La hidroxipropil metilcel·lulosa (HPMC) és un èter de cel·lulosa versàtil àmpliament utilitzat en la indústria de la construcció, especialment en formulacions de morter de mescla en sec. Les seves propietats úniques milloren el rendiment i la manipulació dels morters, contribuint significativament a la seva eficàcia.
Estructura química i síntesi
HPMC es deriva de la cel·lulosa, un polímer natural que es troba a les parets cel·lulars de les plantes. Es sintetitza mitjançant l'eterificació de la cel·lulosa amb clorur de metil i òxid de propilè. Aquest procés substitueix alguns dels grups hidroxil de la molècula de cel·lulosa amb grups metoxi (-OCH₃) i hidroxipropil (-OCH₂CH(OH)CH₃). El grau de substitució i la relació dels grups metoxi a hidroxipropil determinen les propietats específiques de l'HPMC, com ara la solubilitat, la viscositat i la gelificació tèrmica.
Propietats de HPMC en morter de mescla en sec
1. Retenció d'aigua
HPMC és molt eficaç per retenir l'aigua dins de la barreja de morter. Aquesta propietat de retenció d'aigua és crucial perquè assegura una correcta hidratació del ciment, millorant el procés de curat. La millora de la retenció d'aigua condueix a una millor treballabilitat i un temps obert més llarg, reduint el risc d'assecat prematur, que pot provocar una contracció i esquerdes. A més, assegura un subministrament d'aigua consistent per a la hidratació del ciment, millorant les propietats mecàniques i la resistència del morter.
2. Modificació reològica
HPMC modifica significativament la reologia dels morters de mescla en sec. Actua com a espessidor, augmentant la viscositat de la mescla de morter. Aquesta propietat és essencial per controlar el flux i la capacitat d'estensió del morter, facilitant l'aplicació en superfícies verticals sense caiguda. També ajuda a aconseguir capes llises i uniformes durant l'aplicació, assegurant una millor adherència i cohesió. La modificació reològica per HPMC millora les característiques generals de manipulació i aplicació del morter.
3. Millora de l'adhesió
HPMC millora les propietats adhesives dels morters de mescla en sec. Millora la força d'unió entre el morter i diversos substrats com ara maons, formigó i rajoles. Això és especialment important en aplicacions com adhesius de rajoles i sistemes d'aïllament tèrmic extern. L'adhesió millorada redueix la probabilitat de delaminació i assegura la durabilitat a llarg termini del morter aplicat.
4. Treballabilitat i consistència
Un dels avantatges principals de l'HPMC és la millora de la treballabilitat i la consistència dels morters de mescla en sec. Permet una fàcil barreja i una aplicació suau, proporcionant una textura cremosa que és més fàcil d'estendre i donar forma. La treballabilitat millorada redueix l'esforç necessari durant l'aplicació, fent que el procés sigui més eficient i menys intensiu de mà d'obra. També assegura una distribució més uniforme del morter, donant lloc a uns acabats de millor qualitat.
5. Gelació tèrmica
HPMC presenta propietats de gelificació tèrmica, és a dir, forma un gel quan s'escalfa. Aquesta propietat és beneficiosa en aplicacions on es requereix resistència a la calor. Durant l'aplicació del morter, la calor generada pot provocar un augment temporal de la viscositat, que ajuda a mantenir la forma i l'estabilitat del morter aplicat. Una vegada que la temperatura baixa, el gel torna al seu estat original, permetent una treballabilitat continuada.
6. Entrament d'aire
HPMC pot introduir i estabilitzar bombolles d'aire microscòpiques dins de la barreja de morter. Aquest arrastre d'aire millora la resistència a la congelació-descongelació del morter proporcionant espai perquè els cristalls de gel s'expandeixin, reduint la pressió interna i evitant danys. A més, l'aire arrastrat millora la treballabilitat i la bombeig del morter, facilitant l'aplicació en diverses condicions.
7. Compatibilitat amb altres additius
HPMC és compatible amb una àmplia gamma d'altres additius que s'utilitzen habitualment en morters de mescla en sec, com ara superplastificants, retardadors i acceleradors. Aquesta compatibilitat permet la formulació de mescles de morter a mida per satisfer els requisits de rendiment específics. Per exemple, HPMC pot treballar de manera sinèrgica amb superplastificants per millorar la fluïdesa mantenint la viscositat desitjada.
8. Formació cinematogràfica
HPMC forma una pel·lícula fina i flexible en assecar-se, que contribueix a les propietats superficials del morter. Aquesta formació de pel·lícula ajuda a controlar l'evaporació de l'aigua i millora la resistència superficial i la durabilitat del morter. També proporciona una capa protectora que pot millorar la resistència a la intempèrie i la resistència a l'abrasió del morter aplicat.
9. Resistència ambiental
HPMC imparteix resistència a diversos factors ambientals, com ara la humitat, les fluctuacions de temperatura i l'exposició química. Aquesta resistència és crucial per a la durabilitat i longevitat dels morters de mescla en sec, especialment en condicions ambientals dures o variables. Ajuda a mantenir el rendiment i l'aspecte del morter durant les hores extres, reduint la necessitat de manteniment o reparació freqüent.
10. Dosificació i aplicació
La dosi d'HPMC en morters de mescla seca oscil·la normalment entre el 0,1% i el 0,5% en pes de la mescla seca. La dosi específica depèn de les propietats desitjades i del tipus d'aplicació. Per exemple, es poden utilitzar dosis més altes en adhesius de rajoles per millorar l'adhesió i la treballabilitat, mentre que les dosis més baixes poden ser suficients per als morters d'ús general. La incorporació de HPMC a la mescla seca és senzilla i es pot dispersar fàcilment durant el procés de mescla.
HPMC és un component indispensable en els morters de mescla en sec per les seves propietats multifuncionals. La seva capacitat de retenir aigua, modificar la reologia, millorar l'adhesió, millorar la treballabilitat i proporcionar resistència ambiental el converteix en un additiu valuós en diverses aplicacions de construcció. En comprendre i aprofitar les propietats bàsiques de l'HPMC, els formuladors poden crear morters de mescla en sec d'alt rendiment que compleixin les diverses demandes de les pràctiques de construcció modernes.
Hora de publicació: 14-juny-2024