Innenputze auf Gipsbasis erfreuen sich in Indien, im Nahen Osten und in Südostasien aufgrund ihrer schnelle Aushärtung, glatte Oberfläche und hervorragende Feuerbeständigkeit. Gipsmörtel stellen jedoch eine besondere Herausforderung dar: Die Abbindereaktion verläuft schneller und ist feuchtigkeitsempfindlicher als bei Zementsystemen. Ohne eine angemessene rheologische Steuerung leiden Gipsputze unter einer schlechten Wasserrückhaltung, vorzeitiger Verfestigung und schwacher Haftung.
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) ist der Celluloseether der Wahl für Systeme auf Gipsbasis – er dient gleichzeitig als Wasserrückhaltemittel, Verdickungsmittel, Verarbeitbarkeitsverbesserer und Rutschhemmungsmodifikator. Dieser Leitfaden behandelt alles, was ein Hersteller von Trockenmörteln wissen muss, um den Einsatz von HPMC in Gipsputzen zu optimieren.
Gips (CaSO₄·½H₂O) reagiert schnell mit Wasser nach folgender Reaktion:
CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄·2H₂O + Wärme
Diese exotherme Reaktion ist nach 15–40 Minuten unter normalen Bedingungen. Ohne Wasserrückhaltesystem nimmt das Untergrundmaterial (in der Regel Betonsteine oder Porenbetonplatten) das Anmachwasser auf, bevor die Gipshydratation abgeschlossen ist – was folgende Folgen hat:
HPMC löst all diese Probleme gleichzeitig.
HPMC löst sich im Anmachwasser auf und bildet ein viskoses Hydrogel, das hält Feuchtigkeit in der Mörtelmatrix zurück. Dies gewährleistet:
Die durch HPMC bewirkte Viskosität verhindert, dass der Putz an senkrechten Flächen herabfließt. Bei maschinell aufgetragenen Systemen werden Sorten mit geringerer Viskosität verwendet, um die Pumpbarkeit zu gewährleisten und gleichzeitig gerade ausreichend Standfestigkeit zu bieten.
HPMC verleiht dem Putz eine glatte, butterartige Konsistenz – dadurch lässt er sich leicht mit einer Stahlkelle auftragen und schont die körperlichen Kräfte der Verarbeiter.
HPMC verzögert das Abbinden von Gips geringfügig um ca. 5–15% und sorgt so für zusätzliche Zeitreserve. Für Verarbeitungszeiten von mehr als 60 Minuten sind jedoch weiterhin spezielle Verzögerer (Zitronensäure, Weinsäure) erforderlich.
| Anmeldung | Michem HPMC-Typ | Viskosität (cP) | Dosierung (% nach Gewicht) | Wirkung |
|---|---|---|---|---|
| Maschinell aufgetragener Gipsputz | MH04K | ~4,000 | 0.15–0.25% | Gute Wasseraufnahme; pumpfähig |
| Von Hand aufgetragene Gipsbeschichtung | MH75K | ~75,000 | 0.20–0.35% | Verlängerte Verarbeitungszeit; gleichmäßiges Glätten |
| Gips-Grundbeschichtung mit dicker Schicht (> 10 mm) | MH100K / MH150K | 100,000–150,000 | 0.25–0.40% | Maximale Setzungsbeständigkeit; Absackschutz |
| Fugenmasse für Gipskartonplatten | MH75K | ~75,000 | 0.30–0.50% | Gleichmäßiger Verlauf; keine Rissbildung beim Trocknen |
Die Viskosität wurde an einer 2%-Lösung bei 20 °C mit einer Brookfield-RV-Spindel 3 und 20 U/min gemessen.
Die Wasserrückhaltung wird gemessen pro EN 459-2 oder ASTM C91 Filterpapiermethode.
| HPMC-Sorte | Dosierung | Wasserrückhaltung (%) | Öffnungszeit (Min.) |
|---|---|---|---|
| Ohne HPMC (Kontrolle) | 0 | 64% | < 10 Min. |
| Michem MH75K (~75.000 cP) | 0.20% | 88% | 28 Min. |
| Michem MH75K | 0.30% | 92% | 42 Min. |
| Michem MH100K (~100.000 cP) | 0.20% | 91% | 35 Min. |
| Michem MH100K | 0.30% | 95% | 52 Min. |
| Michem MH200K (~200.000 cP) | 0.25% | 96% | 65 Min. |
Prüfbedingungen: EN 13279, Gipsputz B3, aufgetragen auf einem Untergrund aus Porenbetonsteinen (Absorption 15%), 23 °C/50% relative Luftfeuchtigkeit.
