هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) هو إيثر سليلوز متعدد الاستخدامات، يُستخدم على نطاق واسع في قطاع البناء، وخاصةً في تركيبات الملاط الجاف. تُحسّن خصائصه الفريدة أداء الملاط وقدرته على المناولة، مما يُسهم بشكل كبير في فعاليته.
التركيب الكيميائي والتركيب
يُشتقّ HPMC من السليلوز، وهو بوليمر طبيعي موجود في جدران خلايا النباتات. يُصنّع من خلال إيثر السليلوز باستخدام كلوريد الميثيل وأكسيد البروبيلين. تُستبدل في هذه العملية بعض مجموعات الهيدروكسيل في جزيء السليلوز بمجموعات ميثوكسي (-OCH₃) وهيدروكسي بروبيل (-OCH₂CH(OH)CH₃). تُحدّد درجة الاستبدال ونسبة مجموعات الميثوكسي إلى مجموعات الهيدروكسي بروبيل الخصائص النوعية لـ HPMC، مثل الذوبان واللزوجة والهلام الحراري.
خصائص HPMC في ملاط الخلط الجاف
1. احتباس الماء
يتميز HPMC بفعالية عالية في الاحتفاظ بالماء داخل خليط الملاط. تُعد هذه الخاصية بالغة الأهمية لأنها تضمن ترطيبًا مناسبًا للأسمنت، مما يُعزز عملية المعالجة. ويؤدي تحسين الاحتفاظ بالماء إلى تحسين قابلية التشغيل وإطالة فترة التشغيل، مما يقلل من خطر الجفاف المبكر الذي قد يُسبب الانكماش والتشقق. بالإضافة إلى ذلك، يضمن إمدادًا ثابتًا بالماء لترطيب الأسمنت، مما يُحسن الخواص الميكانيكية ومتانة الملاط.
2. تعديل علم الروماتيزم
يُحسّن HPMC ريولوجيا ملاط الخلط الجاف بشكل ملحوظ. فهو يعمل كمكثّف، مما يزيد من لزوجة خليط الملاط. تُعد هذه الخاصية أساسية للتحكم في تدفق الملاط وقدرته على الانتشار، مما يُسهّل تطبيقه على الأسطح الرأسية دون ترهل. كما يُساعد على الحصول على طبقات ناعمة وموحدة أثناء التطبيق، مما يضمن التصاقًا وتماسكًا أفضل. يُحسّن التعديل الريولوجي باستخدام HPMC من خصائص المناولة والتطبيق العامة للملاط.
3. تحسين الالتصاق
يُحسّن HPMC خصائص الالتصاق في ملاط الخلط الجاف. فهو يُحسّن قوة الالتصاق بين الملاط ومختلف الأسطح، مثل الطوب والخرسانة والبلاط. ويكتسب هذا أهمية خاصة في تطبيقات مثل لاصقات البلاط وأنظمة العزل الحراري الخارجية. يُقلل هذا الالتصاق المُحسّن من احتمالية انفصال الطبقات، ويضمن متانة الملاط المُستخدم على المدى الطويل.
4. قابلية العمل والاتساق
من أهم فوائد HPMC تحسين قابلية تشكيل وتماسك ملاط الخلط الجاف. فهو يسمح بسهولة الخلط والتطبيق السلس، مما يوفر قوامًا كريميًا يسهل فرده وتشكيله. كما أن قابلية التشكيل المحسنة تقلل الجهد اللازم أثناء التطبيق، مما يجعل العملية أكثر كفاءة وأقل استهلاكًا للجهد. كما يضمن توزيعًا أكثر تجانسًا للملاط، مما يؤدي إلى تشطيبات ذات جودة أفضل.
