ドライミックスモルタル用HPMC

ドライミックスモルタルにおけるHPMCの特性

1、普通のモルタルの特性におけるHPMC

HPMCは主にセメント配合における遅延剤、保水剤として用いられます。コンクリート部​​材やモルタルにおいて、粘度や収縮率の向上、付着力の強化、セメントの凝結時間の制御、初期強度や静的曲げ強度の向上などの効果があります。保水作用があるため、凝固面における水分損失を低減し、端部のひび割れ発生を回避し、接着性や施工性を向上させることができます。特に施工においては、凝結時間の延長や調整が可能で、HPMCの配合量の増加に伴い、モルタルの凝結時間が延長されます。また、機械化施工に適しており、施工効率の向上や建造物表面の水溶性塩類の風化防止にも効果があります。

2、特殊なモルタル特性を持つHPMC

HPMCはドライモルタルの効率的な保水剤で、モルタルのブリーディング速度と成層度を低下させ、モルタルの凝集力を向上させます。 HPMCはモルタルの引張強度と接着強度を大幅に向上させますが、モルタルの曲げ強度と圧縮強度はHPMCによってわずかに低下します。 また、HPMCはモルタルの塑性ひび割れの形成を効果的に抑制し、モルタルの塑性ひび割れ指数を低下させます。 モルタルの保水率はHPMCの粘度の増加に伴って増加し、粘度が100000mPa・sを超えると、保水率は大幅に増加しなくなります。 HPMCの細かさもモルタルの保水率に一定の影響を及ぼし、粒子が細かいほどモルタルの保水率が向上します。 通常、セメントモルタルに使用されるHPMCの粒子サイズは180ミクロン（80メッシュスクリーン）未満である必要があります。 ドライモルタル中のHPMCの適切な含有量は1‰〜3‰です。

2.1、モルタルHPMCは水に溶解した後、表面活性剤として作用し、ゲル化物質がシステム内で効果的に均一に分散することを保証します。また、HPMCは一種の保護コロイドとして固体粒子を「包み込み」、その外表面に潤滑膜層を形成し、スラリーシステムをより安定させ、さらに、混合プロセス中のモルタルの流動性を高め、スリップの構造にも同様に効果があります。

2.2 HPMC溶液は、その分子構造特性により、モルタル内の水分が失われにくく、長期間にわたって徐々に放出されるため、モルタルに優れた保水性と施工性を与えます。 モルタルから基材への水の急速な移動を防ぎ、保持された水が新鮮な材料の表面にとどまるため、セメントの水和が促進され、最終的な強度が向上します。 特に、セメントモルタル、石膏、バインダーと接触する界面が水分を失うと、この部分は強度がなくなり、結合力がほとんどなくなります。 一般的に、これらの材料と接触する表面は吸着体であり、多かれ少なかれ表面から水分を吸収するため、この部分の水和が不完全になり、セメントモルタルとセラミックタイル基材とセラミックタイルまたは石膏とメトープの接着強度が低下します。

モルタルの製造において、HPMCの保水性は重要な性能です。保水性は最大95%に達することが実証されています。HPMCの分子量とセメント量の増加は、モルタルの保水性と接着強度を向上させます。

例：タイルバインダーは、下地とタイルの間に高い接着強度が求められるため、下地（壁面）とタイルの2つの吸着面から水分を吸収します。特殊なセラミックタイルは品質差が大きく、一部の気孔は非常に大きく、セラミックタイルの吸水率が高いため、接着性能が損なわれます。そのため、保水剤は特に重要であり、HPMCを添加することでこの要件を十分に満たすことができます。

2.3 HPMC は酸と塩基に対して安定しており、その水溶液は pH = 2 ~ 12 の範囲で非常に安定しています。苛性ソーダと石灰水はその特性にあまり影響を与えませんが、アルカリは溶解速度を加速し、粘度をわずかに向上させることができます。

2.4、HPMCモルタルの施工性能が大幅に向上しました。モルタルは「油性」があり、壁の継ぎ目を完全かつ滑らかな表面にすることができるため、タイルやレンガと基礎の接着が強固になり、作業時間を延長できるため、広い面積の施工に適しています。

2.5 HPMCは非イオン性・非ポリマー性の電解質の一種です。金属塩や有機電解質を含む水溶液中で非常に安定しており、建材に長期間添加することで耐久性を向上させることができます。

HPMCの製造工程は、主に綿繊維（国産）をアルカリ処理、エーテル化処理し、多糖類エーテル製品を生成します。HPMC自体は電荷を持たず、ゲル化物中の荷電イオンと反応せず、性能が安定しています。他のセルロースエーテルに比べて価格が低いため、ドライモルタルに広く使用されています。

ヒドロキシプロピルメチルセルロース HPMC関数 乾燥混合モルタル:

