HPMC (Hydroxypropyl Methyl Cellulose) er et polymermateriale, der almindeligvis anvendes i byggematerialer, især i cementbaserede materialer og gipsbaserede materialer. Det har god vandopløselighed, vedhæftning, vandretention og fortykningsegenskaber, så det er meget udbredt i mørtel, spartelpulver, fliselim og andre materialer.
1. Årsager til svind og revner af byggematerialer
Under hærdningsprocessen krymper byggematerialer ofte i volumen på grund af vandfordampning, kemiske reaktioner og ændringer i eksterne miljøfaktorer, hvilket fører til spændingskoncentration og revnedannelse. De vigtigste typer af krympning omfatter:
Plastsvind: Når det cementbaserede materiale endnu ikke er hærdet, krymper volumen på grund af vandets hurtige fordampning.
Tørsvind: Efter at materialet er hærdet, udsættes det for luften i lang tid, og vandet fordamper langsomt, hvilket resulterer i volumen svind.
Temperatursvind: Volumenændring forårsaget af temperaturændringer, især i et miljø med stor temperaturforskel mellem dag og nat.
Autogen svind: Under cementhydratiseringsprocessen krymper det indre volumen på grund af forbruget af vand ved hydratiseringsreaktionen.
Disse krympninger fører ofte til spændingsakkumulering inde i materialet, hvilket i sidste ende forårsager mikrorevner eller revner, som påvirker bygningskonstruktionens holdbarhed og æstetik. For at undgå dette fænomen er der normalt behov for tilsætningsstoffer for at forbedre materialets ydeevne, og HPMC er et af dem.
2. Virkningsmekanisme for HPMC
HPMC spiller en vigtig rolle i at reducere svind og revner af byggematerialer, hvilket hovedsageligt opnås gennem følgende mekanismer:
Vandtilbageholdelse: HPMC har en stærk vandretentionskapacitet og kan danne en vandtilbageholdelsesfilm i mørtel eller spartelpulver for at sænke vandets fordampningshastighed. Da den hurtige fordampning af vand inde i materialet vil forårsage plastisk krympning, kan vandtilbageholdelseseffekten af HPMC effektivt reducere det tidlige svindfænomen, holde vandet tilstrækkeligt i materialet og derved fremme den fulde hydreringsreaktion af cement og reducere svindrevner forårsaget af vandtab under tørreprocessen. Derudover kan HPMC forbedre materialets ydeevne under våde og tørre forhold og reducere revner forårsaget af vandtab.
Fortykkende og styrkende effekt: HPMC er et fortykningsmiddel, der effektivt kan øge mørtelens konsistens og viskositet og forbedre materialets samlede vedhæftning. Under byggeprocessen, hvis materialet er for tyndt, er det let at delaminere eller synke, hvilket resulterer i ujævn overflade eller endda revner. Ved at bruge HPMC kan mørtlen opretholde passende viskositet, øge materialets styrke og overfladetæthed efter konstruktion og reducere muligheden for revner. Derudover kan HPMC også forbedre materialets forskydningsmodstand og forbedre dets revnemodstand.
Forbedre fleksibiliteten af materialet: HPMC-molekyler kan spille en vis rolle i at øge fleksibiliteten i cementbaserede materialer eller gipsbaserede materialer, så materialet har bedre træk- og bøjningsmodstand efter hærdning. Da byggematerialer normalt udsættes for træk- eller bøjningsspændinger under omgivende temperaturændringer og belastninger, efter tilsætning af HPMC, øges materialets fleksibilitet, hvilket bedre kan absorbere ydre spændinger og undgå sprøde revner.
Styr cementhydreringsreaktionshastigheden: I cementbaserede materialer påvirker hastigheden af hydratiseringsreaktionshastigheden direkte materialets ydeevne. Hvis hydreringsreaktionen er for hurtig, kan spændingen inde i materialet ikke frigives i tide, hvilket resulterer i revner. HPMC kan passende sænke hydreringsreaktionshastigheden gennem dets vandretention og beskyttende filmdannelse, forhindre cement i at miste vand for hurtigt i det tidlige stadie og dermed undgå fænomenet med spontan krympning og revner under hærdningsprocessen af materialet.
