HPMC (Hydroxypropyl Methyl Cellulose) on polümeermaterjal, mida tavaliselt kasutatakse ehitusmaterjalides, eriti tsemendipõhistes materjalides ja kipsipõhistes materjalides. Sellel on hea vees lahustuvus, nakkuvus, veepeetus ja paksendavad omadused, seetõttu kasutatakse seda laialdaselt mördis, pahtlipulbris, plaadiliimides ja muudes materjalides.
1. Ehitusmaterjalide kokkutõmbumise ja pragunemise põhjused
Kõvenemise käigus väheneb ehitusmaterjalide maht sageli vee aurustumise, keemiliste reaktsioonide ja väliste keskkonnategurite muutumise tõttu, mis põhjustab pinge kontsentratsiooni ja pragude teket. Peamised kokkutõmbumise tüübid on järgmised:
Plastiline kokkutõmbumine: Kui tsemendipõhine materjal ei ole veel kõvastunud, väheneb maht vee kiire aurustumise tõttu.
Kuivkahanemine: Pärast materjali kõvenemist on see pikka aega õhu käes ja vesi aurustub aeglaselt, mille tulemuseks on mahu vähenemine.
Temperatuuri kokkutõmbumine: temperatuurimuutustest põhjustatud mahumuutus, eriti keskkonnas, kus päeva ja öö temperatuuride erinevus on suur.
Autogeenne kokkutõmbumine: tsemendi hüdratatsiooniprotsessi ajal väheneb siseruumala hüdratatsioonireaktsiooni vee tarbimise tõttu.
Need kokkutõmbumised toovad sageli kaasa pinge kuhjumise materjali sees, põhjustades lõpuks mikropragusid või pragusid, mis mõjutavad ehituskonstruktsiooni vastupidavust ja esteetikat. Selle nähtuse vältimiseks on materjali jõudluse parandamiseks tavaliselt vaja lisandeid ja HPMC on üks neist.
2. HPMC toimemehhanism
HPMC-l on oluline roll ehitusmaterjalide kokkutõmbumise ja pragunemise vähendamisel, mis saavutatakse peamiselt järgmiste mehhanismide kaudu:
Veepeetus: HPMC-l on tugev veepidavus ja see võib moodustada mördis või pahtlipulbris vettpidava kile, et aeglustada vee aurustumiskiirust. Kuna vee kiire aurustumine materjali sees põhjustab plastilist kokkutõmbumist, võib HPMC veepeetusefekt tõhusalt vähendada varajase kokkutõmbumise nähtust, hoida vett materjalis piisavana, soodustades seeläbi tsemendi täielikku hüdratatsioonireaktsiooni ja vähendades kokkutõmbumispragusid. veekadu kuivatusprotsessi ajal. Lisaks võib HPMC parandada materjali jõudlust märgades ja kuivades tingimustes ning vähendada veekao tõttu tekkivaid pragusid.
Paksendav ja tugevdav toime: HPMC on paksendaja, mis võib tõhusalt tõsta mördi konsistentsi ja viskoossust ning parandada materjali üldist nakkuvust. Kui materjal on liiga õhuke, siis ehitusprotsessi käigus on see kergesti kihistunud või longus, mille tulemuseks on ebaühtlane pind või isegi praod. HPMC-d kasutades suudab mört säilitada sobiva viskoossuse, suurendada materjali tugevust ja pinnatihedust pärast ehitamist ning vähendada pragunemise võimalust. Lisaks võib HPMC suurendada ka materjali nihkekindlust ja parandada selle pragunemiskindlust.
Parandage materjali paindlikkust: HPMC molekulid võivad mängida teatud rolli tsemendipõhiste materjalide või kipsipõhiste materjalide paindlikkuse suurendamisel, nii et materjalil on pärast kõvenemist parem tõmbe- ja paindekindlus. Kuna ehitusmaterjalidele avaldatakse tavaliselt ümbritseva õhu temperatuuri muutuste ja koormuste mõjul tõmbe- või paindepinget, siis pärast HPMC lisamist suureneb materjali painduvus, mis suudab paremini absorbeerida välist pinget ja vältida rabedat pragunemist.
