HPMC în compușii autonivelanți: Modul în care eterul de celuloză controlează curgerea, rezistența și calitatea suprafeței

Introducere

Compușii autonivelanți (SLC) sunt printre cele mai exigente formulări din industria mortarelor uscate. Acestea trebuie să curgă ca apa, să se niveleze singure fără asistență, să reziste la segregare și să se întărească pentru a obține o suprafață dură și netedă - toate acestea într-un interval de lucru restrâns de 20-40 de minute.

Obținerea acestui echilibru corect depinde în mod esențial de eterul de celuloză pe care îl alegeți. HPMC (hidroxipropil metilceluloză) este aditivul standard pentru controlul vâscozității și anti-segregare în formulările SLC.

Acest ghid explică rolul precis al HPMC în mortarele autonivelante, modul de selectare a gradului corect de vâscozitate și parametrii de formulare care afectează calitatea finală a podelei.

Tabla de conținut

Ce este un compus autonivelant?

Un compus autonivelant (numit și șapă autonivelantă, strat de protecție pentru pardoseală sau nivelator de pardoseală) este un mortar uscat pe bază de ciment sau gips amestecat cu apă până la obținerea unei consistențe foarte fluide. Se toarnă pe subpodele pentru:

  • Aplatizarea substraturilor de beton inegale (corecția toleranței ±10-25 mm)
  • Creați un strat de bază neted pentru gresie, vinil, lemn de esență tare sau covor
  • Furnizarea unui substrat de încălzire prin pardoseală
  • Obținerea rapidă a unei suprafețe circulabile (2-4 ore)

Obiective-cheie de performanță:

ProprietateValoarea țintăDe ce este important
Debit (răspândire conică, EN 1015-3)240-280 mmAuto-nivelare fără unelte
Rezistența la compresiune (28d)≥ 20 MPa (C20)Portanță structurală
Rezistența la flexiune (28d)≥ 4 MPaRezistența la fisuri sub sarcini punctuale
Duritatea suprafeței≥ Shore 75DRezistență la abraziune
Timp de lucru20-40 minFereastră de instalare adecvată
Timp de mers pe jos2-4 oreConstrucție rapidă

Provocarea: De ce SLC este greu de formulat

Compușii autonivelanți se confruntă cu o contradicție fundamentală:

  • Fluiditate ridicată necesită vâscozitate redusă → dar vâscozitatea redusă provoacă segregare (apa sângerează la suprafață, agregatul se scufundă)
  • Finisaj bun al suprafeței necesită o curgere lentă și controlată → dar curgerea lentă înfrânge scopul autonivelării
  • Rezistență timpurie ridicată necesită un raport w/c scăzut → dar w/c scăzut reduce fluiditatea

Acesta este locul în care HPMC acționează ca regulator de precizie al vâscozității - adăugând suficient corp pentru a preveni segregarea fără a sacrifica fluxul.


Cum funcționează HPMC în compușii autonivelanți

1. Anti-segregare (rol principal)

HPMC îngroașă faza de apă a amestecului pentru a crea o sistem coloidal suspendat în care particulele de ciment și agregatele rămân distribuite uniform în timpul fazei de curgere. Fără HPMC, amestecurile SLC se separă în câteva minute într-un strat superior apos și un strat inferior dens.

2. Retenția apei

HPMC reduce migrarea apei din corpul amestecului la suprafață, prevenind:

  • Fisurarea suprafeței ca urmare a uscării rapide
  • Zone cu rezistență diferențiată (partea superioară moale / partea inferioară dură)
  • Aderență slabă la stratul de suprafață

3. Controlul profilului debitului

Comportamentul pseudoplastic (slăbire prin forfecare) al soluțiilor HPMC înseamnă:

  • Sub forfecare (amestecare, pompare): vâscozitatea este scăzută → pompabil, turnabil
  • În repaus (după aplicare): vâscozitatea crește → rezistă la segregare, controlează sângerarea

4. Timp de deschidere prelungit

HPMC încetinește ușor hidratarea cimentului prin acoperirea particulelor de ciment, prelungind timpul de lucru de la 15 minute (nemodificat) la 25-40 minute (cu HPMC).


Selectarea gradului HPMC potrivit pentru SLC

Diferență critică: SLC solicită HPMC cu vâscozitate redusă decât adezivul pentru plăci sau tencuielile. O vâscozitate prea mare ucide fluiditatea; o vâscozitate prea mică provoacă sângerări.

