HPMC dalam Senyawa yang Meratakan Sendiri: Bagaimana Selulosa Eter Mengontrol Aliran, Kekuatan, dan Kualitas Permukaan

Pendahuluan

Senyawa self-leveling (SLC) adalah salah satu formulasi yang paling banyak diminati dalam industri mortar campuran kering. Mereka harus mengalir seperti air, meratakan sendiri tanpa bantuan, menahan pemisahan, dan mengering ke permukaan yang keras dan halus - semuanya dalam jendela kerja yang ketat antara 20-40 menit.

Mendapatkan keseimbangan ini dengan benar sangat bergantung pada selulosa eter yang Anda pilih. HPMC (hidroksipropil metilselulosa) adalah aditif standar untuk kontrol viskositas dan anti-segregasi dalam formulasi SLC.

Panduan ini menjelaskan peran yang tepat dari HPMC dalam mortar yang dapat meratakan sendiri, cara memilih tingkat viskositas yang tepat, dan parameter formulasi yang mempengaruhi kualitas lantai akhir.

Daftar Isi

Apa yang dimaksud dengan Senyawa yang Meratakan Sendiri?

Senyawa self-leveling (juga disebut screed self-leveling, floor underlayment, atau floor leveler) adalah mortar kering berbahan dasar semen atau gipsum yang dicampur dengan air hingga menjadi sangat cair. Ini dituangkan ke sub-lantai untuk:

  • Meratakan substrat beton yang tidak rata (Koreksi toleransi ±10-25 mm)
  • Menciptakan lapisan dasar yang halus untuk ubin, vinil, kayu keras, atau karpet
  • Sediakan substrat pemanas di bawah lantai
  • Mencapai permukaan yang dapat dilalui dengan cepat (2-4 jam)

Target kinerja utama:

PropertiNilai TargetMengapa Ini Penting
Aliran (penyebaran kerucut, EN 1015-3)240-280 mmMeratakan sendiri tanpa alat
Kekuatan tekan (28d)≥ 20 MPa (C20)Bantalan beban struktural
Kekuatan lentur (28d)≥ 4 MPaKetahanan retak di bawah beban titik
Kekerasan permukaan≥ Pantai 75DKetahanan terhadap abrasi
Waktu yang bisa diterapkan20-40 menitJendela instalasi yang memadai
Waktu yang dapat ditempuh dengan berjalan kaki2-4 jamKonstruksi jalur cepat

Tantangannya: Mengapa SLC Sulit Dirumuskan

Senyawa yang meratakan sendiri menghadapi kontradiksi mendasar:

  • Fluiditas tinggi membutuhkan viskositas rendah → tetapi viskositas rendah menyebabkan segregasi (air mengalir ke permukaan, agregat tenggelam)
  • Permukaan akhir yang bagus membutuhkan aliran yang lambat dan terkendali → tetapi aliran yang lambat mengalahkan tujuan meratakan sendiri
  • Kekuatan awal yang tinggi membutuhkan rasio w/c rendah → tetapi w/c rendah mengurangi kemampuan mengalir

Di sinilah HPMC bertindak sebagai pengatur viskositas yang presisi - menambahkan bodi yang cukup untuk mencegah pemisahan tanpa mengorbankan aliran.


Bagaimana Fungsi HPMC dalam Senyawa yang Meratakan Sendiri

1. Anti-Pemisahan (Peran Utama)

HPMC mengentalkan fase air campuran untuk membuat sistem koloid tersuspensi di mana partikel semen dan agregat tetap terdistribusi secara seragam selama fase aliran. Tanpa HPMC, campuran SLC akan terpisah menjadi lapisan atas yang encer dan lapisan bawah yang padat dalam beberapa menit.

2. Retensi Air

HPMC mengurangi migrasi air dari badan campuran ke permukaan, mencegah:

  • Permukaan retak karena pengeringan yang cepat
  • Zona kekuatan diferensial (bagian atas lunak/bagian bawah keras)
  • Daya rekat yang buruk pada lapisan permukaan

3. Kontrol Profil Aliran

Perilaku pseudoplastik (penipisan geser) dari larutan HPMC berarti:

  • Di bawah geser (pencampuran, pemompaan): viskositas rendah → dapat dipompa, dapat dituang
  • Saat istirahat (setelah penempatan): viskositas meningkat → menahan segregasi, mengontrol pendarahan

4. Waktu Buka yang Diperpanjang

HPMC sedikit memperlambat hidrasi semen dengan melapisi partikel semen, memperpanjang waktu kerja dari 15 menit (tanpa modifikasi) menjadi 25-40 menit (dengan HPMC).


