HPMC (hidroxipropilmetilcelulosa) es un material polimérico comúnmente utilizado en materiales de construcción, especialmente en materiales a base de cemento y materiales a base de yeso. Tiene buenas propiedades de solubilidad en agua, adherencia, retención de agua y espesamiento, por lo que se usa ampliamente en morteros, masillas en polvo, adhesivos para baldosas y otros materiales.
1. Causas de contracción y agrietamiento de los materiales de construcción.
Durante el proceso de endurecimiento, los materiales de construcción a menudo reducen su volumen debido a la evaporación del agua, reacciones químicas y cambios en factores ambientales externos, lo que lleva a la concentración de tensiones y la formación de grietas. Los principales tipos de contracción incluyen:
Contracción plástica: Cuando el material a base de cemento aún no ha endurecido, el volumen se contrae debido a la rápida evaporación del agua.
Contracción en seco: una vez que el material se endurece, se expone al aire durante un tiempo prolongado y el agua se evapora lentamente, lo que provoca una contracción de volumen.
Contracción por temperatura: cambio de volumen provocado por cambios de temperatura, especialmente en un ambiente con una gran diferencia de temperatura entre el día y la noche.
Contracción autógena: Durante el proceso de hidratación del cemento, el volumen interno se contrae debido al consumo de agua por la reacción de hidratación.
Estas contracciones a menudo conducen a la acumulación de tensiones dentro del material, lo que eventualmente provoca microfisuras o grietas, que afectan la durabilidad y la estética de la estructura del edificio. Para evitar este fenómeno se suele necesitar aditivos que mejoren el rendimiento del material, y el HPMC es uno de ellos.
2. Mecanismo de acción del HPMC
HPMC juega un papel importante en la reducción de la contracción y el agrietamiento de los materiales de construcción, lo que se logra principalmente mediante los siguientes mecanismos:
Retención de agua: HPMC tiene una fuerte capacidad de retención de agua y puede formar una película de retención de agua en mortero o masilla en polvo para reducir la velocidad de evaporación del agua. Dado que la rápida evaporación del agua dentro del material provocará la contracción plástica, el efecto de retención de agua del HPMC puede reducir eficazmente el fenómeno de la contracción temprana, mantener suficiente agua en el material, promoviendo así la reacción de hidratación total del cemento y reduciendo las grietas de contracción causadas por Pérdida de agua durante el proceso de secado. Además, HPMC puede mejorar el rendimiento del material en condiciones húmedas y secas y reducir el agrietamiento causado por la pérdida de agua.
Efecto espesante y fortalecedor: HPMC es un espesante que puede aumentar efectivamente la consistencia y viscosidad del mortero y mejorar la adhesión general del material. Durante el proceso de construcción, si el material es demasiado delgado, es fácil que se deslamine o se combe, lo que resulta en una superficie irregular o incluso grietas. Al usar HPMC, el mortero puede mantener una viscosidad adecuada, mejorar la resistencia y la densidad superficial del material después de la construcción y reducir la posibilidad de agrietamiento. Además, HPMC también puede mejorar la resistencia al corte del material y mejorar su resistencia al agrietamiento.
Mejorar la flexibilidad del material: las moléculas de HPMC pueden desempeñar un cierto papel en la mejora de la flexibilidad en materiales a base de cemento o materiales a base de yeso, de modo que el material tenga una mejor resistencia a la tracción y a la flexión después del curado. Dado que los materiales de construcción generalmente están sujetos a tensiones de tracción o flexión bajo cargas y cambios de temperatura ambiente, después de agregar HPMC, la flexibilidad del material aumenta, lo que puede absorber mejor la tensión externa y evitar grietas frágiles.
