HPMC برای ملات خشک مخلوط

ویژگی‌های HPMC در ملات خشک

1، HPMC در مشخصات ملات معمولی

HPMC عمدتاً به عنوان کندگیرکننده و عامل نگهدارنده آب در نسبت سیمان استفاده می‌شود. در اجزای بتن و ملات، می‌تواند ویسکوزیته و میزان انقباض را بهبود بخشد، نیروی پیوند را تقویت کند، زمان گیرش سیمان را کنترل کند و مقاومت اولیه و مقاومت خمشی استاتیک را بهبود بخشد. از آنجا که عملکرد نگهداری آب را دارد، می‌تواند از دست دادن آب در سطح انعقاد را کاهش دهد، می‌تواند از بروز ترک در لبه جلوگیری کند و چسبندگی و عملکرد ساخت و ساز را بهبود بخشد. به خصوص در ساخت و ساز، می‌تواند زمان گیرش را طولانی و تنظیم کند، با افزایش دوز HPMC، زمان گیرش ملات طولانی‌تر شده است. قابلیت ماشینکاری و پمپاژ را بهبود می‌بخشد، مناسب برای ساخت و ساز مکانیزه. می‌تواند راندمان ساخت و ساز را بهبود بخشد و از هوازدگی نمک‌های محلول در آب روی سطح ساختمان جلوگیری کند.

2، HPMC در مشخصات ویژه ملات

HPMC یک عامل نگهدارنده آب کارآمد برای ملات خشک است که میزان آب‌رفتگی و درجه لایه‌بندی ملات را کاهش داده و انسجام ملات را بهبود می‌بخشد. HPMC می‌تواند به طور قابل توجهی مقاومت کششی و استحکام چسبندگی ملات را بهبود بخشد، اگرچه مقاومت خمشی و مقاومت فشاری ملات توسط HPMC کمی کاهش می‌یابد. علاوه بر این، HPMC می‌تواند به طور موثر از تشکیل ترک‌های پلاستیکی در ملات جلوگیری کند، شاخص ترک خوردگی پلاستیکی ملات را کاهش دهد، احتباس آب ملات با افزایش ویسکوزیته HPMC افزایش می‌یابد و هنگامی که ویسکوزیته از 100000 میلی‌پاسکال ثانیه فراتر رود، احتباس آب دیگر به طور قابل توجهی افزایش نمی‌یابد. ریزی HPMC نیز تأثیر خاصی بر میزان احتباس آب ملات دارد، وقتی ذرات ریز هستند، میزان احتباس آب ملات بهبود یافته است، معمولاً برای ملات سیمان استفاده می‌شود. اندازه ذرات HPMC باید کمتر از 180 میکرون (صفحه 80 مش) باشد. میزان مناسب HPMC در ملات خشک 1‰ ~ 3‰ است.

۲.۱ ملات HPMC پس از حل شدن در آب، به دلیل نقش فعال سطحی در تضمین توزیع یکنواخت و مؤثر ماده ژل شده در سیستم، و HPMC به عنوان نوعی کلوئید محافظ، ذرات جامد را "بسته‌بندی" می‌کند و روی سطح خارجی خود لایه‌ای از فیلم روانکاری تشکیل می‌دهد که باعث پایداری بیشتر سیستم دوغاب می‌شود، همچنین در فرآیند اختلاط، سیالیت ملات افزایش می‌یابد و ساخت دوغاب نیز ممکن است به خوبی انجام شود.

۲.۲ محلول HPMC به دلیل ویژگی‌های ساختار مولکولی خاص خود، به طوری که آب موجود در ملات به راحتی از بین نمی‌رود و به تدریج در مدت زمان طولانی آزاد می‌شود و باعث حفظ و ساخت خوب آب در ملات می‌شود. از حرکت سریع آب از ملات به پایه جلوگیری می‌کند، به طوری که آب حفظ شده روی سطح ماده تازه باقی می‌ماند، که باعث افزایش هیدراتاسیون سیمان و بهبود استحکام نهایی می‌شود. به طور خاص، اگر سطح تماس با ملات سیمان، گچ و چسب آب از دست بدهد، این قسمت هیچ استحکامی ندارد و تقریباً هیچ نیروی پیوندی ندارد. به طور کلی، سطح در تماس با این مواد، اجسام جاذب هستند که کم و بیش مقداری آب را از سطح جذب می‌کنند و باعث می‌شوند این قسمت از هیدراتاسیون کامل نشود، به طوری که ملات سیمان و بستر کاشی و سرامیک و استحکام پیوند کاشی و سرامیک یا گچ و متوپ کاهش می‌یابد.

در تهیه ملات، حفظ آب HPMC عملکرد اصلی است. ثابت شده است که حفظ آب می‌تواند تا ۹۵٪ باشد. افزایش وزن مولکولی HPMC و مقدار سیمان، حفظ آب و استحکام چسبندگی ملات را بهبود می‌بخشد.

