά συχνά συρρικνώνονται σε όγκο λόγω εξάτμισης νερού, χημικών αντιδράσεων και αλλαγών σε εξωτερικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες, οδηγώντας σε συγκέντρωση τάσεων και σχηματισμό ρωγμών. Οι κύριοι τύποι συρρίκνωσης περιλαμβάνουν:
Πλαστική συρρίκνωση: Όταν το υλικό με βάση το τσιμέντο δεν έχει ακόμη σκληρυνθεί, ο όγκος συρρικνώνεται λόγω της γρήγορης εξάτμισης του νερού.
Ξηρή συρρίκνωση: Αφού το υλικό σκληρύνει, εκτίθεται στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα, και το νερό εξατμίζεται αργά, με αποτέλεσμα τη συρρίκνωση του όγκου.
Συρρίκνωση θερμοκρασίας: Αλλαγή όγκου που προκαλείται από αλλαγές θερμοκρασίας, ειδικά σε περιβάλλον με μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ημέρας και νύχτας.
Αυτογενής συρρίκνωση: Κατά τη διαδικασία ενυδάτωσης του τσιμέντου, ο εσωτερικός όγκος συρρικνώνεται λόγω της κατανάλωσης νερού από την αντίδραση ενυδάτωσης.
Αυτές οι συρρικνώσεις συχνά οδηγούν σε συσσώρευση τάσεων στο εσωτερικό του υλικού, προκαλώντας τελικά μικρορωγμές ή ρωγμές, που επηρεάζουν την ανθεκτικότητα και την αισθητική της δομής του κτιρίου. Για να αποφευχθεί αυτό το φαινόμενο, χρειάζονται συνήθως πρόσθετα για τη βελτίωση της απόδοσης του υλικού και το HPMC είναι ένα από αυτά.
2. Μηχανισμός δράσης HPMC
Το HPMC διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη μείωση της συρρίκνωσης και της ρηγμάτωσης των δομικών υλικών, κάτι που επιτυγχάνεται κυρίως μέσω των παρακάτω μηχανισμών:
Κατακράτηση νερού: Το HPMC έχει ισχυρή ικανότητα συγκράτησης νερού και μπορεί να σχηματίσει ένα φιλμ κατακράτησης νερού σε κονίαμα ή σκόνη στόκου για να επιβραδύνει τον ρυθμό εξάτμισης του νερού. Δεδομένου ότι η ταχεία εξάτμιση του νερού μέσα στο υλικό θα προκαλέσει πλαστική συρρίκνωση, η επίδραση κατακράτησης νερού του HPMC μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το φαινόμενο της πρώιμης συρρίκνωσης, να διατηρήσει επαρκές το νερό στο υλικό, προωθώντας έτσι την αντίδραση πλήρους ενυδάτωσης του τσιμέντου και μειώνοντας τις ρωγμές συρρίκνωσης που προκαλούνται από απώλεια νερού κατά τη διαδικασία ξήρανσης. Επιπλέον, το HPMC μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του υλικού σε υγρές και ξηρές συνθήκες και να μειώσει τις ρωγμές που προκαλούνται από την απώλεια νερού.
Πυκνωτική και ενισχυτική επίδραση: Το HPMC είναι ένα πυκνωτικό που μπορεί να αυξήσει αποτελεσματικά τη συνοχή και το ιξώδες του κονιάματος και να ενισχύσει τη συνολική πρόσφυση του υλικού. Κατά τη διαδικασία κατασκευής, εάν το υλικό είναι πολύ λεπτό, είναι εύκολο να αποκολληθεί ή να κρεμάσει, με αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη επιφάνεια ή ακόμα και ρωγμές. Με τη χρήση HPMC, το κονίαμα μπορεί να διατηρήσει το κατάλληλο ιξώδες, να ενισχύσει την αντοχή και την επιφανειακή πυκνότητα του υλικού μετά την κατασκευή και να μειώσει την πιθανότητα ρωγμών. Επιπλέον, το HPMC μπορεί επίσης να ενισχύσει την αντίσταση στη διάτμηση του υλικού και να βελτιώσει την αντοχή του στη ρωγμή.
Βελτιώστε την ευκαμψία του υλικού: Τα μόρια HPMC μπορούν να παίξουν κάποιο ρόλο στην ενίσχυση της ευκαμψίας σε υλικά με βάση το τσιμέντο ή υλικά με βάση γύψο, έτσι ώστε το υλικό να έχει καλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό και κάμψη μετά τη σκλήρυνση. Δεδομένου ότι τα δομικά υλικά υπόκεινται συνήθως σε εφελκυσμό ή κάμψη υπό αλλαγές θερμοκρασίας και φορτία περιβάλλοντος, μετά την προσθήκη HPMC, η ευκαμψία του υλικού αυξάνεται, γεγονός που μπορεί να απορροφήσει καλύτερα την εξωτερική πίεση και να αποφύγει την εύθραυστη ρωγμή.
Έλεγχος του ρυθμού αντίδρασης ενυδάτωσης τσιμέντου: Σε υλικά με βάση το τσιμέντο, η ταχύτητα του ρυθμού αντίδρασης ενυδάτωσης επηρεάζει άμεσα την απόδοση του υλικού. Εάν η αντίδραση ενυδάτωσης είναι πολύ γρήγορη, η πίεση στο εσωτερικό του υλικού δεν μπορεί να εκτονωθεί εγκαίρως, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ρωγμές. Το HPMC μπορεί κατάλληλα να επιβραδύνει τον ρυθμό αντίδρασης ενυδάτωσης μέσω της κατακράτησης νερού και του σχηματισμού προστατευτικού φιλμ, να αποτρέψει το τσιμέντο από την υπερβολική απώλεια νερού στο αρχικό στάδιο και έτσι να αποφύγει το φαινόμενο της αυθόρμητης συρρίκνωσης και ρωγμών κατά τη διαδικασία σκλήρυνσης του υλικού.
