هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) مادة مضافة مهمة في البناء، تُستخدم على نطاق واسع في الملاط ذاتي التسوية. يتميز الملاط ذاتي التسوية بسيولة عالية وقدرة على التسوية الذاتية، ويُستخدم غالبًا في بناء الأرضيات لتشكيل سطح أملس ومستوٍ. في هذا التطبيق، يتجلى دور HPMC بشكل رئيسي في تحسين سيولة الملاط، واحتباس الماء، والالتصاق، وأداء البناء.
1. خصائص وآلية عمل HPMC
HPMC هو إيثر سليلوز غير أيوني، يحتوي على مجموعتي هيدروكسيل وميثوكسي في تركيبه الجزيئي، ويتكون عن طريق استبدال بعض ذرات الهيدروجين في جزيئات السليلوز. تشمل خصائصه الرئيسية قابلية جيدة للذوبان في الماء، والتكثيف، والاحتفاظ بالماء، وسهولة التزليق، وقدرة معينة على الترابط، مما يجعله يُستخدم على نطاق واسع في مواد البناء.
في ملاط التسوية الذاتية، تشمل التأثيرات الرئيسية لـ HPMC ما يلي:
تأثير التكثيف: يزيد HPMC من لزوجة الملاط ذاتي التسوية بتفاعله مع جزيئات الماء لتكوين محلول غرواني. هذا يساعد على منع انفصال الملاط أثناء البناء ويضمن تجانس المادة.
احتباس الماء: يتميز HPMC بأداء ممتاز في احتباس الماء، مما يُقلل بشكل فعال من فقدان الماء أثناء عملية تصلب الملاط، ويُطيل مدة تشغيله. هذا مهم بشكل خاص للملاط ذاتي التسوية، لأن فقدان الماء السريع قد يُسبب تشققات سطحية أو ترسبًا غير متساوٍ للملاط.
تنظيم التدفق: يحافظ HPMC أيضًا على سيولة جيدة وقدرة على التسوية الذاتية من خلال التحكم الجيد في ريولوجيا الملاط. هذا التحكم يمنع ارتفاع أو انخفاض سيولة الملاط بشكل مفرط أثناء البناء، مما يضمن سير عملية البناء بسلاسة.
أداء الترابط المعزز: يمكن لـ HPMC زيادة قوة الترابط بين ملاط التسوية الذاتية وسطح القاعدة، وتحسين أداء الالتصاق، وتجنب التجويف والتشقق والمشاكل الأخرى بعد البناء.
2. الاستخدام المحدد لـ HPMC في ملاط التسوية الذاتية
2.1 تحسين قابلية تشغيل البناء
غالبًا ما يتطلب ملاط التسوية الذاتية وقتًا طويلاً أثناء البناء لضمان تدفق وتسوية كافيين. يُطيل احتباس الماء في ملاط التسوية الذاتية زمن التصلب الأولي للملاط، مما يُحسّن سهولة البناء. خاصةً في أعمال بناء الأرضيات واسعة المساحة، يُتيح لعمال البناء مزيدًا من الوقت لضبط وتسوية الأرضيات.
2.2 تحسين أداء الملاط
لا يقتصر تأثير HPMC المُكثِّف على منع انفصال الملاط فحسب، بل يضمن أيضًا التوزيع المتساوي لمكونات الركام والأسمنت في الملاط، مما يُحسِّن الأداء العام للملاط. بالإضافة إلى ذلك، يُقلِّل HPMC أيضًا من تكوُّن الفقاعات على سطح الملاط ذاتي التسوية، ويُحسِّن تشطيبه.
2.3 تحسين مقاومة التشقق
أثناء عملية تصلب الملاط ذاتي التسوية، قد يؤدي التبخر السريع للماء إلى انكماش حجمه، مما يؤدي إلى ظهور الشقوق. يُبطئ HPMC سرعة جفاف الملاط بفعالية، ويقلل من احتمالية ظهور الشقوق الناتجة عن الانكماش، وذلك بفضل احتفاظه بالرطوبة. وفي الوقت نفسه، تُحسّن مرونته وقدرته على الالتصاق من مقاومة الملاط للتشقق.
