HPMC sausam mišiniui

HPMC savybės sausame mišinyje

1, HPMC, būdingas įprasto skiedinio savybėms

HPMC daugiausia naudojamas kaip lėtiklis ir vandenį sulaikanti medžiaga cemento mišinyje. Betono komponentuose ir skiedinyje jis gali pagerinti klampumą ir susitraukimo greitį, sustiprinti sukibimo jėgą, kontroliuoti cemento stingimo laiką, pagerinti pradinį stiprumą ir statinį lenkimo stiprumą. Dėl vandens sulaikymo funkcijos jis gali sumažinti vandens praradimą krešėjimo paviršiuje, išvengti įtrūkimų kraštuose ir pagerinti sukibimą bei konstrukcijos eksploatacines savybes. Ypač statybose jis gali pailginti ir reguliuoti stingimo laiką, padidinus HPMC dozę, pailgėja skiedinio stingimo laikas; pagerina apdirbamumą ir pumpuojamumą, tinka mechanizuotai statybai; gali pagerinti konstrukcijos efektyvumą ir užkirsti kelią vandenyje tirpių druskų poveikiui pastato paviršiui.

2, HPMC specialiose skiedinio savybėse

HPMC yra efektyvi vandens sulaikymo priemonė sausam skiediniui, kuri sumažina skiedinio išgaravimo greitį ir stratifikacijos laipsnį bei pagerina skiedinio sanglaudą. HPMC gali žymiai pagerinti skiedinio tempiamąjį stiprumą ir sukibimo stiprumą, nors HPMC šiek tiek sumažina skiedinio lenkimo ir gniuždymo stiprumą. Be to, HPMC gali veiksmingai slopinti plastinių įtrūkimų susidarymą skiedinyje, sumažinti skiedinio plastinių įtrūkimų indeksą, skiedinio vandens sulaikymas didėja didėjant HPMC klampumui, o kai klampumas viršija 100000 mPa•s, vandens sulaikymas reikšmingai nebepadidėja. HPMC smulkumas taip pat turi tam tikrą įtaką skiedinio vandens sulaikymo greičiui, kai dalelės yra smulkios, skiedinio vandens sulaikymo greitis pagerėja, paprastai naudojamas cemento skiediniui, kurio HPMC dalelių dydis turėtų būti mažesnis nei 180 mikronų (80 akių sietas). Tinkamas HPMC kiekis sausame skiedinyje yra 1‰ ~ 3‰.

2.1, HPMC skiedinys, ištirpintas vandenyje, dėl paviršinio aktyvumo užtikrina, kad geliuota medžiaga efektyviai ir tolygiai pasiskirstytų sistemoje, o HPMC, kaip apsauginis koloidinis sluoksnis, „supakuoja“ kietąsias daleles ir ant išorinio paviršiaus sudaro tepimo plėvelės sluoksnį, todėl srutos sistema yra stabilesnė, taip pat maišymo metu padidina skiedinio skystumą ir pagerina slydimo konstrukciją.

2.2 HPMC tirpalas dėl savo molekulinės struktūros savybių neleidžia vandeniui lengvai pasišalinti iš skiedinio ir palaipsniui išsiskiria per ilgą laiką, todėl skiedinys gerai sulaiko vandenį ir užtikrina gerą konstrukcijos stabilumą. Jis neleidžia vandeniui per greitai judėti iš skiedinio į pagrindą, todėl sulaikytas vanduo lieka ant šviežios medžiagos paviršiaus, o tai skatina cemento hidrataciją ir pagerina galutinį stiprumą. Visų pirma, jei cemento skiedinio, tinko ir rišiklio sąlyčio vieta praranda vandenį, ši dalis neturi stiprumo ir beveik neturi sukibimo jėgos. Apskritai, su šiomis medžiagomis besiliečiančiame paviršiuje yra adsorbcijos kūnų, kurie daugiau ar mažiau sugeria šiek tiek vandens iš paviršiaus, todėl šios dalies hidratacija nėra visiškai užbaigta, todėl cemento skiedinio ir keraminių plytelių pagrindo bei keraminių plytelių ar tinko sukibimo stiprumas mažėja.

Ruošiant skiedinį, pagrindinė HPMC savybė yra vandens sulaikymas. Įrodyta, kad vandens sulaikymas gali siekti net 95 %. Padidinus HPMC molekulinę masę ir cemento dozę, pagerėja skiedinio vandens sulaikymas ir sukibimo stiprumas.