Βελτίωση της κατασκευαστικής απόδοσης: Το HPMC μπορεί να βελτιώσει την κατασκευαστική απόδοση των δομικών υλικών, που εκδηλώνεται κυρίως στην καλή ρευστότητα, τη συγκράτηση νερού και τη λιπαντικότητά του, να αυξήσει την ομοιομορφία των υλικών και να μειώσει τις ρωγμές που προκαλούνται από ακατάλληλη κατασκευή. Μπορεί να κάνει το κονίαμα, τη σκόνη στόκου κ.λπ. να απλώνεται και να ισοπεδώνεται ευκολότερα κατά την κατασκευή, να μειώσει την αναλογία κενών υλικών, να βελτιώσει τη συνολική πυκνότητα και αντοχή των υλικών και να μειώσει τον κίνδυνο τοπικών ρωγμών που προκαλείται από ανομοιόμορφη κατασκευή.
3. Εφαρμογή HPMC σε συγκεκριμένα δομικά υλικά
Κόλλα πλακιδίων: Το HPMC μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντιολισθητική απόδοση της κόλλας πλακιδίων, να διασφαλίσει ότι τα πλακίδια μπορούν να προσκολληθούν ομοιόμορφα στο υπόστρωμα κατά την εγκατάσταση και να μειώσει την απόρριψη ή το ράγισμα που προκαλείται από ανομοιόμορφη πίεση ή συρρίκνωση. Επιπλέον, τα αποτελέσματα πάχυνσης και συγκράτησης νερού του HPMC επιτρέπουν επίσης στην κόλλα πλακιδίων να διατηρεί μεγαλύτερο χρόνο ανοιχτό μετά την κατασκευή, να βελτιώνει την απόδοση της κατασκευής και να μειώνει τις ρωγμές που προκαλούνται από ανομοιόμορφη σκλήρυνση.
Σκόνη στόκου: Στη σκόνη στόκου, η ιδιότητα κατακράτησης νερού του HPMC μπορεί να αποτρέψει την υπερβολική απώλεια νερού του στόκου κατά τη διαδικασία ξήρανσης και να μειώσει τη συρρίκνωση και το ράγισμα που προκαλείται από την απώλεια νερού. Ταυτόχρονα, το παχυντικό αποτέλεσμα του HPMC μπορεί να βελτιώσει την κατασκευαστική απόδοση του στόκου, καθιστώντας ευκολότερη την ομοιόμορφη εφαρμογή στον τοίχο και μειώνοντας τις επιφανειακές ρωγμές που προκαλούνται από ανομοιόμορφη εφαρμογή.
Κονίαμα: Η προσθήκη HPMC στο κονίαμα μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την απόδοση εργασίας του, να κάνει το κονίαμα πιο ομαλό κατά τη διάρκεια της κατασκευής, να μειώσει τον διαχωρισμό και τη στρωματοποίηση και, επομένως, να βελτιώσει την ομοιομορφία και την πρόσφυση του κονιάματος. Ταυτόχρονα, η επίδραση κατακράτησης νερού του HPMC μπορεί να κάνει το νερό να εξατμίζεται πιο αργά κατά τη διαδικασία σκλήρυνσης του κονιάματος, αποφεύγοντας τη συρρίκνωση και το ράγισμα που προκαλείται από την πρόωρη απώλεια νερού.
4. Προφυλάξεις κατά τη χρήση του HPMC
Έλεγχος δοσολογίας: Η ποσότητα του HPMC που προστίθεται έχει άμεσο αντίκτυπο στην επίδρασή του και συνήθως χρειάζεται προσαρμογή σύμφωνα με την αναλογία υλικού και τα συγκεκριμένα σενάρια εφαρμογής. Το υπερβολικό HPMC θα κάνει το υλικό να έχει πολύ υψηλή συνοχή, επηρεάζοντας την απόδοση κατασκευής. ενώ ανεπαρκής HPMC δεν θα μπορεί να παίξει το ρόλο της κατακράτησης και της πύκνωσης του νερού όπως θα έπρεπε.
Χρήση με άλλα πρόσθετα: Το HPMC χρησιμοποιείται συνήθως σε συνδυασμό με άλλα χημικά πρόσθετα (όπως μειωτήρες νερού, παράγοντες που συμπαρασύρουν τον αέρα, πλαστικοποιητές κ.λπ.) για να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσματα. Κατά τη χρήση, είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη η αλληλεπίδραση διαφορετικών προσθέτων για να αποφευχθεί η αμοιβαία επίδραση στην απόδοση των υλικών.
Ως σημαντικό δομικό πρόσθετο, το HPMC έχει σημαντική επίδραση στη μείωση της συρρίκνωσης και της ρωγμής των δομικών υλικών. Μειώνει αποτελεσματικά τις ρωγμές που προκαλούνται από την απώλεια νερού και τη συγκέντρωση τάσεων βελτιώνοντας την κατακράτηση νερού, την πάχυνση, την ευκαμψία του υλικού και βελτιώνοντας τον ρυθμό αντίδρασης ενυδάτωσης του τσιμέντου. Η λογική χρήση του HPMC μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει την κατασκευαστική απόδοση του υλικού, αλλά και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της δομής του κτιρίου και να μειώσει το κόστος της μετέπειτα συντήρησης. Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας δομικών υλικών, η εφαρμογή της HPMC στον κατασκευαστικό τομέα θα είναι πιο εκτεταμένη και σε βάθος.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-21-2024