Tsemendi hüdratatsioonireaktsiooni kiiruse juhtimine: tsemendipõhiste materjalide puhul mõjutab hüdratatsioonireaktsiooni kiirus otseselt materjali jõudlust. Kui hüdratatsioonireaktsioon on liiga kiire, ei saa materjali sees olev pinge õigeaegselt vabaneda, mille tulemuseks on praod. HPMC võib veepeetuse ja kaitsekile moodustumise kaudu hüdratatsioonireaktsiooni kiirust asjakohaselt aeglustada, vältida tsemendi liiga kiiret veekaotust varajases staadiumis ning seega vältida materjali kõvenemisprotsessi käigus tekkivat spontaanset kokkutõmbumist ja pragunemist.
Konstruktsiooni jõudluse parandamine: HPMC võib parandada ehitusmaterjalide ehitusomadusi, mis väljendub peamiselt selle heas voolavuses, veepeetuses ja määrdevõimes, suurendada materjalide ühtlust ja vähendada ebaõigest konstruktsioonist põhjustatud pragusid. See võib muuta mördi, pahtlipulbri jm ehituse käigus kergemini laotavaks ja tasandatavaks, vähendada materjalide tühimike suhet, parandada materjalide üldist tihedust ja tugevust ning vähendada ebaühtlasest ehitusest tingitud lokaalse pragunemise ohtu.
3. HPMC kasutamine konkreetsetes ehitusmaterjalides
Plaadiliim: HPMC võib oluliselt parandada plaadiliimi libisemisvastast toimet, tagada plaatide ühtlase kinnitamise aluspinnale paigaldamise ajal ning vähendada ebaühtlasest pingest või kokkutõmbumisest põhjustatud eraldumist või pragunemist. Lisaks võimaldavad HPMC paksenevad ja vett kinnipidavad toimed ka plaatide liimil säilitada pikemat lahtiolekuaega pärast ehitamist, parandada ehituse tõhusust ja vähendada ebaühtlasest kõvenemisest tingitud pragusid.
Pahtlipulber: pahtlipulbris võib HPMC veepidavuse omadus takistada pahtlil kuivamisprotsessi ajal liiga kiiresti vett kaotamast ning vähendada veekao tõttu tekkivat kokkutõmbumist ja pragunemist. Samal ajal võib HPMC paksendav toime parandada pahtli ehitusomadusi, hõlbustades selle ühtlaselt seinale kandmist ja vähendades ebaühtlasest pealekandmisest tekkivaid pinnapragusid.
Mört: HPMC lisamine mördile võib tõhusalt parandada selle töövõimet, muuta mört ehituse ajal ühtlasemaks, vähendada segregatsiooni ja kihistumist ning seeläbi parandada mördi ühtlust ja nakkumist. Samal ajal võib HPMC vett kinnipidav toime panna vee aurustuma aeglasemalt mördi kõvenemisprotsessi ajal, vältides varajasest veekaotusest tingitud kokkutõmbumist ja pragunemist.
4. Ettevaatusabinõud HPMC kasutamisel
Annuse kontroll: lisatud HPMC kogus mõjutab otseselt selle mõju ja seda tuleb tavaliselt kohandada vastavalt materjali suhtele ja konkreetsetele kasutusstsenaariumidele. Liigne HPMC põhjustab materjali liiga kõrge konsistentsi, mis mõjutab konstruktsiooni jõudlust; samas kui ebapiisav HPMC ei suuda täita veepeetuse ja paksenemise rolli, nagu peaks.
Kasutamine koos teiste lisanditega: HPMC-d kasutatakse tavaliselt paremate tulemuste saavutamiseks koos teiste keemiliste lisanditega (nagu vee redutseerijad, õhku kaasa haaravad ained, plastifikaatorid jne). Kasutamisel tuleb arvestada erinevate lisandite koosmõju, et vältida vastastikust mõju materjalide toimivusele.
Olulise ehituslisandina on HPMC-l oluline mõju ehitusmaterjalide kokkutõmbumise ja lõhenemise vähendamisel. See vähendab tõhusalt veekaost ja pingekontsentratsioonist põhjustatud pragusid, parandades veepeetust, paksenemist, materjali paindlikkust ja parandades tsemendi hüdratatsioonireaktsiooni kiirust. HPMC mõistlik kasutamine ei saa mitte ainult parandada materjali ehitusomadusi, vaid pikendada ka hoone konstruktsiooni kasutusiga ja vähendada hilisema hoolduse kulusid. Ehitusmaterjalide tehnoloogia pideva arenguga muutub HPMC rakendamine ehitusvaldkonnas ulatuslikumaks ja põhjalikumaks.
Postitusaeg: 21. september 2024