Hydroxypropylmethylcelulóza (HPMC) je důležitým derivátem celulózy. Obecně se používá ve stavebních materiálech díky své vynikající retenci vody, zahušťování a stabilitě v budování malty.
1. Chemická struktura a vlastnosti HPMC
HPMC je multifunkční polymerní materiál vyrobený chemickou modifikací přirozené celulózy. Ve své chemické struktuře nahrazují hydroxypropyl (-ch₂ch (OH) CH₃) a methyl (-ch₃) část hydroxylových skupin (-OH) na molekulárním řetězci celulózy, takže HPMC mají dobrou rozpustnost a zahušťovací vlastnosti.
Rozpustnost: HPMC je snadno rozpustná ve studené vodě, aby se vytvořil průhledný na mléčný koloidní roztok. Pomalu se rozpouští v horké vodě, což jí pomáhá rovnoměrně distribuovat při budování malty.
Retence vody: Polymerní řetězec HPMC může účinně absorbovat vodu a tvořit koloidní roztok s vysokou viscozitou, čímž se sníží ztráta vody.
Stabilita: HPMC má vynikající chemickou stabilitu a toleranci k teplotě a hodnotě pH, což mu umožňuje fungovat stabilně za různých stavebních podmínek.
2. role HPMC při budování malty
Zvýšení zadržování vody: HPMC může výrazně zlepšit kapacitu zadržování vody ve stavebnictví malty, zejména absorbováním volné vody ve maltě a snižováním odpařování a úniku vody.
Zlepšit zpracovatelnost: Vzhledem k tomu, že HPMC může ve maltě tvořit jemnou rozptýlenou síť, může zlepšit plasticitu a proveditelnost malty, čímž se konstrukce bude pohodlnější.
Prodloužení doby otevřenosti: Schopnost HPMC udržet si vlhkost umožňuje maltě udržovat konzistenci vhodnou pro výstavbu po dlouhou dobu, čímž se prodlouží čas otevřenosti malty.
3. mechanismus HPMC pro zlepšení zadržování vody
Mechanismus HPMC pro zlepšení zadržování vody malty zahrnuje hlavně následující aspekty:
Adsorpce: Hydroxypropyl a methylové skupiny na molekulárním řetězci HPMC se kombinují s molekulami vody prostřednictvím vodíkových vazeb a van der Waalsovy síly za vzniku stabilní hydratační vrstvy. HPMC může absorbovat velké množství vody za vzniku stabilního gelového stavu. Tento gelový stav může udržovat vysoký obsah vlhkosti ve maltě a zabránit rychlému odpařování vody.
Viscoelastické vlastnosti: HPMC se rozpouští ve vodě a vytváří koloidní roztok s vysokou viskozitou, který může významně zvýšit viskozitu a reologii malty. Fáze kapaliny s vysokou viskozitou pomáhá snižovat migraci vody, udržovat rovnoměrné rozdělení vody ve maltě a snižovat účinek separace vody (tj. Voda plovoucí a srážení).
Tvorba strukturální sítě: HPMC může tvořit zesíťovanou síťovou strukturu ve vodném roztoku, což pomáhá zamknout vodu a omezovat její pohyb ve maltě, čímž se zlepšuje zadržování vody malty. Tato síťová struktura HPMC umožňuje maltě zůstat během procesu kalení rovnoměrně vlhkou, což se vyhýbá problémům s praskáním způsobeným nerovnoměrným ztrátou vody.
Koloidní bariérový účinek: Koloidní bariéra vytvořená HPMC ve maltě může zabránit difundové vodě směrem ven. Tento bariérový efekt ztěžuje úniku vody z malty, čímž se zvyšuje retence vody malty.
4. Praktické použití účinku retence HPMC zadržování vody
V praktických aplikacích má retence vody HPMC významný dopad na výkon malty, včetně zlepšení zpracovatelnosti malty, snižování rizika praskání smrštění a zlepšení síly vazby. Tyto aplikační efekty jsou podrobně diskutovány níže.
Zlepšit zpracovatelnost: Koloidní roztok vytvořený HPMC v maltě může namazat částice na maltě, zlepšit provozní maltu a učinit konstrukční proces plynulejší.
Snižte smrštění a praskání: Protože HPMC si může zachovat vlhkost ve maltě, snižuje ztrátu vlhkosti během procesu sušení, což je zásadní, aby se zabránilo smrštění a praskání malty. Malta, která během procesu kalení zůstává rovnoměrně vlhká, má menší napětí smrštění, čímž se snižuje možnost praskání.
Zlepšit sílu vazby: rovnoměrně distribuovaná vlhkost v maltě pomáhá zlepšit účinnost hydratační reakce malty, zajistit, aby cementové částice byly plně hydratovány a nakonec tvoří silnější vazbu. HPMC může poskytnout dlouhodobé vlhké prostředí, díky čemuž je hydratace cementu úplnější, čímž se zvyšuje síla vazby malty.
5. Faktory ovlivňující HPMC na budování malty
Účinek zadržování vody HPMC je ovlivněn mnoha faktory, včetně jeho molekulové hmotnosti, stupně substituce, množství přidání a poměru malty.
Molekulová hmotnost: Obecně řečeno, čím větší je molekulová hmotnost HPMC, tím významnější je účinek zadržování vody. Příliš velká molekulová hmotnost však může také vést ke snížení rozpustnosti, takže v praktických aplikacích je nutné vybrat vhodnou molekulovou hmotnost podle specifických potřeb.
Stupeň substituce: Stupeň substituce hydroxypropylu a methylu v HPMC má velký vliv na jeho výkon. Vhodný stupeň substituce může zajistit dobrou retenci vody a rozpustnost, ale příliš vysoká nebo příliš nízká substituce může ovlivnit její výkon.
Částka sčítání: Množství přidání HPMC přímo ovlivňuje zadržování vody malty. Obecně je množství přidání mezi 0,1% a 0,3%. Příliš mnoho doplňků zvýší náklady a může ovlivnit další vlastnosti malty.
Poměr malty: Poměr jiných složek na maltě, jako je cement, písek a plniva, ovlivní také účinek zadržování vody HPMC. Rozumná poměr může lépe hrát roli HPMC.
HPMC hraje významnou roli při zadržování vody při budování malty prostřednictvím své jedinečné chemické struktury a fyzikálních vlastností. Mezi jeho hlavní mechanismy patří adsorbující vodu za vzniku stabilní hydratační vrstvy, zvyšování viskozity malty, vytváření struktury sítě a koloidní bariéru atd. V praktických aplikacích, HPMC nejen zlepšuje zpracovatelnost a sílu lepení malty, ale také snižuje riziko smršťování a praskání. V budoucnu bude s rozvojem vědy o materiálech aplikace HPMC ve stavebních materiálech rozsáhlejší a diverzifikovanější a nadále poskytuje vysoce kvalitní řešení stavebnictví.
Čas příspěvku:-26-2024