HPMC新たな配合モルタルを一定の湿潤粘度になるように増粘させることで、分離を防止します。保水性（増粘性）も最も重要な特性であり、モルタル内の自由水量を維持するのに役立ちます。これにより、モルタルを塗布した後、セメント質材料が水和する時間が長くなります。保水性は、モルタル自身の空気によって均一な小さな気泡を生成し、モルタルの施工性を向上させます。

ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（HPMC）の粘度が高いほど、保水性能が向上します。粘度はHPMCの性能を測る重要なパラメータです。現在、各HPMCメーカーはそれぞれ異なる方法と機器を用いてHPMCの粘度を測定しています。主な方法としては、HaakeRotovisko法、Hoppler法、Ubbelohde法、Brookfield法などが挙げられます。

同じ製品であっても、異なる方法で測定した粘度の結果は大きく異なり、場合によっては複数の差が生じることもあります。したがって、粘度を比較する場合は、温度、ローターなどを含め、同一の試験方法間で比較を行う必要があります。

粒子サイズは、粒子が細かいほど保水性が高くなります。セルロースエーテルの大きな粒子は水と接触すると、表面がすぐに溶解してゲルを形成し、材料を包み込んで水分子が浸透し続けるのを防ぎます。長時間撹拌すると均一に分散溶解できず、泥状の凝集溶液または凝集体が形成されます。セルロースエーテルの溶解性は、セルロースエーテルを選択する要因の1つです。細かさもメチルセルロースエーテルの重要な性能指標です。ドライモルタル用のMCは、粉末で水分含有量が少なく、粒子サイズが63um未満の20％〜60％の細かさが必要です。細かさはヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテルの溶解性に影響します。粗いMCは通常粒状で、凝集することなく水に簡単に溶解できますが、溶解速度が非常に遅いため、ドライモルタルでの使用には適していません。ドライモルタルでは、MCは骨材、細粒フィラー、セメントなどの接合材の間に分散しており、十分に細粒な粉末のみが水と混合する際にメチルセルロースエーテルの凝集を回避できます。MCに水を加えて凝集体を溶解する場合、分散溶解が非常に困難です。粗い粒度のMCは無駄になるだけでなく、モルタルの局所的な強度を低下させます。このようなドライモルタルを広い面積に施工すると、局所的なドライモルタルの硬化速度が著しく低下し、硬化時間の違いによってひび割れが発生します。機械吹付モルタルの場合、混合時間が短いため、粒度は高くなります。

一般的に、粘度が高いほど保水効果は高くなります。しかし、粘度が高いほどMCの分子量が高くなり、溶解性能がそれに応じて低下し、モルタルの強度と施工性能に悪影響を及ぼします。粘度が高いほどモルタルの増粘効果は顕著になりますが、関係は比例しません。粘度が高いほど、湿ったモルタルはより粘着性になり、施工、粘着スクレーパーの性能、および基材への高い接着性の両方が向上します。しかし、湿ったモルタルの構造強度を高めるのに役立ちません。つまり、施工中にたわみ防止性能が明らかではありません。逆に、粘度は低いが改質されたメチルセルロースエーテルの中には、湿ったモルタルの構造強度を向上させる優れた性能を持つものもあります。

HPMCの保水性は使用温度にも関連しており、メチルセルロースエーテルの保水性は温度上昇とともに低下します。しかし、実際の材料適用においては、外壁パテ塗りの夏期日射など、高温下地での施工条件では、ドライモルタルの多くの環境が高温（40度以上）になることが多く、セメントの凝固とドライモルタルの硬化が促進されることがよくあります。保水性の低下は、施工性と耐ひび割れ性の両方に影響するという明らかな感覚につながります。このような状況では、温度要因の影響を低減することが特に重要になります。この点、メチルヒドロキシエチルセルロースエーテル添加剤は現在、技術開発の最先端にあると考えられています。メチルヒドロキシエチルセルロースの用量（夏期処方）を増加させても、施工性と耐ひび割れ性は依然として使用ニーズを満たすことができません。 MC にエーテル化度を高めるなどの特別な処理を施すことで、MC の保水効果は高温下でもより優れた効果を維持でき、厳しい条件下でもより優れた性能を発揮できるようになります。

一般的なHPMCはゲル化温度が高く、大まかに60、65、75タイプに分けられます。川砂を使用する通常のレディーミクストモルタルの場合、企業はゲル化温度の高い75のHPMCを選択する方が良いでしょう。HPMCの使用量はあまり多くてはなりません。多すぎるとモルタルの水分要求量が増加し、石膏に付着し、凝結時間が長くなりすぎて、施工に影響します。モルタル製品によってHPMCの粘度が異なりますので、むやみに高粘度のHPMCを使用しないでください。したがって、ヒドロキシプロピルメチルセルロース製品は良いですが、適切なHPMCを選択することは、企業の実験室担当者の主な責任です。現在、HPMCを含む化合物には多くの違法な販売業者が存在し、品質はかなり悪いため、実験室ではいくつかのセルロースを選択し、適切な実験を行い、モルタル製品の安定性を確保する必要があります。安価なものをむさぼって不要な損失を発生させないでください。