5. التجلط الحراري
يتميز HPMC بخصائص التجلط الحراري، أي أنه يتشكل هلام عند تسخينه. تُعد هذه الخاصية مفيدة في التطبيقات التي تتطلب مقاومة للحرارة. أثناء وضع الملاط، يمكن للحرارة المتولدة أن تسبب زيادة مؤقتة في اللزوجة، مما يساعد في الحفاظ على شكل الملاط المطبق وثباته. بمجرد انخفاض درجة الحرارة، يعود الجل إلى حالته الأصلية، مما يسمح باستمرار قابلية التشغيل.
6. دخول الهواء
يمكن لـ HPMC إدخال فقاعات هواء مجهرية وتثبيتها داخل خليط الملاط. يُحسّن هذا السحب الهوائي من مقاومة الملاط للتجمد والذوبان من خلال توفير مساحة لتمدد بلورات الجليد، مما يُقلل الضغط الداخلي ويمنع التلف. بالإضافة إلى ذلك، يُحسّن الهواء المُسحب قابلية تشغيل الملاط وضخه، مما يُسهّل استخدامه في مختلف الظروف.
7. التوافق مع المواد المضافة الأخرى
يتوافق HPMC مع مجموعة واسعة من الإضافات الأخرى الشائعة الاستخدام في ملاط الخلط الجاف، مثل المُلدِّنات الفائقة، والمُبطئات، والمُسرِّعات. يتيح هذا التوافق صياغة خلطات مُصمَّمة خصيصًا لتلبية متطلبات الأداء المُحدَّدة. على سبيل المثال، يُمكن لـ HPMC العمل بتآزر مع المُلدِّنات الفائقة لتحسين سيولتها مع الحفاظ على اللزوجة المطلوبة.
8. تشكيل الفيلم
يُشكّل HPMC طبقة رقيقة ومرنة عند التجفيف، مما يُحسّن خصائص سطح الملاط. يُساعد هذا التكوين على التحكم في تبخر الماء، ويُعزز متانة سطح الملاط ومتانته. كما يُوفر طبقة واقية تُحسّن مقاومة الملاط المُطبّق للعوامل الجوية والتآكل.
9. المقاومة البيئية
يُضفي HPMC مقاومةً لمختلف العوامل البيئية، بما في ذلك الرطوبة وتقلبات درجات الحرارة والتعرض للمواد الكيميائية. تُعدّ هذه المقاومة أساسيةً لمتانة وطول عمر ملاط الخلط الجاف، خاصةً في الظروف البيئية القاسية أو المتغيرة. كما يُساعد في الحفاظ على أداء ومظهر الملاط مع مرور الوقت، مما يُقلل الحاجة إلى الصيانة أو الإصلاحات المتكررة.
10. الجرعة والاستخدام
تتراوح جرعة HPMC في ملاط الخلط الجاف عادةً بين 0.1% و0.5% من وزن الخليط الجاف. وتعتمد الجرعة المحددة على الخصائص المطلوبة ونوع الاستخدام. على سبيل المثال، يمكن استخدام جرعات أعلى في مواد لاصقة البلاط لتحسين الالتصاق وقابلية التشغيل، بينما قد تكون الجرعات المنخفضة كافية للملاط متعدد الاستخدامات. إضافة HPMC إلى الخليط الجاف سهلة، ويمكن توزيعها بسهولة أثناء عملية الخلط.
يُعدّ HPMC مكونًا أساسيًا في ملاط الخلط الجاف نظرًا لخصائصه المتعددة. قدرته على الاحتفاظ بالماء، وتعديل الريولوجيا، وتحسين الالتصاق، وتحسين قابلية التشغيل، وتوفير مقاومة للعوامل الجوية، تجعله إضافة قيّمة في مختلف تطبيقات البناء. من خلال فهم الخصائص الأساسية لـ HPMC والاستفادة منها، يمكن لصانعي الخلطات إنتاج ملاط خلط جاف عالي الأداء يلبي مختلف متطلبات ممارسات البناء الحديثة.
وقت النشر: ١٤ يونيو ٢٠٢٤