I materiali a base di cemento sono ampiamente utilizzati in edilizia, strade, ponti, gallerie e altri progetti. Grazie all'abbondanza di materie prime, al basso costo e alla praticità di costruzione, sono diventati importanti materiali da costruzione. Tuttavia, i materiali a base di cemento presentano anche alcuni problemi nelle applicazioni pratiche, come la scarsa resistenza alle crepe, la scarsa resistenza all'acqua e gli elevati requisiti di fluidità dell'impasto cementizio durante la costruzione. Per risolvere questi problemi, i ricercatori hanno cercato di incorporare diversi materiali polimerici nei materiali a base di cemento per migliorarne le prestazioni.Idrossipropilmetilcellulosa (HPMC), in quanto materiale polimerico idrosolubile di uso comune, è stato ampiamente utilizzato per migliorare le varie proprietà dei materiali a base di cemento grazie alle sue buone proprietà reologiche, all'effetto addensante, alla ritenzione idrica e alla resistenza all'acqua.
1. Proprietà di base dell'idrossipropilmetilcellulosa
L'idrossipropilmetilcellulosa KimaCell® è un composto polimerico ottenuto per modificazione chimica della cellulosa naturale, con buona solubilità in acqua, addensamento, ritenzione idrica ed elevata stabilità. Può regolare la viscosità, la fluidità e l'antisegregazione dei materiali cementizi, e possiede anche proprietà di permeabilità all'aria, anti-inquinamento e anti-invecchiamento. L'HPMC è comunemente utilizzato in materiali da costruzione come malte, materiali cementizi, malte secche e rivestimenti, e svolge un ruolo importante nella regolazione delle proprietà reologiche dei materiali cementizi.
2. Miglioramento delle proprietà reologiche dei materiali a base di cemento mediante idrossipropilmetilcellulosa
Le proprietà reologiche dei materiali cementizi sono cruciali per le prestazioni di costruzione, in particolare nei processi di pompaggio, costruzione e rivestimento superficiale. Buone proprietà reologiche possono migliorare l'efficienza costruttiva e garantirne la qualità. L'aggiunta di HPMC può migliorare efficacemente la fluidità dei materiali cementizi. In particolare, l'HPMC aumenta la viscosità della pasta cementizia, rendendola più stabile e riducendo la segregazione. In condizioni di basso rapporto acqua-cemento, l'HPMC può migliorare efficacemente la lavorabilità di calcestruzzo e malta, conferendo loro una maggiore fluidità, riducendo al contempo il tasso di evaporazione del materiale e prolungando i tempi di costruzione.
3. Miglioramento della resistenza alle crepe dei materiali cementizi mediante HPMC
I materiali a base di cemento sono soggetti a crepe durante il processo di indurimento, principalmente a causa di fattori quali ritiro da essiccazione, sbalzi di temperatura e carichi esterni. L'aggiunta di HPMC può migliorare efficacemente la resistenza alle crepe dei materiali a base di cemento. Ciò è dovuto principalmente alla buona ritenzione idrica e all'effetto addensante dell'HPMC. Quando l'HPMC viene aggiunto ai materiali a base di cemento, può ridurre efficacemente l'evaporazione dell'acqua e rallentare la velocità di indurimento della pasta cementizia, riducendo così le crepe da ritiro causate dall'eccessiva volatilizzazione dell'acqua. Inoltre, l'HPMC può anche migliorare la struttura interna dei materiali a base di cemento, aumentandone la tenacità e la resistenza alle crepe.
4. Migliorare la resistenza all'acqua e la durabilità dei materiali a base di cemento
La resistenza all'acqua e la durabilità dei materiali cementizi sono indicatori importanti della loro applicazione nei progetti edilizi. Essendo un polimero ad alto peso molecolare, l'HPMC può migliorare la resistenza all'acqua dei materiali cementizi. Le molecole di HPMC presentano una forte idrofilia e possono formare uno strato di idratazione stabile nella pasta cementizia, riducendo la penetrazione dell'acqua. Allo stesso tempo, KimaCell®HPMC può anche migliorare la microstruttura dei materiali cementizi, ridurne la porosità e quindi migliorarne l'impermeabilità e la resistenza all'acqua. In alcuni ambienti particolari, come quelli umidi o il contatto prolungato con l'acqua, l'uso di HPMC può migliorare significativamente la durabilità dei materiali cementizi.
5. Effetto addensante dell'HPMC sui materiali a base di cemento
L'effetto addensante dell'HPMC sui materiali a base di cemento è uno dei fattori chiave per la sua ampia applicazione. Nella pasta cementizia, l'HPMC può formare una struttura reticolare tridimensionale attraverso la modifica della sua struttura molecolare, aumentando così significativamente la viscosità della pasta. Questo effetto addensante non solo può rendere i materiali a base di cemento più stabili durante la costruzione ed evitare la segregazione della pasta cementizia, ma anche migliorare l'effetto di rivestimento della pasta e la levigatezza della superficie della costruzione in una certa misura. Per la malta e altri materiali a base di cemento, l'effetto addensante dell'HPMC può migliorare efficacemente l'operabilità e l'adattabilità dei materiali.
6. L'HPMC migliora le prestazioni complessive dei materiali a base di cemento
L'effetto globale diHPMCNei materiali cementizi, l'effetto sinergico in termini di fluidità, resistenza alle crepe, ritenzione idrica e impermeabilità può migliorare significativamente le prestazioni complessive dei materiali cementizi. Ad esempio, l'HPMC può garantire la fluidità dei materiali cementizi, migliorandone al contempo la resistenza alle crepe e l'impermeabilità nella fase di indurimento successiva alla costruzione. Per diversi tipi di materiali cementizi, l'aggiunta di HPMC può regolarne le prestazioni in base alle esigenze, ottimizzando le prestazioni operative e la durabilità a lungo termine dei materiali cementizi.
L'idrossipropilmetilcellulosa (HPMC), in quanto materiale polimerico idrosolubile ad alte prestazioni, può migliorare significativamente le molteplici proprietà dei materiali cementizi, in particolare in termini di reologia, resistenza alle crepe, resistenza all'acqua e potere addensante. Le sue eccellenti prestazioni rendono l'HPMC ampiamente utilizzato nel campo dei materiali da costruzione, in particolare in quelli cementizi. In futuro, con il continuo miglioramento dei requisiti prestazionali dei materiali cementizi, il potenziale applicativo di KimaCell®HPMC e dei suoi derivati dovrà essere ulteriormente esplorato e sviluppato.
Data di pubblicazione: 27-01-2025