HPMC (hidroxipropil metilcel·lulosa)és un derivat comú de cel·lulosa soluble en aigua, que s'utilitza àmpliament en el camp de la construcció, especialment en la modificació del formigó. Té moltes propietats excel·lents, com ara espessiment, retenció d'aigua i reologia millorada. Pot millorar eficaçment la treballabilitat i la durabilitat del formigó i mantenir un rendiment relativament estable en diferents condicions ambientals.
1. Característiques bàsiques i aplicacions de HPMC
HPMC s'obté per modificació química de cel·lulosa natural, amb bona solubilitat en aigua i excel·lents propietats pel·lícules. La seva funció principal és millorar les propietats físiques del formigó formant una solució col·loïdal estable. En el formigó, HPMC s'utilitza sovint com a additiu per millorar la seva treballabilitat, millorar la seva resistència a l'aigua i reduir la porositat, millorant així el rendiment a llarg termini del formigó.
2. Mecanisme d'acció de HPMC en el formigó
2.1 Millora de la treballabilitat del formigó
HPMC té un fort efecte espessidor. Després d'afegir una quantitat adequada de HPMC al formigó, pot millorar eficaçment l'adhesió i la fluïdesa del formigó. En formar una xarxa de distribució uniforme, HPMC pot reduir la interacció entre les partícules de ciment i fer-les més uniformes durant el procés de mescla. D'aquesta manera, no només pot millorar la treballabilitat del formigó, sinó que també pot evitar la precipitació de partícules de ciment durant el procés de construcció, assegurant la qualitat constructiva del formigó.
2.2 Millorar l'eficiència de la reacció d'hidratació
La durabilitat del formigó sovint està estretament relacionada amb el grau de la seva reacció d'hidratació. Sota la proporció adequada de ciment a aigua, HPMC pot augmentar la retenció d'aigua, alentir la velocitat d'evaporació de l'aigua i proporcionar al ciment un cicle de reacció d'hidratació més llarg. Això ajuda a les partícules de ciment a reaccionar completament amb l'aigua, afavoreix la formació de pedra de ciment i millora la densitat i la resistència a la compressió del formigó, millorant així la durabilitat del formigó.
2.3 Millorar la impermeabilitat
La porositat i la mida dels porus del formigó afecten directament la seva impermeabilitat. Com que HPMC té una bona absorció d'aigua i retenció d'aigua, pot formar una capa d'hidratació uniforme al formigó per evitar la ràpida pèrdua d'aigua. En millorar la microestructura del formigó, HPMC pot reduir eficaçment el nombre i la porositat dels capil·lars, millorant així la impermeabilitat i la resistència a les gelades del formigó. Aquesta característica és especialment important a les regions fredes, ja que pot evitar que els materials a base de ciment s'esquerdin a causa dels efectes de congelació-desgel i millorar la resistència a les esquerdes i la durabilitat del formigó.
2.4 Millorar les propietats anti-envelliment del formigó
Amb el pas del temps, el formigó experimentarà diferents tensions ambientals, com ara canvis de temperatura, fluctuacions d'humitat i erosió química, que provocaran l'envelliment del formigó. HPMC pot millorar la capacitat anti-envelliment del formigó millorant la seva microestructura. Concretament, HPMC pot augmentar la hidratació dins del formigó, inhibir eficaçment la pèrdua prematura d'aigua de partícules de ciment, reduint així l'esquerdament de la pedra de ciment i retardant el procés d'envelliment del formigó. A més, HPMC també pot frenar la intrusió de sals i substàncies nocives al formigó, millorant encara més la durabilitat del formigó.
2.5 Millorar la resistència química del formigó a l'erosió
A les zones industrials, entorns marins o altres àrees que contenen productes químics corrosius, el formigó sovint està exposat a substàncies corrosives com àcids, àlcalis i ions clorur. HPMC ajuda a frenar el contacte entre aquests productes químics i la matriu de formigó i a reduir la seva taxa d'erosió a través de la pel·lícula protectora que forma. Al mateix temps, HPMC pot millorar la compacitat del formigó, reduir la porositat, reduir encara més el camí de penetració de substàncies nocives i millorar la resistència a la corrosió del formigó.
3. Efectes específics de les HPMC sobre la durabilitat del formigó
3.1 Millorar la resistència a la congelació-descongelació
El formigó es veurà afectat pels cicles de congelació-desgel en climes freds, donant lloc a esquerdes i reducció de la resistència. HPMC pot millorar la seva resistència a la congelació-descongelació millorant la microestructura del formigó. En reduir la porositat i augmentar la densitat del formigó, HPMC ajuda a reduir la retenció d'aigua i reduir els danys causats per l'expansió per congelació. A més, HPMC millora la impermeabilitat del formigó, cosa que li permet resistir eficaçment la penetració d'aigua durant els cicles de congelació-descongelació, millorant així la durabilitat del formigó.
3.2 Resistència millorada als sulfats
L'erosió per sulfat és una de les amenaces importants per a la durabilitat del formigó, especialment a les zones costaneres o les zones industrials. HPMC pot millorar la resistència al sulfat del formigó, inhibir la penetració de productes químics com els sulfats reduint la porositat i millorant la impermeabilitat. A més, l'addició d'HPMC pot afavorir la compactació de l'estructura interna dels materials a base de ciment, dificultant la penetració dels ions sulfat i la reacció amb l'aluminat de calci en el ciment, reduint així l'expansió i l'esquerda causada per això.
3.3 Millora de la durabilitat a llarg termini
La durabilitat a llarg termini del formigó generalment es veu afectada per l'entorn extern, com la pluja, el canvi climàtic i l'erosió química. HPMC pot allargar eficaçment la vida útil del formigó millorant la densitat general i la impermeabilitat del formigó, especialment en entorns durs com ara alta temperatura, humitat i salinitat. Pot millorar significativament la durabilitat del formigó en un ús a llarg termini reduint l'evaporació de l'aigua, reduint la porositat i millorant l'estabilitat química.
Com a modificador de formigó eficaç,HPMCpot millorar significativament la durabilitat del formigó millorant la treballabilitat del formigó, millorant la reacció d'hidratació, millorant la impermeabilitat i la resistència a l'erosió química. En futures aplicacions de construcció, s'espera que l'HPMC es converteixi en un material clau per millorar l'estabilitat i la fiabilitat a llarg termini de les estructures de formigó. Amb l'avenç continu de la ciència i la tecnologia, l'aplicació de HPMC al formigó serà més àmplia, contribuint més al desenvolupament sostenible del camp de la construcció.
Hora de publicació: 08-nov-2024