HPMC(하이드록시프로필 메틸셀룰로오스)는 건축 자재, 특히 모르타르 제제에 널리 사용되는 중요한 화학 첨가제입니다. HPMC는 유변학적 특성, 보수성, 내균열성 등의 특성을 조정하여 모르타르의 시공성 및 최종 성능을 크게 향상시킵니다.
(1) HPMC의 기본특성
HPMC는 셀룰로오스를 화학적으로 변형시켜 얻은 비이온성 셀룰로오스 에테르입니다. 여기에는 다음과 같은 중요한 기능이 있습니다.
수분 보유력: HPMC는 재료의 수분 보유 능력을 크게 향상시킬 수 있습니다.
농축 효과: HPMC는 재료의 점도를 증가시킬 수 있습니다.
윤활성 : 소재의 가공성 향상에 도움을 줍니다.
성막 : 소재의 표면에 얇은 막을 형성하여 소재의 내구성을 높이는 것입니다.
(2) 모르타르 내 HPMC의 작용기전
1. 수분 보유력 강화
모르타르는 시멘트가 완전히 수화되도록 시공 과정에서 일정한 습도를 유지해야 합니다. HPMC는 극성 분자 구조를 통해 물 분자를 흡착하여 모르타르에 네트워크 구조를 형성하여 물의 빠른 증발과 이동을 방해합니다. 이러한 보수성은 모르타르의 건조수축균열을 감소시키고 모르타르와 하지간의 접착강도를 향상시키는데 매우 중요합니다.
2. 유변학적 특성 개선
HPMC는 모르타르의 점도를 크게 증가시켜 우수한 유변학적 특성을 제공합니다. 이는 시공과정에서 모르타르의 작업성 및 가소성을 향상시키고, 블리딩 및 편석을 감소시키며, 시공 후 모르타르 표면을 매끄럽고 평탄하게 만드는 데 도움이 됩니다. 동시에, HPMC의 증점 효과는 수직 건축 표면에 우수한 접착력을 제공하고 모르타르가 미끄러지는 것을 방지할 수 있습니다.
3. 시공성 향상
HPMC는 우수한 윤활성을 제공하여 시공 중에 모르타르를 더 부드럽게 만듭니다. 이는 시공 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 육체 노동 강도도 줄여줍니다. HPMC는 또한 모르타르의 요변성을 향상시켜 고정 시 높은 점도를 유지하고 수직 시공을 촉진하며 교반 또는 압출 시 우수한 유동성을 유지할 수 있습니다.
4. 건조수축 및 크랙 감소
HPMC의 보수효과는 모르타르 내 시멘트의 수화시간을 연장시켜 모르타르의 건조수축률을 감소시키고, 건조수축으로 인한 균열을 감소시킬 수 있습니다. 또한, HPMC의 피막형성 특성은 모르타르의 경화과정에서 보호막을 형성하여 수분손실을 줄여 모르타르 표면의 균열을 방지할 수 있다.
(3) HPMC는 다양한 모르타르의 성능을 향상시킨다.
1. 일반 모르타르
일반 모르타르 중 HPMC는 보수성과 유동성을 향상시켜 시공 후 모르타르의 표면이 평탄하고 매끄러우며 바탕층과 잘 접착되도록 해줍니다. 또한, HPMC의 기능은 모르타르의 작동 가능 시간도 연장시켜 건설 작업자가 조정 및 수리를 할 수 있는 충분한 시간을 제공합니다.
2. 셀프 레벨링 모르타르
셀프 레벨링 모르타르는 시공 과정에서 자동 레벨링을 보장하기 위해 유동성이 좋고 점도가 높아야 합니다. HPMC는 모르타르의 점도와 보수성을 통해 흐름성을 향상시켜 시공 시 빠르고 원활하게 퍼질 수 있도록 해줍니다. 동시에, HPMC는 모르타르의 출혈 방지 성능을 향상시키고, 모르타르의 경화 과정에서 물이 위쪽으로 이동하는 것을 방지하며, 표면 기포 및 균열의 위험을 줄일 수 있습니다.
3. 단열몰탈
단열 모르타르는 단열층과 기재층의 접착력을 향상시키기 위해 우수한 보수성과 내균열성이 요구됩니다. HPMC를 적용하면 단열 모르타르의 작업성을 효과적으로 향상시키고 균열 저항성을 향상시키며 단열재의 장기 안정성을 보장할 수 있습니다.
(4) 모르타르에 HPMC를 적용한 예
1. 타일 접착 모르타르
타일 접착 모르타르는 접착력과 시공성이 좋아야 합니다. HPMC는 모르타르의 보수성과 점도를 향상시켜 시공 과정에서 모르타르가 충분한 접착력을 갖도록 보장하고 타일이 비워지거나 떨어질 가능성을 줄입니다.
2. 미장 모르타르
미장 모르타르에는 매끄러운 표면과 강한 접착력이 필요합니다. HPMC의 증점 및 보수효과로 인해 시공시 미장 모르타르가 수직면에 고르게 도포되어 늘어짐이나 균열이 줄어듭니다.
(5) HPMC 사용방법 및 주의사항
1. 복용량
HPMC의 사용량은 일반적으로 모르타르 전체 중량의 0.1%~0.5%입니다. 너무 많이 사용하면 모르타르의 점성이 너무 높아서 만들기가 어렵습니다. 너무 적게 사용하면 제대로 작동하지 않습니다.
2. 다른 첨가제와 결합
HPMC는 더 나은 전반적인 성능을 얻기 위해 셀룰로오스 에테르, 고무 분말 등과 같은 다른 첨가제와 함께 사용되는 경우가 많습니다.
3. 주문 추가
HPMC는 모르타르 배치 공정에서 다른 건조분말 원료와 균일하게 혼합한 후 물을 넣고 저어주어야 합니다. 이 방법은 모르타르 내 HPMC의 균일한 분포를 보장하고 최상의 효과를 얻을 수 있습니다.
모르타르에 함유된 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)는 보수성 강화, 유변학적 특성 개선, 작업성 개선, 건조 수축 및 균열 감소를 통해 모르타르의 전반적인 성능을 크게 향상시킵니다. 중요한 화학 첨가제로서 현대 건축 자재의 고성능 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 모르타르 건설 기술의 발전을 촉진합니다. 앞으로 HPMC 생산기술의 지속적인 발전과 응용분야의 확대로 인해 모르타르 및 기타 건축자재에서의 HPMC의 역할은 점점 더 중요해질 것입니다.
게시 시간: 2024년 6월 17일