Pavyzdys: kadangi plytelių rišiklis turi turėti didelį sukibimo stiprumą tarp pagrindo ir plytelės, rišikliui įtakos turi du vandens adsorbcijos aspektai: pagrindo (sienos) paviršiai ir plytelės. Specialių keraminių plytelių kokybė labai skiriasi, kai kurios poros yra labai didelės, keraminių plytelių vandens įgeriamumas yra didelis, todėl suprastėja sukibimo savybės, ypač svarbios yra vandens sulaikymo medžiagos, o HPMC priedas gali gerai atitikti šį reikalavimą.

2.3 HPMC yra stabilus rūgštims ir bazėms, o jo vandeninis tirpalas yra labai stabilus pH = 2–12 diapazone. Kaustinė soda ir kalkių vanduo neturi didelės įtakos jo savybėms, tačiau šarmai gali pagreitinti jo tirpimo greitį ir šiek tiek pagerinti klampumą.

2.4, pridėtas HPMC skiedinys gerokai pagerino konstrukcijos eksploatacines savybes, skiedinys atrodo „riebus“, gali užpildyti sienų siūles lygiu paviršiumi, todėl plytelės ar plytos sujungiamos su pagrindu ir gali pailginti eksploatavimo laiką, tinka dideliems konstrukcijos plotams.

2.5 HPMC yra nejoninis ir nepolimerinis elektrolitas. Jis yra labai stabilus vandeniniame tirpale su metalo druskomis ir organiniais elektrolitais, todėl ilgą laiką gali būti dedamas į statybines medžiagas, siekiant pagerinti jų ilgaamžiškumą.

HPMC gamybos procesas daugiausia yra medvilnės pluoštas (buitinis) po šarminimo, eterinimo ir polisacharidų eterių produktų generavimo. Jis pats neturi krūvio ir nereaguoja su įkrautais jonais geliuotoje medžiagoje, o jo veikimas yra stabilus. Kaina yra mažesnė nei kitų tipų celiuliozės eterių, todėl jis plačiai naudojamas sausame skiedinyje.

Hidroksipropilmetilceliuliozė HPMCfunkcija sausame mišinyje:

HPMCgali sutirštinti naują skiedinio mišinį, kad jis pasiektų tam tikrą drėgnąjį klampumą ir būtų išvengta segregacijos. Vandens sulaikymas (tirštėjimas) taip pat yra svarbiausia savybė, padedanti išlaikyti laisvo vandens kiekį skiedinyje, taip suteikiant cementinei medžiagai daugiau laiko hidratuotis po skiedinio užtepimo. (vandens sulaikymas) savo orą, gali sukelti vienodus mažus burbuliukus, pagerinti skiedinio konstrukciją.

Hidroksipropilmetilceliuliozės eterio klampumas yra didesnis, todėl geresnis vandens sulaikymo efektyvumas. Klampumas yra svarbus HPMC veikimo parametras. Šiuo metu skirtingi HPMC gamintojai naudoja skirtingus metodus ir prietaisus HPMC klampumui nustatyti. Pagrindiniai metodai yra HaakeRotovisko, Hoppler, Ubbelohde ir Brookfield ir kt.

To paties produkto klampumo, išmatuoto skirtingais metodais, rezultatai labai skiriasi, kai kurie netgi kartojasi. Todėl lyginant klampumą, reikia atlikti bandymus naudojant tą patį bandymo metodą, įskaitant temperatūrą, rotorių ir kt.

Kalbant apie dalelių dydį, kuo smulkesnės dalelės, tuo geriau jos sulaiko vandenį. Didelės celiuliozės eterio dalelės, kontaktuodamos su vandeniu, iš karto ištirpsta paviršiuje ir sudaro gelį, kuris apgaubia medžiagą ir neleidžia vandens molekulėms toliau prasiskverbti. Kartais ilgai maišant nepavyksta tolygiai ištirpinti medžiagos, susidaro drumstas flokuliuojantis tirpalas arba aglomeratas. Celiuliozės eterio tirpumas yra vienas iš veiksnių, lemiančių celiuliozės eterio pasirinkimą. Smulkumas taip pat yra svarbus metilceliuliozės eterio veikimo rodiklis. Sausam skiediniui gaminti reikalingas miltelių pavidalo MC, mažas vandens kiekis ir 20–60 % dalelių smulkumas, mažesnis nei 63 μm. Smulkumas turi įtakos hidroksipropilmetilceliuliozės eterio tirpumui. Stambiai grūdėtas MC paprastai yra granuliuotas ir lengvai ištirpsta vandenyje nesudarydamas aglomeratų, tačiau tirpimo greitis yra labai mažas, todėl jis netinka naudoti sausame skiedinyje. Sausame skiedinyje MC yra disperguojamas tarp užpildo, smulkių užpildų ir cemento medžiagų, tokių kaip cementas, ir tik pakankamai smulkūs milteliai gali išvengti metilceliuliozės eterio sumaišymo su vandeniu. Kai MC įmaišo vandens aglomeratui ištirpinti, jį labai sunku išsklaidyti ir ištirpinti. Stambiai smulkus MC ne tik eikvoja medžiagas, bet ir sumažina vietinį skiedinio stiprumą. Kai toks sausas skiedinys įrengiamas dideliame plote, vietinio sauso skiedinio kietėjimo greitis gerokai sumažėja, todėl dėl skirtingo kietėjimo laiko atsiranda įtrūkimų. Mechaniškai purškiamo skiedinio smulkumas yra didesnis dėl trumpo maišymo laiko.

