Hydroxypropyl-Methylcellulose (HPMC) ist ein nichtionischer Celluloseether, das in den Baustoffen, insbesondere im Bereich Beton, aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften der Verdickung, Wasserretention, filmbildenden und verbindenden Bindungen weit verbreitet ist.
1. physikalische und chemische Eigenschaften von HPMC
HPMC ist ein halbsynthetisches Polymer, das durch partielle Methylierung und Hydroxypropylierung von natürlicher Cellulose hergestellt wird. Die Hydroxypropyl- und Methylsubstituentengruppen in seiner molekularen Struktur bestimmen seine Löslichkeit, Wasserretention und Verdickungseigenschaften in wässriger Lösung. HPMC kann in kaltem Wasser gelöst werden, um eine transparente oder durchscheinende kolloidale Lösung mit hoher Viskosität zu bilden.
Wasserretention
HPMC hat eine ausgezeichnete Wasserretention und kann den Wasserverlust im Beton effektiv verringern. Das Hinzufügen einer angemessenen Menge an HPMC zu dem Mischungsverhältnis von Beton kann eine gleichmäßige Verteilung des Wassers im Gelsystem aufrechterhalten und damit die Hydratationseffizienz von Beton verbessert. Eine gute Wasserretention verhindert das Riss und Verformung von Beton aufgrund von Wasserverlust während des Verhärtes und verbessert die Haltbarkeit von Beton.
Verdickung und Plastizisierung
HPMC spielt auch eine Rolle bei der Verdicken und Plastizisierung in Beton. Die Hydroxypropyl- und Methylgruppen in seiner molekularen Struktur können Wasserstoffbrückenbindungen mit Wassermolekülen bilden, die Viskosität von Beton erhöhen und Beton haben bessere Anti-Sagging- und Anti-Separatur-Eigenschaften. Dieser Verdickungseffekt hilft dem Beton dabei, während der Konstruktion eine gute Fluidität und Formbarkeit aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus kann HPMC auch als Weichmacher wirken, das Wasserzementverhältnis von Beton verringern und die Stärke und Dichte von Beton verbessern.
Filmbildende Eigenschaft
HPMC kann eine einheitliche Filmschicht in wässriger Lösung bilden, und diese filmbildende Eigenschaft hat wichtige Anwendungen in Beton. Wenn das Wasser im Beton verdampft, kann HPMC auf der Oberfläche des Betons einen Schutzfilm bilden, den Wasserverlust verlangsamen, die Luftfeuchtigkeit im Beton aufrechterhalten und so die frühe Festigkeit und spätere Haltbarkeit des Betons verbessern. Dieses Merkmal ist besonders wichtig für den Schutz der Betonoberfläche und die Verbesserung der Rissbeständigkeit.
2. Anwendungseffekt von HPMC in Beton
Verbesserung der Risswiderstand
Der Risswiderstand von Beton ist ein wichtiger Indikator, um seine Haltbarkeit zu messen. Die Wasserretentions- und Verdickungseffekte von HPMC können die plastische Schrumpfung und Schrumpfung von Beton während des Härtungsprozesses verringern und damit die Wahrscheinlichkeit von Rissen verringern. Durch experimentelle Untersuchungen wurde festgestellt, dass der Risswiderstand von Beton mit zugesetztem HPMC signifikant besser war als der von gewöhnlichem Beton ohne HPMC unter unterschiedlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen.
Verbesserte Druckfestigkeit
HPMC hat auch den Einfluss der Verbesserung der Druckfestigkeit in Beton. Dies liegt hauptsächlich daran, dass HPMC die Gleichmäßigkeit von Beton verbessern, interne Hohlräume und Defekte reduzieren und somit die Dichte von Beton verbessern kann. Zusätzlich reduziert der plastifizierende Effekt von HPMC das Wasserzementverhältnis von Beton. Unter den gleichen Bedingungen des Wasserzementverhältnisses weist der Beton mit zugesetztes HPMC eine höhere Stärke auf.
Verbesserte Bauleistung
Die Verdickungs- und Filmbildungseigenschaften von HPMC verbessern die Konstruktionsleistung von Beton. Während des Konstruktionsprozesses kann HPMC die Viskosität von Beton erhöhen, die Trennung und Blutung von Beton verhindern und die Gleichmäßigkeit von Beton sicherstellen. Gleichzeitig kann die filmbildende Eigenschaft von HPMC in der späteren Phase der Betonkonstruktion einen Schutzfilm bilden, um die schnelle Verdunstung von Wasser zu verhindern und die Aufrechterhaltung von Beton zu unterstützen.
Verbesserung der Haltbarkeit
Die Wasserretentions- und filmbildenden Wirkungen von HPMC helfen Beton bei der Aufrechterhaltung einer guten Luftfeuchtigkeit unter verschiedenen Umweltbedingungen und verbessern damit die Haltbarkeit von Beton. Durch die Bildung eines Schutzfilms kann HPMC die Verdunstung von Wasser auf der Oberfläche von Beton verringern und die Erosion von Beton durch die äußere Umgebung verringern. Insbesondere in kalten Bereichen kann HPMC das durch Gefrierzyklen verursachte Oberflächenbetrieb und Risse von Beton effektiv verhindern und die Lebensdauer von Beton verlängern.
3. Anwendungsbeispiele von HPMC in Beton
In tatsächlichen technischen Anwendungen wird HPMC in verschiedenen Betonprodukten und Bauprozessen häufig verwendet. Beispielsweise kann HPMC in selbstnivellierenden Bodenmaterialien eine gute Fluiditäts- und Selbstniveau-Fähigkeit bieten und die Flachheit und das Finish des Bodens verbessern. In vorbereiteten Beton kann HPMC als Wasserhalter und Binder verwendet werden, um die Bauleistung und Haltbarkeit von Beton zu verbessern. Darüber hinaus wird HPMC auch in Materialien wie trockenem Mörtel, Fliesenklebstoffen und Fassmaterial verwendet, um seine hervorragenden Wasserretentions- und Verdickungseffekte auszuüben.
Als funktionales Material hat HPMC einen signifikanten Einfluss auf die Verbesserung der Leistung von Beton. Seine Wasserretention, -verdickung, filmbildende und plastierende Eigenschaften ermöglichen es, den Risswiderstand, die Druckfestigkeit und die Haltbarkeit im Beton erheblich zu verbessern und gleichzeitig die Konstruktionsleistung von Beton zu verbessern. Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Konstruktionstechnologie werden die Anwendungsaussichten von HPMC in Beton breiter sein, was eine neue Richtung für die Forschung und Entwicklung von konkreten Materialien mit leistungsstarker Beton darstellt.
Postzeit: Februar-17-2025