3. تأثير جرعة HPMC على أداء الملاط
في الملاط ذاتي التسوية، يجب التحكم بدقة في كمية مادة HPMC المضافة. عادةً، تتراوح نسبة HPMC المضافة بين 0.1% و0.5%. يمكن لكمية مناسبة من HPMC أن تُحسّن بشكل كبير من سيولة الملاط واحتباس الماء فيه، ولكن إذا كانت الجرعة زائدة عن الحد، فقد تُسبب المشاكل التالية:
سيولة منخفضة للغاية: سيؤدي وجود الكثير من HPMC إلى تقليل سيولة الملاط، والتأثير على قابلية تشغيل البناء، وحتى التسبب في عدم القدرة على التسوية الذاتية.
وقت ضبط ممتد: سيؤدي الإفراط في استخدام HPMC إلى إطالة وقت ضبط الملاط وسيؤثر على تقدم البناء اللاحق.
لذلك، في التطبيقات العملية، من الضروري تعديل جرعة HPMC بشكل معقول وفقًا لصيغة ملاط التسوية الذاتية ودرجة الحرارة المحيطة وعوامل أخرى لضمان أفضل أداء للبناء.
4. تأثير أنواع مختلفة من HPMC على أداء الملاط
تتميز مادة HPMC بمواصفات متنوعة. قد تختلف تأثيرات أنواعها المختلفة على أداء الملاط ذاتي التسوية نظرًا لاختلاف أوزانها الجزيئية ودرجات استبدالها. بشكل عام، تتميز مادة HPMC ذات درجة الاستبدال العالية والوزن الجزيئي المرتفع بخصائص تكثيف واحتباس للماء أقوى، إلا أن معدل ذوبانها بطيء. أما مادة HPMC ذات درجة الاستبدال المنخفضة والوزن الجزيئي المنخفض، فتذوب بسرعة أكبر، وهي مناسبة للحالات التي تتطلب ذوبانًا سريعًا وتخثرًا قصير الأمد. لذلك، عند اختيار مادة HPMC، من الضروري اختيار النوع المناسب وفقًا لمتطلبات البناء الخاصة.
5. تأثير العوامل البيئية على أداء HPMC
يتأثر تأثير احتباس الماء وتكثيف الملاط ذاتي التسوية (HPMC) ببيئة البناء. على سبيل المثال، في البيئات ذات درجات الحرارة العالية أو الرطوبة المنخفضة، يتبخر الماء بسرعة، ويصبح تأثير احتباس الماء لهذا الملاط بالغ الأهمية؛ ففي البيئات الرطبة، يجب تقليل كمية الملاط ذاتي التسوية بشكل مناسب لتجنب بطء تصلب الملاط. لذلك، في عملية البناء الفعلية، يجب تعديل كمية ونوع الملاط ذاتي التسوية وفقًا للظروف البيئية لضمان استقرار الملاط ذاتي التسوية.
بصفته مادة مضافة مهمة في ملاط التسوية الذاتية، يُحسّن HPMC أداء البناء والنتيجة النهائية للملاط بشكل ملحوظ من خلال زيادة سماكته، واحتباس الماء، وضبط سيولته، وتعزيز الالتصاق. ومع ذلك، في التطبيقات الفعلية، يجب مراعاة عوامل مثل كمية وتنوع وبيئة بناء HPMC بشكل شامل لتحقيق أفضل نتيجة بناء. ومع التقدم المستمر في التكنولوجيا، سيزداد استخدام HPMC في ملاط التسوية الذاتية شمولاً ونضجاً.
وقت النشر: ٢٤ سبتمبر ٢٠٢٤