Memilih Grade HPMC yang Tepat untuk SLC

Perbedaan yang kritis: SLC membutuhkan HPMC dengan viskositas lebih rendah lebih tinggi daripada perekat atau rendering ubin. Viskositas yang terlalu tinggi akan mematikan kemampuan mengalir; terlalu sedikit akan menyebabkan pendarahan.

Perbandingan Tingkat Viskositas HPMC

Kelas HPMCViskositas (larutan 2%, 20°C)Aplikasi SLCCatatan
Viskositas rendah400-4.000 mPa-sSLC tempat tidur tipis (3-10 mm)Aliran terbaik, anti melorot minimal
Sedang-rendah4.000-15.000 mPa-sSLC standar (10-30 mm)Pilihan paling umum
Sedang15.000-30.000 mPa-sSLC tugas berat (>30 mm)Gunakan dengan hati-hati - dapat mengurangi aliran
Tinggi50.000-200.000 mPa-sTIDAK direkomendasikan untuk SLCMembunuh kemampuan mengalir

Rekomendasi Tenabrix: Untuk formulasi SLC standar, gunakan HPMC dengan viskositas 6.000-12.000 mPa-s (2% Brookfield, 20°C, spindel 3, 20 rpm). Hal ini menyeimbangkan anti-segregasi dengan kemampuan mengalir yang memadai.

Derajat Substitusi (DS) dan Substitusi Molar (MS)

ParameterRentang NilaiEfek pada SLC
Kandungan metoksil (DS)1.6–2.0 (28–30%)DS yang lebih tinggi → kelarutan yang lebih baik
Kandungan hidroksipropoksil (MS)0.15–0.35 (4–12%)MS yang lebih tinggi → retensi air yang lebih baik
Suhu gel60-75°CSuhu gel tinggi → stabil dalam pencampuran air panas
Kadar air≤ 5%Berdampak pada konsistensi dalam campuran bubuk

Formulasi Senyawa Self-Leveling dengan HPMC

SLC Berbasis Semen Portland Standar (aplikasi 10-30 mm)

KomponenBagian berdasarkan BeratFungsi
Semen portland (CEM I 52.5R)25–35Pengikat utama, kekuatan awal
Semen kalsium aluminat (CAC)5–10Perkembangan kekuatan yang cepat
Kalsium sulfat (anhidrit/gipsum)10–20Kompensasi ekspansi, kekuatan
Pasir kuarsa (0,05-0,3 mm)30–45Tubuh agregat
Kalsium karbonat (pengisi)5–10Pengisi, kemampuan kerja
HPMC MH75K (6.000-12.000 mPa-s)0.05–0.15Anti-segregasi, retensi air
RDP (bubuk polimer VAE)1–3Daya rekat, fleksibilitas
Superplasticizer polikarboksilat0.3–0.8Kemampuan mengalir
Penghilang busa0.05–0.1Kualitas permukaan
Litium karbonat0.1–0.2Kontrol ettringite (penghambat CAC)

Rasio air/bubuk: 0,20-0,26 (sesuaikan dengan target aliran penyebaran kerucut 240-260 mm)

Catatan tentang sinergi RDP + HPMC: Pada SLC, RDP memberikan daya rekat pada substrat dan mengurangi pengeritingan; HPMC menyediakan fungsi anti-segregasi. Mereka bekerja secara independen tetapi saling melengkapi.

Screed Self-Leveling Berbasis Gipsum

KomponenBagian berdasarkan BeratCatatan
Gipsum alfa hemihidrat60–75Pengikat yang mengeras dengan cepat
Semen Portland5–10Meningkatkan ketahanan air
Pasir kuarsa (halus, 0,05-0,2 mm)15–25Agregat
HPMC (4.000-8.000 mPa-s)0.05–0.10Dosis yang lebih rendah dari semen SLC
Penghambat (asam sitrat)0.05–0.15Memperpanjang waktu kerja
Pemlastis super (PCE)0.2–0.5Kemampuan mengalir

Hubungan Dosis dan Aliran HPMC

Hubungan antara dosis HPMC dan penyebaran kerucut bersifat terbalik dan tidak linier:

Dosis HPMC (% bubuk)Penyebaran Kerucut (EN 1015-3)Risiko PemisahanAir berdarah
0% (tanpa HPMC)290-310 mmTINGGIPendarahan yang terlihat
0.04%275-295 mmSedangPendarahan ringan
0.08%255-275 mmRendahTidak ada
0.12%235-255 mmTidak adaTidak ada
0.20%200-230 mmTidak adaTidak ada (mungkin kehilangan perilaku SL)

Panduan praktis: Mulailah dengan 0,08% dan sesuaikan dengan langkah 0,02%. Gradasi agregat dan kehalusan semen di setiap wilayah akan menggeser titik optimal.