Comparație între gradele de vâscozitate HPMC

Grad HPMCVâscozitate (soluție 2%, 20°C)Cerere SLCNote
Vâscozitate scăzută400-4.000 mPa-sSLC în strat subțire (3-10 mm)Cel mai bun flux, anti-sag minim
Mediu-jos4,000-15,000 mPa-sSLC standard (10-30 mm)Cea mai frecventă alegere
Mediu15,000-30,000 mPa-sSLC pentru sarcini grele (>30 mm)Utilizați cu atenție - poate reduce debitul
Înaltă50.000-200.000 mPa-sNU este recomandat pentru SLCUcide fluiditatea

Recomandare Tenabrix: Pentru formulările SLC standard, utilizați HPMC cu vâscozitate 6,000-12,000 mPa-s (2% Brookfield, 20°C, ax 3, 20 rpm). Acest lucru echilibrează anti-segregarea cu o fluiditate adecvată.

Gradul de substituție (DS) și substituția molară (MS)

ParametruIntervalul de valoriEfectul asupra SLC
Conținutul de metoxil (DS)1.6–2.0 (28–30%)DS mai mare → solubilitate mai bună
Conținutul de hidroxipropoxil (MS)0.15–0.35 (4–12%)MS mai mare → retenție mai bună a apei
Temperatura gelului60-75°CTemperatură ridicată a gelului → stabil în amestecul cu apă fierbinte
Conținutul de umiditate≤ 5%Impactul asupra consistenței amestecului de pulberi

Formularea compușilor autonivelanți cu HPMC

SLC standard pe bază de ciment Portland (aplicare 10-30 mm)

ComponentăPiese în funcție de greutateFuncția
Ciment Portland (CEM I 52.5R)25–35Liant primar, rezistență timpurie
Ciment din aluminat de calciu (CAC)5–10Dezvoltarea rapidă a rezistenței
Sulfat de calciu (anhidrit/gypsum)10–20Compensarea expansiunii, rezistență
Nisip de cuarț (0,05-0,3 mm)30–45Organism agregat
Carbonat de calciu (umplutură)5–10Filler, lucrabilitate
HPMC MH75K (6.000-12.000 mPa-s)0.05–0.15Anti-segregare, retenție de apă
RDP (pulbere polimerică VAE)1–3Aderență, flexibilitate
Superplastifiant policarboxilat0.3–0.8Capacitatea de curgere
Defoamer0.05–0.1Calitatea suprafeței
Carbonat de litiu0.1–0.2Control Ettringite (inhibitor CAC)

Raportul apă/pudră: 0,20-0,26 (se ajustează pentru obiectivul de debit de 240-260 mm întindere con)

Notă privind sinergia RDP + HPMC: În SLC, RDP asigură aderența la substrat și reduce curbarea; HPMC asigură funcția anti-segregare. Acestea acționează independent, dar complementar.

Șapă autonivelantă pe bază de gips

ComponentăPiese în funcție de greutateNote
Gips alfa hemihidrat60–75Liant cu întărire rapidă
Ciment Portland5–10Îmbunătățește rezistența la apă
Nisip de cuarț (fin, 0,05-0,2 mm)15–25Agregate
HPMC (4,000-8,000 mPa-s)0.05–0.10Doză mai mică decât ciment SLC
Retarder (acid citric)0.05–0.15Extinde timpul de lucru
Superplastifiant (PCE)0.2–0.5Capacitatea de curgere

Relația dintre dozajul HPMC și debit

Relația dintre doza HPMC și răspândirea conului este inversă și neliniară:

Doza HPMC (% de pulbere)Întinderea conului (EN 1015-3)Riscul de segregareSângerare de apă
0% (fără HPMC)290-310 mmÎNALTĂSângerare vizibilă
0.04%275-295 mmMediuSângerare minoră
0.08%255-275 mmScăzutNiciuna
0.12%235-255 mmNiciunaNiciuna
0.20%200-230 mmNiciunaNiciuna (poate pierde comportamentul SL)

Ghid practic: Începeți de la 0,08% și ajustați în trepte de 0,02%. Clasificarea agregatelor și finețea cimentului din fiecare regiune vor modifica punctul optim.