| Komponente | % nach Gewicht |
|---|---|
| Gips-Hemihydrat (β-Typ) | 80–85 |
| Kalksteinpulver (D50: 40 μm) | 10–15 |
| Michem HPMC MH100K (100.000 cP) | 0.25–0.35 |
| Gipsverzögerer (Natriumcitrat) | 0.03–0.06 |
| Stärkeether | 0.05–0.10 |
| PP-Rissschutzfaser (3 mm, 6 mm) | 0.03–0.05 |
Wasser-Zement-Verhältnis: 0,55–0,65 | Abbindezeit: 45–75 min | Biegefestigkeit: ≥ 2,0 MPa (28 Tage)
| Komponente | % nach Gewicht |
|---|---|
| Gips-Hemihydrat (β-Typ) | 72–78 |
| Quarzsand (0,1-0,4 mm) | 15–20 |
| Michem HPMC MH04K (~4.000 cP) | 0.15–0.22 |
| Gipsverzögerer | 0.05–0.10 |
| Stärkeether | 0.04–0.08 |
| Perlit (expandiert, 0,5–2 mm) | 0–5 (optional, leicht) |
Förderdruck: ≤ 12 bar | W/P-Verhältnis: 0,58–0,68 | Haftfestigkeit: ≥ 0,3 MPa
| Komponente | % nach Gewicht |
|---|---|
| α-Hemihydrat-Gips | 60-70 |
| β-Hemihydrat-Gips | 15–20 |
| Kalziumkarbonat | 10–15 |
| Michem HPMC MH100K | 0.30–0.40 |
| Silikonemulsion (hydrophob) | 0.5–1.0 |
| Retarder | 0.05–0.08 |
Für Badezimmer, Küchen und den Einsatz in den Ländern des Golf-Kooperationsrats (GCC) sowie in feuchten tropischen Regionen
Ein häufiger Fehler besteht darin, HPMC verschiedener Hersteller zu verwenden, ohne die Unterschiede in der Viskositätsklasse zu berücksichtigen. Im Folgenden werden drei gleichwertige Dosierungsszenarien verglichen:
| Szenario | HPMC-Sorte | Dosierung | Wasserrückhaltung | Konsistenz | Druckfestigkeit (7 Tage) |
|---|---|---|---|---|---|
| Niedrige Viskosität, Standarddosierung | MH04K (~4.000 cP) | 0.30% | 89% | Weiche, leicht zu handhabende Kelle | 6,2 MPa |
| Mittlere Viskosität, Standarddosierung | MH100K (~100.000 cP) | 0.25% | 94% | Fest, formstabil | 6,8 MPa |
| Hohe Viskosität, reduzierte Dosierung | MH200K (~200.000 cP) | 0.15% | 91% | Etwas steif | 6,5 MPa |
| Hohe Viskosität, Überdosierung | MH200K (~200.000 cP) | 0.40% | 97% | Sehr steif, sich zusammenballend | 5,9 MPa |
Fazit: Eine Überdosierung von hochviskosem HPMC verringert die Druckfestigkeit, da sich ein Gel mit übermäßiger Wasserbindung bildet, das die Gipsmatrix verdünnt. Passen Sie die Viskositätsklasse sorgfältig an die Dosierung an.
Bei der manuellen Verarbeitung bieten 60.000–100.000 cP das beste Gleichgewicht zwischen Wasserrückhaltung und Verarbeitbarkeit. Bei der maschinellen Verarbeitung mittels Sprüh- oder Pumpverfahren senken 15.000–40.000 cP den Pumpdruck und gewährleisten gleichzeitig eine ausreichende Wasserrückhaltung.
HPMC hat eine leicht verzögernde Wirkung – typischerweise verlängert es die Anfangsabbindung um 5–15%. Für eine deutliche Verzögerung (> 1 Stunde) sollten spezielle Verzögerer wie Natriumcitrat (0,03–0,10%) in Kombination mit HPMC verwendet werden.
Sie erfüllen sich gegenseitig ergänzende Funktionen. HPMC sorgt für Wasserbindung und Verdickung; Stärkeether sorgt zusätzlich für eine verbesserte Standfestigkeit, eine höhere Klebrigkeit und eine glattere Oberfläche. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn beide Stoffe in einer geringen Gesamtdosierung verwendet werden (0,30% HPMC + 0,05–0,10% Stärkeether).
Eine Überdosierung (> 0,45%) führt zu übermäßiger Viskosität, Klumpenbildung beim Mischen, verminderter Druckfestigkeit und Oberflächenfehlern wie “Pilling”. Halten Sie sich stets an den für Ihre Viskositätsklasse empfohlenen Bereich.
Ja. Die Michem MH-Serie ist sowohl mit α- als auch mit β-Halbhydrat-Gips kompatibel. Bei α-Gips (höhere Dichte, niedrigeres W/P-Verhältnis ~0,35–0,45) sollte eine etwas geringere Dosierung (0,15–0,25%) verwendet werden, um eine übermäßige Verdickung zu vermeiden.
Michem liefert HPMC-Celluloseether (Sorten MH-100K bis MH-200K) an Hersteller von Trockenmörtel, Gipswarenhersteller und Händler für Bauchemikalien in Indien, den Ländern des Golf-Kooperationsrats (GCC) und auf den weltweiten Märkten.
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