Apskritai, kuo didesnis klampumas, tuo geresnis vandens sulaikymo efektas. Tačiau kuo didesnis klampumas, tuo didesnė MC molekulinė masė, ir atitinkamai mažėja tirpimo savybės, o tai neigiamai veikia skiedinio stiprumą ir konstrukcines savybes. Kuo didesnis klampumas, tuo akivaizdesnis skiedinio tirštėjimo poveikis, tačiau jis nėra proporcingas santykiui. Kuo didesnis klampumas, tuo šlapias skiedinys bus lipnesnis, tiek konstrukcijos, tiek lipnaus grandiklio veikimo, tiek didelio sukibimo su pagrindine medžiaga atžvilgiu. Tačiau tai nepadeda padidinti šlapio skiedinio konstrukcinio stiprumo. Kitaip tariant, konstrukcijos metu atsparumas įdubimui nėra akivaizdus. Priešingai, kai kurie mažo klampumo, bet modifikuoti metilceliuliozės eteriai puikiai gerina šlapio skiedinio konstrukcinį stiprumą.

HPMC vandens sulaikymas taip pat susijęs su naudojimo temperatūra, o metilceliuliozės eterio vandens sulaikymas mažėja kylant temperatūrai. Tačiau faktiškai naudojant medžiagą, daugelis sauso skiedinio aplinkų dažnai būna aukštos temperatūros (aukštesnės nei 40 laipsnių) dėl karšto pagrindo, pavyzdžiui, vasaros saulės spindulių veikiamos išorinių sienų glaisto, o tai dažnai pagreitina cemento kietėjimą ir sauso skiedinio sukietėjimą. Vandens sulaikymo greičio sumažėjimas akivaizdžiai rodo, kad paveikiamas tiek konstrukcinis, tiek atsparumas įtrūkimams. Tokiomis sąlygomis ypač svarbu sumažinti temperatūros veiksnių įtaką. Šiuo atžvilgiu metilhidroksietilceliuliozės eterio priedas šiuo metu laikomas technologinės plėtros priešakyje. Net ir padidinus metilhidroksietilceliuliozės dozę (vasaros formulė), konstrukcijos ir įtrūkimų atsparumas vis tiek negali patenkinti naudojimo poreikių. Dėl specialaus MC apdorojimo, pavyzdžiui, padidinus eterifikacijos laipsnį, MC vandens sulaikymo efektas gali išlikti geresnis aukštoje temperatūroje, todėl jis gali užtikrinti geresnes eksploatacines savybes atšiauriomis sąlygomis.

Bendrai HPMC gelio temperatūra gali būti maždaug 60, 65 ir 75. Įprastiems paruoštiems skiediniams, naudojantiems upių smėlį, geriau rinktis aukštos gelio temperatūros 75 HPMC. HPMC dozė neturėtų būti per didelė, nes per didelė dozė padidins skiedinio vandens poreikį, prilips prie tinko, per ilgas kondensacijos laikas paveiks konstrukciją. Skirtingiems skiedinio gaminiams parenkamas skirtingas HPMC klampumas, todėl nereikėtų atsitiktinai naudoti didelės klampos HPMC. Todėl, nors hidroksipropilmetilceliuliozės produktai yra geri, tinkamo HPMC pasirinkimas yra pagrindinė įmonės laboratorijos personalo atsakomybė. Šiuo metu yra daug nelegalių prekeivių HPMC mišiniais, jų kokybė gana prasta, todėl laboratorija turėtų pasirinkti tam tikrą celiuliozės kiekį, atlikti gerą eksperimentą, užtikrinti skiedinio produktų stabilumą ir negeisti pigių produktų, nes tai gali sukelti nereikalingų nuostolių.