Considerații regionale

India (climă caldă, construcție rapidă)

  • Provocare: Temperaturile ridicate (30-40°C) reduc brusc timpul de lucru
  • Soluție: Creșteți HPMC la 0,12-0,15% + adăugați retardator de priză (acid tartric 0,05-0,1%)
  • Standard: IS 5491 pentru aplicații de șapă

Arabia Saudită / EAU

  • Provocare: Temperatura apei de amestecare poate depăși 30°C; cimentul reacționează rapid
  • Soluție: Apă de amestecare pre-răcită, dacă este posibil; măriți HPMC 10-15% față de formula pentru climă temperată; adăugați superplastifiant PCE pentru fluiditate compensată
  • Standard: Alinierea SASO GSO/EN pentru materialele de pardoseală

Brazilia

  • Provocare: Umiditate ambientală ridicată, risc de eflorescență a suprafeței
  • Soluție: Utilizați HPMC cu DS metoxil mai mare (formare mai bună a filmului la umiditate); reduceți umplutura de carbonat de calciu
  • Standard: Standarde ABNT NBR pentru sisteme de pardoseli

Probleme comune SLC și soluții HPMC

ProblemaCauza principalăFix pe bază de HPMC
Sângerare de apă pe suprafațăHPMC prea scăzutCreșteți HPMC cu 0,02-0,04%
Crăpături de suprafață/micro-crăpăturiUscarea rapidă a suprafețeiHPMC mai mare + întărire prin pulverizare
Debit scăzut, auto-nivelare slabăHPMC prea mareReducerea HPMC; creșterea superplastifiantului PCE
Suprafață neuniformă / “coajă de portocală”Segregare în timpul curgeriiReoptimizarea combinației HPMC + antispumant
Aderență scăzută la substratFără RDPAdăugați 1-2% RDP + asigurați amorsarea substratului
Curling la marginiUscare diferențialăAdăugați RDP 2-3%, întăriți cu folie de polietilenă

Întrebări frecvente

Da. HEMC (hidroxietil metilceluloză) are proprietăți anti-segregare similare și o rezistență puțin mai bună la enzime. La același grad de vâscozitate, performanța este comparabilă. HPMC este disponibilă pe scară mai largă și, de obicei, este mai ieftină.

Amestecul devine prea vâscos și își pierde capacitatea de autonivelare - nu se va întinde fără aplicarea sculei, ceea ce anulează scopul. Testați întotdeauna răspândirea conului (EN 1015-3) înainte de a finaliza formularea.

La dozele tipice (0,05-0,15%), HPMC are un efect negativ minim asupra rezistenței la compresiune (reducere ≤5%). Dozele mai mari (>0,2%) pot reduce rezistența la compresiune cu 10-15% prin creșterea conținutului de aer.

 HPMC generează ușor spumă în sistemele fluide. Prinderea excesivă a aerului cauzează găuri la suprafață și reduce rezistența la compresiune. Utilizați un antispumant pe bază de silicon sau ulei mineral la 0,05-0,10% pentru a elimina spuma.

Da, cu condiția ca SLC să aibă suficientă rezistență la compresiune (≥ 20 MPa) și contracție redusă. Pentru plăci încălzite, utilizați SLC pe bază de CAC+gypsum cu HPMC la 0,08-0,12% pentru cea mai bună compatibilitate cu dilatarea termică.

Concluzie

HPMC este instrumentul de precizie în formularea compușilor autonivelanți. Gradul potrivit - de obicei 6.000-12.000 mPa-s, la doza de 0,08-0,15% - asigură anti-segregare, sângerare controlată și timp de lucru prelungit fără a sacrifica fluiditatea care definește performanța SLC.

Eterul de celuloză Michem HPMC este disponibil în mai multe grade de vâscozitate, calibrate special pentru SLC, șape și sisteme pe bază de gips. Oferim rapoarte de testare a loturilor, fișe tehnice și asistență gratuită pentru formulare.

📩 Solicitați o mostră sau o fișă tehnică: michemicals.com/contact
📋 Pagina produsului: michemicals.com/products/hpmc

Compania dvs. de încredere partener Pentru Celuloză Eteri

Vă rog să mă contactați pentru cea mai recentă ofertă sau pentru a solicita un test de probă (probele noastre sunt gratuite și includ transportul).

LUAȚI LEGĂTURA CU NOI

Informații de contact

Vă vom oferi soluții profesionale cu promptitudine!

Discutați despre nevoile dvs.