Controlar la velocidad de reacción de hidratación del cemento: en materiales a base de cemento, la velocidad de la reacción de hidratación afecta directamente el rendimiento del material. Si la reacción de hidratación es demasiado rápida, la tensión dentro del material no puede liberarse a tiempo, lo que provoca grietas. HPMC puede ralentizar adecuadamente la velocidad de la reacción de hidratación a través de la retención de agua y la formación de una película protectora, evitar que el cemento pierda agua demasiado rápido en la etapa inicial y así evitar el fenómeno de contracción y agrietamiento espontáneos durante el proceso de endurecimiento del material.
Mejorar el rendimiento de la construcción: HPMC puede mejorar el rendimiento de los materiales de construcción en la construcción, lo que se manifiesta principalmente en su buena fluidez, retención de agua y lubricidad, aumentar la uniformidad de los materiales y reducir las grietas causadas por una construcción inadecuada. Puede hacer que el mortero, masilla en polvo, etc. sea más fácil de esparcir y nivelar durante la construcción, reducir la proporción de huecos de los materiales, mejorar la densidad general y la resistencia de los materiales y reducir el riesgo de grietas locales causadas por una construcción desigual.
3. Aplicación de HPMC en materiales de construcción específicos
Adhesivo para baldosas: HPMC puede mejorar en gran medida el rendimiento antideslizante del adhesivo para baldosas, garantizar que las baldosas se puedan adherir uniformemente al sustrato durante la instalación y reducir el desprendimiento o el agrietamiento causados por tensiones o contracción desiguales. Además, los efectos espesantes y de retención de agua del HPMC también permiten que el adhesivo para baldosas mantenga un tiempo abierto más prolongado después de la construcción, mejore la eficiencia de la construcción y reduzca las grietas causadas por un curado desigual.
Masilla en polvo: en la masilla en polvo, la propiedad de retención de agua de HPMC puede evitar que la masilla pierda agua demasiado rápido durante el proceso de secado y reducir la contracción y el agrietamiento causados por la pérdida de agua. Al mismo tiempo, el efecto espesante de HPMC puede mejorar el rendimiento de la masilla en la construcción, facilitando su aplicación uniforme en la pared y reduciendo las grietas superficiales causadas por una aplicación desigual.
Mortero: Agregar HPMC al mortero puede mejorar efectivamente su rendimiento de trabajo, suavizar el mortero durante la construcción, reducir la segregación y estratificación y así mejorar la uniformidad y adhesión del mortero. Al mismo tiempo, el efecto de retención de agua del HPMC puede hacer que el agua se evapore más lentamente durante el proceso de endurecimiento del mortero, evitando la contracción y el agrietamiento causados por la pérdida temprana de agua.
4. Precauciones para el uso de HPMC
Control de dosis: la cantidad de HPMC agregada tiene un impacto directo en su efecto y, por lo general, es necesario ajustarla de acuerdo con la proporción del material y los escenarios de aplicación específicos. Un exceso de HPMC hará que el material tenga una consistencia demasiado alta, lo que afectará el rendimiento de la construcción; mientras que una HPMC insuficiente no podrá desempeñar el papel de retención de agua y espesamiento como debería.
Uso con otros aditivos: HPMC se usa generalmente en combinación con otros aditivos químicos (como reductores de agua, agentes inclusores de aire, plastificantes, etc.) para lograr mejores resultados. Al usarlo, es necesario considerar la interacción de diferentes aditivos para evitar una influencia mutua en el rendimiento de los materiales.
Como importante aditivo de construcción, el HPMC tiene un efecto significativo en la reducción de la contracción y el agrietamiento de los materiales de construcción. Reduce eficazmente las grietas causadas por la pérdida de agua y la concentración de tensiones al mejorar la retención de agua, el espesamiento, la flexibilidad del material y mejorar la velocidad de reacción de hidratación del cemento. El uso razonable de HPMC no solo puede mejorar el rendimiento de construcción del material, sino también extender la vida útil de la estructura del edificio y reducir el costo de mantenimiento posterior. Con el avance continuo de la tecnología de materiales de construcción, la aplicación de HPMC en el campo de la construcción será más extensa y profunda.
Hora de publicación: 21 de septiembre de 2024