مثال: از آنجا که چسب کاشی باید استحکام اتصال بالایی بین پایه و کاشی داشته باشد، بنابراین چسب تحت تأثیر دو جنبه جذب آب قرار می‌گیرد؛ سطوح پایه (دیوار) و کاشی‌ها. کاشی سرامیکی خاص، تفاوت کیفیت بسیار زیاد است، برخی از منافذ بسیار بزرگ هستند، میزان جذب آب کاشی سرامیکی بالاست، به طوری که عملکرد اتصال از بین می‌رود، عامل نگهدارنده آب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و افزودن HPMC می‌تواند به خوبی این نیاز را برآورده کند.

۲.۳ HPMC در برابر اسیدها و بازها پایدار است و محلول آبی آن در محدوده pH=2 ~ 12 بسیار پایدار است. سود سوزآور و آب آهک تأثیر زیادی بر خواص آن ندارند، اما قلیا می‌تواند سرعت انحلال آن را تسریع کند و ویسکوزیته را کمی بهبود بخشد.

۲.۴، عملکرد ساخت ملات HPMC به طور قابل توجهی بهبود یافته است، به نظر می‌رسد ملات "روغنی" است، می‌تواند اتصالات دیوار را پر و سطح را صاف کند، به طوری که کاشی یا آجر و پایه به هم متصل می‌شوند و می‌توانند زمان کار را طولانی‌تر کنند، مناسب برای ساخت و ساز در مساحت بزرگ.

۲.۵ HPMC نوعی الکترولیت غیر یونی و غیر پلیمری است. در محلول آبی با نمک‌های فلزی و الکترولیت‌های آلی بسیار پایدار است و می‌تواند برای مدت طولانی به مصالح ساختمانی اضافه شود تا از بهبود دوام آن اطمینان حاصل شود.

فرآیند تولید HPMC عمدتاً الیاف پنبه (داخلی) پس از قلیایی شدن، اتری شدن و تولید محصولات اتر پلی ساکارید است. این ماده خود هیچ باری ندارد و با یون‌های باردار موجود در ماده ژل شده واکنش نمی‌دهد و عملکرد آن پایدار است. قیمت آن از سایر انواع اتر سلولز کمتر است، بنابراین به طور گسترده در ملات خشک استفاده می‌شود.

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز HPMCتابع در ملات خشک مخلوط:

HPMCمی‌تواند ملات مخلوط جدید را غلیظ کند تا ویسکوزیته مرطوب خاصی داشته باشد و از جدا شدن جلوگیری کند. احتباس آب (غلیظ شدن) نیز مهمترین خاصیت است که به حفظ مقدار آب آزاد در ملات کمک می‌کند و در نتیجه به مواد سیمانی زمان بیشتری برای هیدراته شدن پس از استفاده از ملات می‌دهد. (احتباس آب) هوای خود را حفظ می‌کند، می‌تواند حباب‌های کوچک یکنواخت ایجاد کند و ساختار ملات را بهبود بخشد.

هر چه ویسکوزیته هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر بیشتر باشد، عملکرد بهتری در حفظ آب دارد. ویسکوزیته پارامتر مهمی در عملکرد HPMC است. در حال حاضر، تولیدکنندگان مختلف HPMC از روش‌ها و ابزارهای مختلفی برای تعیین ویسکوزیته HPMC استفاده می‌کنند. روش‌های اصلی عبارتند از HaakeRotovisko، Hoppler، Ubbelohde و Brookfield و غیره.

برای یک محصول، نتایج ویسکوزیته اندازه‌گیری شده با روش‌های مختلف بسیار متفاوت است، برخی حتی چندین تفاوت دارند. بنابراین، هنگام مقایسه ویسکوزیته، باید بین همان روش آزمایش، از جمله دما، روتور و غیره، انجام شود.

از نظر اندازه ذرات، هر چه ذرات ریزتر باشند، احتباس آب بهتر است. ذرات بزرگ سلولز اتر در تماس با آب، بلافاصله حل شده و ژلی تشکیل می‌دهند که مواد را به هم می‌چسباند تا از نفوذ مولکول‌های آب جلوگیری کند. گاهی اوقات هم زدن طولانی مدت نمی‌تواند به طور یکنواخت حل شود و محلول یا کلوخه گل‌آلود تشکیل می‌شود. حلالیت سلولز اتر یکی از عوامل انتخاب سلولز اتر است. نرمی نیز یک شاخص عملکرد مهم متیل سلولز اتر است. MC برای ملات خشک به پودر، محتوای آب کم و نرمی 20٪ تا 60٪ ذرات با اندازه کمتر از 63 میکرومتر نیاز دارد. نرمی بر حلالیت هیدروکسی پروپیل متیل سلولز اتر تأثیر می‌گذارد. MC درشت معمولاً دانه‌ای است و به راحتی در آب حل می‌شود بدون اینکه کلوخه شود، اما سرعت انحلال بسیار کند است، بنابراین برای استفاده در ملات خشک مناسب نیست. در ملات خشک، MC بین سنگدانه‌ها، پرکننده‌های ریز و مواد سیمانی مانند سیمان پراکنده می‌شود و تنها پودری که به اندازه کافی ریز باشد می‌تواند از کلوخه شدن متیل سلولز اتر هنگام مخلوط شدن با آب جلوگیری کند. هنگامی که MC برای حل کردن آگلومره، آب اضافه می‌کند، پخش و حل کردن آن بسیار دشوار است. MC با ریزدانه درشت نه تنها باعث هدر رفتن، بلکه باعث کاهش مقاومت موضعی ملات نیز می‌شود. هنگامی که چنین ملات خشکی در یک منطقه بزرگ ساخته می‌شود، سرعت گیرش ملات خشک موضعی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و در نتیجه ترک خوردگی ناشی از زمان گیرش متفاوت ایجاد می‌شود. برای ملات پاششی مکانیکی، به دلیل زمان اختلاط کوتاه، ریزدانه بیشتر است.

