Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) is een niet-ionische cellulose-ether die op grote schaal wordt gebruikt in bouwmaterialen, vooral op het gebied van beton, vanwege de uitstekende verdikking, waterretentie, filmvormende en bindingseigenschappen.
1. Fysische en chemische eigenschappen van HPMC
HPMC is een semi-synthetisch polymeer bereid door gedeeltelijke methylatie en hydroxypropylering van natuurlijke cellulose. De hydroxypropyl- en methylsubstituentgroepen in zijn moleculaire structuur bepalen de oplosbaarheid, waterretentie en verdikking in waterige oplossing. HPMC kan in koud water worden opgelost om een transparante of doorzichtige colloïdale oplossing te vormen met een hoge viscositeit.
Waterbehoud
HPMC heeft een uitstekende waterretentie en kan het waterverlies bij beton effectief verminderen. Het toevoegen van een geschikte hoeveelheid HPMC tot de mengverhouding van beton kan een uniforme verdeling van water in het gelsysteem behouden, waardoor de hydratatie -efficiëntie van beton wordt verbeterd. Goede waterretentie helpt bij het voorkomen van barsten en vervorming van beton als gevolg van waterverlies tijdens het verharden, en verbetert de duurzaamheid van beton.
Dikking en kunststof
HPMC speelt ook een rol bij het verdikken en kunststof in beton. De hydroxypropyl- en methylgroepen in zijn moleculaire structuur kunnen waterstofbruggen vormen met watermoleculen, de viscositeit van beton verhogen en beton maken hebben betere antisagging en anti-scheidingseigenschappen. Dit verdikkingseffect helpt het beton een goede vloeibaarheid en vormbaarheid tijdens de constructie te behouden. Bovendien kan HPMC ook als een weekmaker werken, de watercementverhouding van beton verminderen en de sterkte en dichtheid van beton verbeteren.
Filmvormende eigenschap
HPMC kan een uniforme filmlaag vormen in waterige oplossing, en deze filmvormende eigenschap heeft belangrijke toepassingen in beton. Wanneer het water in het beton verdampt, kan HPMC een beschermende film op het oppervlak van het beton vormen, het waterverlies vertragen, de vochtigheid in het beton behouden en dus de vroege sterkte en latere duurzaamheid van het beton verbeteren. Deze functie is vooral belangrijk voor de bescherming van het betonoppervlak en de verbetering van scheurweerstand.
2. Toepassingseffect van HPMC in beton
Verbetering van de scheurweerstand
De scheurweerstand van beton is een belangrijke indicator om de duurzaamheid ervan te meten. HPMC's waterretentie en verdikingseffecten kunnen de plastic krimp en krimp van beton tijdens het verhardingsproces verminderen, waardoor de kans op scheuren wordt verminderd. Door experimenteel onderzoek werd gevonden dat de scheurweerstand van beton met toegevoegde HPMC aanzienlijk beter was dan die van gewoon beton zonder HPMC onder verschillende temperatuur- en vochtigheidsomstandigheden.
Verbeterde druksterkte
HPMC heeft ook het effect van het verbeteren van de druksterkte in beton. Dit komt vooral omdat HPMC de uniformiteit van beton kan verbeteren, interne leegten en defecten kan verminderen en dus de dichtheid van beton kan verbeteren. Bovendien vermindert het kunststofeffect van HPMC de watercementverhouding van beton. Onder dezelfde omstandigheden voor watercementverhouding heeft het beton met toegevoegde HPMC een hogere sterkte.
Verbeterde bouwprestaties
De verdikking en filmvormende eigenschappen van HPMC verbeteren de bouwprestaties van beton. Tijdens het bouwproces kan HPMC de viscositeit van beton verhogen, de segregatie en bloedingen van beton voorkomen en de uniformiteit van beton waarborgen. Tegelijkertijd kan de filmvormende eigenschap van HPMC in de latere fase van betonconstructie een beschermende film vormen om de snelle verdamping van water te voorkomen en het onderhoud van beton te helpen.
De duurzaamheid verbeteren
De waterretentie en filmvormende effecten van HPMC helpen beton te helpen een goede vochtigheid te behouden onder verschillende omgevingscondities, waardoor de duurzaamheid van beton wordt verbeterd. Door een beschermende film te vormen, kan HPMC de verdamping van water op het oppervlak van beton verminderen en de erosie van beton door de externe omgeving verminderen. Vooral in koude gebieden kan HPMC effectief voorkomen dat het oppervlaktepeeling en het kraken van beton veroorzaakt door vries-dooi cycli en de levensduur van beton verlengen.
3. Toepassingsvoorbeelden van HPMC in beton
In daadwerkelijke technische toepassingen wordt HPMC veel gebruikt in verschillende betonproducten en bouwprocessen. In zelfnivellerende vloermaterialen kan HPMC bijvoorbeeld een goede vloeibaarheid en zelfnivellering bieden en de vlakheid en afwerking van de vloer verbeteren. In kant-en-klare beton kan HPMC worden gebruikt als waterbehoud en bindmiddel om de constructieprestaties en de duurzaamheid van beton te verbeteren. Bovendien wordt HPMC ook gebruikt in materialen zoals droge mortel, tegelslijmen en velmaterialen om zijn uitstekende waterretentie en verdikingseffecten uit te oefenen.
Als functioneel materiaal heeft HPMC een significant effect bij het verbeteren van de prestaties van beton. De waterretentie, verdikking, filmvormende en kunststof eigenschappen stelt het in staat om de scheurweerstand, druksterkte en duurzaamheid in beton aanzienlijk te verbeteren, terwijl de constructieprestaties van beton worden verbeterd. Met de continue ontwikkeling van bouwtechnologie zullen de toepassingsperspectieven van HPMC in beton breder zijn, waardoor een nieuwe richting wordt geboden voor het onderzoek en de ontwikkeling van krachtige betonnen materialen.
Posttijd: 17-2025