L'idrossipropil metil cellulosa (HPMC) è un etere non ionico di cellulosa che è ampiamente utilizzato nei materiali da costruzione, specialmente nel campo del calcestruzzo, a causa delle sue eccellenti proprietà di ispessimento, ritenzione idrica, formazione di film e legami.
1. Proprietà fisiche e chimiche di HPMC
HPMC è un polimero semi-sintetico preparato dalla metilazione parziale e dall'idrossipropilazione della cellulosa naturale. I gruppi di sostituenti idrossipropil e metil nella sua struttura molecolare ne determinano la solubilità, la ritenzione idrica e le proprietà ispessenti in soluzione acquosa. L'HPMC può essere sciolto in acqua fredda per formare una soluzione colloidale trasparente o traslucida con alta viscosità.
Ritenzione idrica
L'HPMC ha un'eccellente ritenzione idrica e può ridurre efficacemente la perdita di acqua nel calcestruzzo. L'aggiunta di una quantità adeguata di HPMC al rapporto di miscela del calcestruzzo può mantenere una distribuzione uniforme dell'acqua nel sistema di gel, migliorando così l'efficienza di idratazione del calcestruzzo. Una buona ritenzione idrica aiuta a prevenire il crack e la deformazione del calcestruzzo a causa della perdita di acqua durante l'indurimento e migliora la durata del calcestruzzo.
Ispessimento e plastificante
L'HPMC svolge anche un ruolo nell'ispessimento e nella plasticcizzazione nel calcestruzzo. I gruppi idrossipropili e metilico nella sua struttura molecolare possono formare legami idrogeno con molecole d'acqua, aumentare la viscosità del calcestruzzo e rendere il calcestruzzo ha migliori proprietà anti-affini e anti-separazione. Questo effetto ispessimento aiuta il calcestruzzo a mantenere una buona fluidità e formabilità durante la costruzione. Inoltre, HPMC può anche fungere da plastificante, ridurre il rapporto di cemento d'acqua di calcestruzzo e migliorare la resistenza e la densità del calcestruzzo.
Proprietà che forma film
HPMC può formare uno strato di film uniforme in soluzione acquosa e questa proprietà che forma film ha importanti applicazioni in calcestruzzo. Quando l'acqua nel cemento evapora, HPMC può formare un film protettivo sulla superficie del calcestruzzo, rallentare la perdita di acqua, mantenere l'umidità all'interno del calcestruzzo e quindi migliorare la forza precoce e la successiva durata del calcestruzzo. Questa caratteristica è particolarmente importante per la protezione della superficie del calcestruzzo e il miglioramento della resistenza alle crepe.
2. Effetto dell'applicazione di HPMC in calcestruzzo
Migliorare la resistenza alle crepe
La resistenza alle crepe del calcestruzzo è un indicatore importante per misurarne la durata. La ritenzione idrica di HPMC e gli effetti di ispessimento possono ridurre il restringimento della plastica e il restringimento del calcestruzzo durante il processo di indurimento, riducendo così la probabilità di crepe. Attraverso ricerche sperimentali, è stato scoperto che la resistenza alle crepe del calcestruzzo con HPMC aggiunto era significativamente migliore di quella del calcestruzzo ordinario senza HPMC a condizioni di temperatura e umidità diverse.
Resistenza a compressione migliorata
HPMC ha anche l'effetto di migliorare la resistenza a compressione nel calcestruzzo. Ciò è principalmente dovuto al fatto che HPMC può migliorare l'uniformità del calcestruzzo, ridurre i vuoti e i difetti interni e quindi migliorare la densità del calcestruzzo. Inoltre, l'effetto plastificante di HPMC riduce il rapporto di cemento d'acqua del calcestruzzo. Nelle stesse condizioni del rapporto di cemento idrico, il calcestruzzo con HPMC aggiunto ha una resistenza maggiore.
Prestazioni di costruzione migliorate
Le proprietà di ispessimento e formazione di film di HPMC migliorano le prestazioni di costruzione del calcestruzzo. Durante il processo di costruzione, HPMC può aumentare la viscosità del calcestruzzo, prevenire la segregazione e il sanguinamento del calcestruzzo e garantire l'uniformità del calcestruzzo. Allo stesso tempo, la proprietà che forma film di HPMC può formare un film protettivo nella fase successiva della costruzione di cemento per prevenire la rapida evaporazione dell'acqua e aiutare il mantenimento del cemento.
Migliorare la durata
La ritenzione idrica e gli effetti che formano i film di HPMC aiutano il calcestruzzo a mantenere una buona umidità in diverse condizioni ambientali, migliorando così la durata del calcestruzzo. Formando un film protettivo, HPMC può ridurre l'evaporazione dell'acqua sulla superficie del calcestruzzo e ridurre l'erosione del calcestruzzo da parte dell'ambiente esterno. Soprattutto nelle aree fredde, l'HPMC può impedire efficacemente il peeling della superficie e il cracking del calcestruzzo causato da cicli di congelamento-scongelamento ed estendere la durata del calcestruzzo.
3. Esempi di applicazione di HPMC in calcestruzzo
Nelle applicazioni di ingegneria effettive, HPMC è ampiamente utilizzato in vari prodotti in cemento e processi di costruzione. Ad esempio, nei materiali per pavimenti autolivellanti, l'HPMC può fornire una buona fluidità e capacità di auto-alzamento e migliorare la planarità e la finitura del pavimento. Nel calcestruzzo pronto, l'HPMC può essere utilizzato come fermo idrico e legante per migliorare le prestazioni di costruzione e la durata del calcestruzzo. Inoltre, l'HPMC viene utilizzato anche in materiali come mortaio secco, adesivi di piastrelle e materiali per stuccatura per esercitare la sua eccellente ritenzione idrica e gli effetti di ispessimento.
Come materiale funzionale, HPMC ha un effetto significativo nel migliorare le prestazioni del calcestruzzo. La sua ritenzione idrica, ispessimento, formazione di film e plastificanti le consentono di migliorare significativamente la resistenza alle crepe, la resistenza a compressione e la durata nel calcestruzzo, migliorando al contempo le prestazioni di costruzione del calcestruzzo. Con il continuo sviluppo della tecnologia di costruzione, le prospettive delle applicazioni di HPMC nel calcestruzzo saranno più ampie, fornendo una nuova direzione per la ricerca e lo sviluppo di materiali in cemento ad alte prestazioni.
Tempo post: febbraio-17-2025