Forbedre konstruktionens ydeevne: HPMC kan forbedre konstruktionsydelsen af byggematerialer, hovedsageligt manifesteret i dens gode flydende, vandretention og smøreevne, øge ensartetheden af materialer og reducere revner forårsaget af forkert konstruktion. Det kan gøre mørtel, spartelpulver osv. nemmere at sprede og udjævne under konstruktionen, reducere tomrumsforholdet mellem materialer, forbedre den samlede tæthed og styrke af materialer og reducere risikoen for lokale revner forårsaget af ujævn konstruktion.
3. Anvendelse af HPMC i specifikke byggematerialer
Fliseklæber: HPMC kan i høj grad forbedre fliseklæberens skridsikre ydeevne, sikre, at fliser kan fastgøres jævnt til underlaget under installationen, og reducere udskillelse eller revner forårsaget af ujævn belastning eller krympning. Derudover gør HPMC's fortykkelses- og vandtilbageholdelseseffekt også det muligt for fliselim at opretholde en længere åbentid efter konstruktion, forbedre konstruktionseffektiviteten og reducere revner forårsaget af ujævn hærdning.
Spartelpulver: I spartelpulver kan HPMC's vandtilbageholdelsesegenskab forhindre, at kittet taber vand for hurtigt under tørreprocessen og reducere krympning og revnedannelse forårsaget af vandtab. Samtidig kan den fortykkende effekt af HPMC forbedre byggeydelsen af kit, hvilket gør det lettere at påføre jævnt på væggen og reducerer overfladerevner forårsaget af ujævn påføring.
Mørtel: Tilføjelse af HPMC til mørtel kan effektivt forbedre dens arbejdsydelse, gøre mørtlen glattere under konstruktionen, reducere adskillelse og lagdeling og dermed forbedre ensartetheden og vedhæftningen af mørtlen. Samtidig kan vandtilbageholdelseseffekten af HPMC få vandet til at fordampe langsommere under mørtlens hærdning, hvilket undgår krympning og revner forårsaget af tidligt vandtab.
4. Forholdsregler ved brug af HPMC
Dosiskontrol: Mængden af tilsat HPMC har en direkte indflydelse på dens virkning, og den skal normalt justeres i henhold til materialeforholdet og specifikke anvendelsesscenarier. Overdreven HPMC vil få materialet til at have en for høj konsistens, hvilket påvirker konstruktionens ydeevne; mens utilstrækkelig HPMC ikke vil være i stand til at spille rollen som vandretention og fortykkelse, som den burde.
Anvendelse med andre tilsætningsstoffer: HPMC bruges normalt i kombination med andre kemiske tilsætningsstoffer (såsom vandreduktionsmidler, luftinddragende midler, blødgørere osv.) for at opnå bedre resultater. Ved brug er det nødvendigt at overveje samspillet mellem forskellige additiver for at undgå gensidig indflydelse på materialernes ydeevne.
Som et vigtigt byggeadditiv har HPMC en betydelig effekt i at reducere svind og revnedannelse af byggematerialer. Det reducerer effektivt revner forårsaget af vandtab og stresskoncentration ved at forbedre vandretentionen, fortykkelsen, fleksibiliteten af materialet og forbedre cementhydreringsreaktionshastigheden. Rimelig brug af HPMC kan ikke kun forbedre konstruktionens ydeevne af materialet, men også forlænge bygningskonstruktionens levetid og reducere omkostningerne til senere vedligeholdelse. Med den fortsatte udvikling af byggematerialeteknologi vil anvendelsen af HPMC på byggeområdet være mere omfattende og dybdegående.
Indlægstid: 21. september 2024