Pertimbangan Regional

India (Iklim Panas, Konstruksi Cepat)

  • Tantangan: Suhu tinggi (30-40°C) mengurangi waktu kerja secara tajam
  • Solusi: Tingkatkan HPMC menjadi 0,12-0,15% + tambahkan set retarder (asam tartarat 0,05-0,1%)
  • Standar: IS 5491 untuk aplikasi screed lantai

Arab Saudi / UEA

  • Tantangan: Suhu air pencampuran dapat melebihi 30 ° C; semen bereaksi dengan cepat
  • Solusi: Dinginkan air pencampur terlebih dahulu jika memungkinkan; tingkatkan HPMC 10-15% vs formula iklim sedang; tambahkan superplasticizer PCE untuk fluiditas yang terkompensasi
  • Standar: Penyelarasan SASO GSO/EN untuk material lantai

Brasil

  • Tantangan: Kelembaban lingkungan yang tinggi, risiko kemekaran permukaan
  • Solusi: Gunakan HPMC dengan metoksil DS yang lebih tinggi (pembentukan film yang lebih baik pada kelembapan); kurangi pengisi kalsium karbonat
  • Standar: Standar ABNT NBR untuk sistem lantai

Masalah Umum SLC dan Solusi HPMC

MasalahAkar PenyebabPerbaikan Berbasis HPMC
Air berdarah di permukaanHPMC terlalu rendahTingkatkan HPMC sebesar 0,02-0,04%
Retak permukaan/retakan mikroPengeringan permukaan yang cepatHPMC yang lebih tinggi + pengawetan gerimis
Aliran rendah, self-leveling yang burukHPMC terlalu tinggiKurangi HPMC; tingkatkan superplasticizer PCE
Permukaan yang tidak rata / “kulit jeruk”Segregasi selama aliranMengoptimalkan kembali kombinasi HPMC + penghilang busa
Daya rekat rendah pada substratTidak ada RDPTambahkan 1-2% RDP + pastikan media sudah siap
Menggulung di bagian tepiPengeringan diferensialTambahkan RDP 2-3%, sembuhkan dengan film polietilen

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Ya, HEMC (hidroksietil metilselulosa) memiliki sifat anti-segregasi yang serupa dan resistensi enzim yang sedikit lebih baik. Pada tingkat viskositas yang sama, kinerjanya sebanding. HPMC lebih banyak tersedia dan biasanya lebih murah.

Campuran menjadi terlalu kental dan kehilangan kemampuan meratakannya sendiri - tidak akan menyebar tanpa aplikasi alat, sehingga tidak sesuai dengan tujuannya. Selalu uji olesan kerucut (EN 1015-3) sebelum menyelesaikan formulasi.

Pada dosis tipikal (0,05-0,15%), HPMC memiliki efek negatif minimal terhadap kekuatan tekan (pengurangan ≤5%). Dosis yang lebih tinggi (>0.2%) dapat mengurangi kekuatan tekan sebesar 10-15% dengan meningkatkan kandungan udara.

 HPMC sedikit menghasilkan busa dalam sistem cairan. Jebakan udara yang berlebihan menyebabkan lubang kecil pada permukaan dan mengurangi kekuatan tekan. Gunakan pencegah busa berbahan dasar silikon atau minyak mineral pada 0,05-0,10% untuk menghilangkan busa.

Ya, asalkan SLC memiliki kekuatan tekan yang cukup (≥ 20 MPa) dan penyusutan yang rendah. Untuk pelat yang dipanaskan, gunakan SLC berbasis CAC + gipsum dengan HPMC pada 0,08-0,12% untuk kompatibilitas ekspansi termal terbaik.

Kesimpulan

HPMC adalah alat presisi dalam formulasi senyawa yang dapat meratakan sendiri. Tingkat yang tepat - biasanya 6.000-12.000 mPa-s, dengan dosis 0,08-0,15% - memberikan anti-segregasi, pembuangan yang terkendali, dan waktu kerja yang lebih lama tanpa mengorbankan kemampuan aliran yang menentukan kinerja SLC.

Michem HPMC cellulose ether tersedia dalam berbagai tingkat viskositas yang secara khusus dikalibrasi untuk SLC, floor screed, dan sistem berbasis gipsum. Kami menyediakan laporan uji batch, lembar data teknis, dan bantuan formulasi gratis.

📩 Minta sampel atau lembar data: michemicals.com/contact
📋 Halaman produk: michemicals.com/products/hpmc

Anda Terpercaya Mitra Untuk Selulosa Eter

Silakan hubungi saya untuk penawaran harga terbaru atau untuk meminta uji sampel (sampel kami gratis dan sudah termasuk ongkos kirim).

HUBUNGI KAMI

Informasi Kontak

Kami akan segera memberikan solusi profesional untuk Anda!

Diskusikan Kebutuhan Anda