ГПМЦ (гидроксипропилметилцеллюлоза) представляет собой полимерный материал, обычно используемый в строительных материалах, особенно в материалах на основе цемента и гипса. Он обладает хорошей растворимостью в воде, адгезией, водоудерживающими и загущающими свойствами, поэтому широко используется в растворах, шпаклевочных порошках, плиточном клее и других материалах.
1. Причины усадки и растрескивания строительных материалов
В процессе затвердевания строительные материалы часто уменьшаются в объеме из-за испарения воды, химических реакций и изменения внешних факторов окружающей среды, что приводит к концентрации напряжений и образованию трещин. К основным видам усадки относятся:
Пластическая усадка: когда материал на основе цемента еще не затвердел, объем сжимается из-за быстрого испарения воды.
Сухая усадка: после затвердевания материала он долгое время подвергается воздействию воздуха, при этом вода медленно испаряется, что приводит к объемной усадке.
Температурная усадка: изменение объема, вызванное изменениями температуры, особенно в среде с большой разницей температур днем и ночью.
Аутогенная усадка: во время процесса гидратации цемента внутренний объем сжимается из-за потребления воды в результате реакции гидратации.
Эти усадки часто приводят к накоплению напряжений внутри материала, что в конечном итоге приводит к образованию микротрещин или трещин, которые влияют на долговечность и эстетику строительной конструкции. Чтобы избежать этого явления, обычно необходимы добавки для улучшения характеристик материала, и HPMC является одной из них.
2. Механизм действия ГПМЦ.
ГПМЦ играет важную роль в уменьшении усадки и растрескивания строительных материалов, что в основном достигается за счет следующих механизмов:
Удержание воды: HPMC обладает сильной водоудерживающей способностью и может образовывать водоудерживающую пленку в строительном растворе или шпаклевочном порошке, чтобы замедлить скорость испарения воды. Поскольку быстрое испарение воды внутри материала вызывает пластическую усадку, эффект удержания воды ГПМЦ может эффективно уменьшить явление ранней усадки, поддерживать достаточное количество воды в материале, тем самым способствуя полной реакции гидратации цемента и уменьшая усадочные трещины, вызванные потеря воды в процессе сушки. Кроме того, HPMC может улучшить характеристики материала во влажных и сухих условиях и уменьшить растрескивание, вызванное потерей воды.
Эффект загущения и укрепления: HPMC — это загуститель, который может эффективно увеличить консистенцию и вязкость раствора, а также улучшить общую адгезию материала. Если в процессе строительства материал слишком тонкий, он легко расслаивается или провисает, что приводит к неровной поверхности или даже трещинам. Используя HPMC, раствор может сохранять соответствующую вязкость, повышать прочность и поверхностную плотность материала после строительства, а также уменьшать вероятность растрескивания. Кроме того, HPMC также может повысить сопротивление материала сдвигу и улучшить его устойчивость к растрескиванию.
Улучшение гибкости материала: молекулы ГПМЦ могут играть определенную роль в повышении гибкости материалов на основе цемента или гипса, так что после отверждения материал имеет лучшее сопротивление растяжению и изгибу. Поскольку строительные материалы обычно подвергаются растягивающим или изгибающим напряжениям при изменении температуры и нагрузках окружающей среды, после добавления ГПМЦ увеличивается гибкость материала, что позволяет лучше поглощать внешние напряжения и избегать хрупкого растрескивания.
Контролируйте скорость реакции гидратации цемента. В материалах на основе цемента скорость реакции гидратации напрямую влияет на характеристики материала. Если реакция гидратации протекает слишком быстро, напряжение внутри материала не может быть вовремя снято, что приводит к образованию трещин. ГПМЦ может соответствующим образом замедлить скорость реакции гидратации за счет удержания воды и образования защитной пленки, предотвратить слишком быструю потерю воды цементом на ранней стадии и, таким образом, избежать явления самопроизвольной усадки и растрескивания во время процесса затвердевания материала.
Улучшение строительных характеристик: HPMC может улучшить строительные характеристики строительных материалов, что в основном проявляется в их хорошей текучести, удержании воды и смазывающей способности, повышении однородности материалов и уменьшении трещин, вызванных неправильным строительством. Он может облегчить нанесение и выравнивание раствора, шпатлевки и т. д. во время строительства, уменьшить коэффициент пустотности материалов, улучшить общую плотность и прочность материалов, а также снизить риск местного растрескивания, вызванного неровной конструкцией.
3. Применение ГПМЦ в конкретных строительных материалах.
Клей для плитки: HPMC может значительно улучшить противоскользящие свойства клея для плитки, обеспечить равномерное прикрепление плитки к основанию во время укладки, а также уменьшить осыпание или растрескивание, вызванное неравномерным напряжением или усадкой. Кроме того, эффекты загущения и удержания воды ГПМЦ также позволяют плиточному клею сохранять более длительное время открытого состояния после строительства, повышают эффективность строительства и уменьшают трещины, вызванные неравномерным отверждением.
Порошок шпаклевки: свойство HPMC удерживать воду в порошке шпаклевки может предотвратить слишком быструю потерю воды шпатлевкой в процессе высыхания, а также уменьшить усадку и растрескивание, вызванные потерей воды. В то же время загущающий эффект HPMC может улучшить строительные характеристики шпаклевки, облегчая ее равномерное нанесение на стену и уменьшая образование поверхностных трещин, вызванных неравномерным нанесением.
Раствор: добавление HPMC в раствор может эффективно улучшить его рабочие характеристики, сделать раствор более гладким во время строительства, уменьшить сегрегацию и расслоение и, таким образом, улучшить однородность и адгезию раствора. В то же время эффект удержания воды ГПМЦ может привести к более медленному испарению воды в процессе затвердевания строительного раствора, избегая усадки и растрескивания, вызванных ранней потерей воды.
4. Меры предосторожности при использовании HPMC
Контроль дозировки: количество добавляемого HPMC напрямую влияет на его эффект, и его обычно необходимо корректировать в соответствии с соотношением материалов и конкретными сценариями применения. Чрезмерное содержание HPMC приведет к тому, что материал будет иметь слишком высокую консистенцию, что повлияет на характеристики конструкции; в то время как недостаточный ГПМЦ не сможет играть роль удержания воды и загущения должным образом.
Использование с другими добавками: HPMC обычно используется в сочетании с другими химическими добавками (такими как понизители воды, воздухововлекающие агенты, пластификаторы и т. д.) для достижения лучших результатов. При использовании необходимо учитывать взаимодействие различных добавок, чтобы избежать взаимного влияния на характеристики материалов.
Являясь важной строительной добавкой, ГПМЦ оказывает значительное влияние на уменьшение усадки и растрескивания строительных материалов. Он эффективно уменьшает трещины, вызванные потерей воды и концентрацией напряжений, улучшая удержание воды, утолщение, гибкость материала и улучшая скорость реакции гидратации цемента. Разумное использование ГПМЦ позволяет не только улучшить строительные характеристики материала, но и продлить срок службы строительной конструкции и снизить затраты на последующее техническое обслуживание. Благодаря постоянному развитию технологий строительных материалов применение HPMC в строительной сфере будет более обширным и всесторонним.
Время публикации: 21 сентября 2024 г.