La hidroxipropil metil cel·lulosa (HPMC) és un èter no iònic de cel·lulosa que s’utilitza àmpliament en materials de construcció, especialment en el camp del formigó, a causa del seu excel·lent engrossiment, retenció d’aigua, formació de pel·lícules i propietats d’enllaç.
1. Propietats físiques i químiques de HPMC
L’HPMC és un polímer semi-sintètic preparat per metilació parcial i hidroxipropilació de la cel·lulosa natural. Els grups substituents hidroxipropil i metil de la seva estructura molecular determinen la seva solubilitat, retenció d’aigua i engrossir propietats en solució aquosa. L’HPMC es pot dissoldre en aigua freda per formar una solució col·loidal transparent o translúcida amb una alta viscositat.
Retenció d'aigua
HPMC té una excel·lent retenció d’aigua i pot reduir eficaçment la pèrdua d’aigua en formigó. Si afegiu una quantitat adequada de HPMC a la relació de mescla de formigó pot mantenir una distribució uniforme de l’aigua al sistema de gel, millorant així l’eficiència d’hidratació del formigó. Una bona retenció d’aigua ajuda a prevenir l’esquerdament i la deformació del formigó a causa de la pèrdua d’aigua durant l’enduriment i millora la durabilitat del formigó.
Espessiment i plastificació
HPMC també té un paper en l'engrossiment i la plasticació en formigó. Els grups hidroxipropil i metil en la seva estructura molecular poden formar enllaços d’hidrogen amb molècules d’aigua, augmentar la viscositat del formigó i fer que el formigó tingui millors propietats anti-sagging i anti-separació. Aquest efecte espessidor ajuda el formigó a mantenir una bona fluïdesa i formabilitat durant la construcció. A més, HPMC també pot actuar com a plastificant, reduir la relació d’aigua-ciment del formigó i millorar la força i la densitat del formigó.
Propietat formadora de pel·lícules
HPMC pot formar una capa de pel·lícula uniforme en solució aquosa i aquesta propietat que forma de pel·lícula té aplicacions importants en formigó. Quan l’aigua del formigó s’evapora, HPMC pot formar una pel·lícula protectora a la superfície del formigó, alentir la pèrdua d’aigua, mantenir la humitat dins del formigó i, per tant, millorar la força precoç i la durabilitat posterior del formigó. Aquesta característica és particularment important per a la protecció de la superfície de formigó i la millora de la resistència a les fissures.
2. Efecte d'aplicació de HPMC en formigó
Millorar la resistència a les fissures
La resistència a la fissura del formigó és un indicador important per mesurar la seva durabilitat. La retenció d’aigua i els efectes d’espessiment de l’HPMC poden reduir la contracció plàstica i la contracció del formigó durant el procés d’enduriment, reduint així la probabilitat d’esquerdes. Mitjançant investigacions experimentals, es va trobar que la resistència a la fissura del formigó amb HPMC afegit era significativament millor que la del formigó ordinari sense HPMC en diferents condicions de temperatura i humitat.
Força de compressió millorada
HPMC també té l'efecte de millorar la resistència a la compressió en formigó. Això es deu principalment a que HPMC pot millorar la uniformitat del formigó, reduir els buits i defectes interns i, per tant, millorar la densitat de formigó. A més, l'efecte plastificant de HPMC redueix la relació d'aigua-ciment de formigó. En les mateixes condicions de relació d’aigua-ciment, el formigó amb HPMC afegit té una resistència més elevada.
Millora del rendiment de la construcció
Les propietats engrossint i formant de pel·lícules de HPMC milloren el rendiment de la construcció del formigó. Durant el procés de construcció, HPMC pot augmentar la viscositat del formigó, evitar la segregació i l’hemorràgia del formigó i assegurar la uniformitat del formigó. Al mateix temps, la propietat formadora de pel·lícules de HPMC pot formar una pel·lícula protectora en la fase posterior de la construcció de formigó per evitar la ràpida evaporació de l’aigua i ajudar al manteniment del formigó.
Millorar la durabilitat
La retenció d’aigua i els efectes que formen pel·lícules de l’HPMC ajuden el formigó a mantenir una bona humitat en diferents condicions ambientals, millorant així la durabilitat del formigó. En formar una pel·lícula protectora, HPMC pot reduir l’evaporació de l’aigua a la superfície del formigó i reduir l’erosió del formigó per l’entorn extern. Especialment a les zones fredes, HPMC pot evitar eficaçment la pela de superfície i l’esquerdament del formigó causat per cicles de congelació i estendre la vida útil del formigó.
3. Exemples d’aplicació de HPMC en formigó
En aplicacions d'enginyeria reals, HPMC s'utilitza àmpliament en diversos productes de formigó i processos de construcció. Per exemple, en materials de terra autònom, HPMC pot proporcionar una bona fluïdesa i capacitat d’auto-nivell i millorar la planitud i l’acabat del sòl. En formigó llest, HPMC es pot utilitzar com a retenidor d’aigua i aglutinant per millorar el rendiment de la construcció i la durabilitat del formigó. A més, HPMC també s’utilitza en materials com el morter sec, els adhesius de rajoles i els materials de lluentor per exercir la seva excel·lent retenció d’aigua i efectes d’espessiment.
Com a material funcional, HPMC té un efecte significatiu en la millora del rendiment del formigó. La seva retenció d’aigua, espessiment, formació de pel·lícules i propietats de plastificació li permeten millorar significativament la resistència a les fissures, la resistència a la compressió i la durabilitat en formigó, alhora que millora el rendiment de la construcció del formigó. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia de la construcció, les perspectives d’aplicació de HPMC en formigó seran més àmplies, proporcionant una nova direcció per a la investigació i el desenvolupament de materials de formigó d’alt rendiment.
Posada Posada: 17-2025 de febrer