به طور کلی، هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، اثر احتباس آب بهتر است. با این حال، هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، وزن مولکولی MC بیشتر است و عملکرد انحلال به طور متناسب کاهش می‌یابد که تأثیر منفی بر مقاومت و عملکرد ساختمانی ملات دارد. هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، اثر غلیظ‌کنندگی ملات آشکارتر است، اما متناسب با این رابطه نیست. هرچه ویسکوزیته بالاتر باشد، ملات مرطوب چسبنده‌تر خواهد بود، هم در ساخت و ساز، هم در عملکرد خراشنده چسبنده و هم در چسبندگی بالا به ماده پایه. اما برای افزایش مقاومت ساختاری ملات مرطوب مفید نیست. به عبارت دیگر، عملکرد ضد شره در طول ساخت و ساز آشکار نیست. برعکس، برخی از اترهای متیل سلولز اصلاح شده با ویسکوزیته پایین، عملکرد بسیار خوبی در بهبود مقاومت ساختاری ملات مرطوب دارند.

میزان حفظ آب HPMC نیز به دمای استفاده مربوط می‌شود و میزان حفظ آب متیل سلولز اتر با افزایش دما کاهش می‌یابد. اما در کاربرد واقعی مواد، بسیاری از محیط‌های ملات خشک اغلب در دمای بالا (بالاتر از 40 درجه) تحت شرایط ساخت و ساز در بستر گرم، مانند تابش تابستانی گچ کاری بتونه دیوار خارجی، قرار می‌گیرند که اغلب باعث تسریع در جامد شدن سیمان و سخت شدن ملات خشک می‌شود. کاهش میزان حفظ آب منجر به این احساس آشکار می‌شود که هم قابلیت ساخت و هم مقاومت در برابر ترک خوردگی تحت تأثیر قرار می‌گیرند. در این شرایط، کاهش تأثیر عوامل دما به ویژه حیاتی می‌شود. در این راستا، افزودنی متیل هیدروکسی اتیل سلولز اتر در حال حاضر در خط مقدم توسعه فناوری در نظر گرفته می‌شود. حتی با افزایش دوز متیل هیدروکسی اتیل سلولز (فرمول تابستانی)، مقاومت در برابر ساخت و ترک خوردگی هنوز نمی‌تواند نیازهای استفاده را برآورده کند. از طریق برخی از عملیات ویژه MC، مانند افزایش درجه اتری شدن، اثر حفظ آب MC می‌تواند در دمای بالا اثر بهتری داشته باشد، به طوری که می‌تواند عملکرد بهتری را در شرایط سخت ارائه دهد.

HPMC عمومی دمای ژل شدن دارد و می‌توان آن را تقریباً به انواع ۶۰، ۶۵ و ۷۵ تقسیم کرد. برای ملات‌های آماده معمولی که از ماسه رودخانه استفاده می‌کنند، بهتر است HPMC با دمای ژل شدن بالا ۷۵ انتخاب شود. دوز HPMC نباید خیلی زیاد باشد، مقدار زیاد آن نیاز به آب ملات را افزایش می‌دهد، به گچ می‌چسبد، زمان تراکم خیلی طولانی می‌شود و بر ساخت و ساز تأثیر می‌گذارد. محصولات ملات مختلف ویسکوزیته‌های مختلفی از HPMC را انتخاب می‌کنند، از HPMC با ویسکوزیته بالا به طور اتفاقی استفاده نکنید. بنابراین، اگرچه محصولات هیدروکسی پروپیل متیل سلولز خوب هستند، اما انتخاب HPMC مناسب مسئولیت اصلی پرسنل آزمایشگاه شرکت است. در حال حاضر، فروشندگان غیرقانونی زیادی در ترکیب با HPMC وجود دارند، کیفیت آن بسیار ضعیف است، آزمایشگاه باید در انتخاب مقداری سلولز دقت کند، آزمایش خوبی انجام دهد، پایداری محصولات ملات را تضمین کند، به دنبال قیمت ارزان نباشد که باعث ضررهای غیرضروری می‌شود.