Risoluzione dei problemi di lavorabilità e fessurazione dell'intonaco di gesso con idrossipropilmetilcellulosa CAS 9004-65-3

Un distributore di materiali edili operante in diverse province della Thailandia forniva intonaco di gesso in sacchi a imprese di intonacatura che lavoravano a progetti di costruzione residenziali e commerciali. La domanda di intonaco di gesso era cresciuta significativamente, poiché i costruttori si stavano allontanando dal tradizionale intonaco cementizio per la finitura delle pareti interne, attratti dalla maggiore velocità di applicazione del gesso, dalla finitura superficiale più liscia e dal minor costo della manodopera al metro quadro. Il distributore si riforniva di intonaco di gesso da un produttore regionale da due anni senza problemi significativi. La situazione cambiò durante un periodo di rapida crescita dei volumi, quando il produttore cambiò fornitore di HPMC (High Pressure Materials Concrete) per ridurre i costi delle materie prime.

La sfida

Entro sei settimane dal cambio di fornitore, il distributore ha iniziato a ricevere reclami da imprese di intonacatura di tre province. I reclami descrivevano due problemi distinti che si verificavano contemporaneamente in diversi cantieri.

Il primo problema era la formazione di crepe superficiali. L'intonaco di gesso applicato su pareti in mattoni e blocchi di calcestruzzo aerato autoclavato (AAC) sviluppava microfessure su ampie superfici entro 24-48 ore dall'applicazione. Le crepe apparivano con una disposizione a mappa tipica del ritiro plastico, indicando che la superficie dell'intonaco perdeva umidità più velocemente di quanto il processo di cristallizzazione del gesso potesse procedere uniformemente. Gli appaltatori inumidivano maggiormente i substrati prima dell'applicazione e stendevano l'intonaco in strati più sottili per compensare, ma nessuna di queste modifiche ha eliminato il problema delle crepe.

Il secondo problema era la scarsa lavorabilità. L'intonaco, miscelato secondo il rapporto acqua/cemento raccomandato dal produttore, risultava rigido e granuloso, difficile da stendere con la cazzuola d'acciaio e richiedeva un'eccessiva aggiunta di acqua per ottenere la consistenza liscia e plastica necessaria agli intonacatori per una finitura uniforme e piana. Quando si aggiungeva acqua oltre il rapporto raccomandato, l'intonaco diventava troppo liquido, colava sulle superfici verticali e produceva una superficie finale fragile che si abradeva facilmente sotto gli utensili di finitura.

Il team tecnico del distributore ha confrontato campioni del nuovo prodotto con campioni conservati del precedente periodo di produzione e ha identificato una netta differenza nel comportamento di dissoluzione. L'HPMC nella nuova formulazione si dissolveva lentamente e in modo incompleto durante il tempo di miscelazione standard, lasciando particelle non disciolte che creavano la consistenza granulare segnalata dagli appaltatori. Il nuovo tipo di HPMC presentava una qualità di trattamento superficiale inferiore che rallentava la dissoluzione nell'acqua di miscelazione del gesso, impedendo la formazione del film denso e idrorepellente uniforme che la formulazione precedente garantiva.

La soluzione

Dopo aver contattato EastChem, il team acquisti del distributore e il produttore di gesso hanno ricevuto una valutazione tecnica relativa a due gradi di HPMC adatti per applicazioni su gesso. EastChem ha raccomandato un grado con trattamento superficiale e viscosità di 20000 mps con caratteristiche di rapida dissoluzione, selezionato specificamente per la compatibilità con i brevi tempi di miscelazione tipici della preparazione in loco del gesso.

IdrossipropilmetilcellulosaCAS 9004-65-3 a 20000 m/s con trattamento superficiale si dissolve completamente entro 2-3 minuti dal contatto con l'acqua di miscelazione, formando una pellicola uniforme che ispessisce e trattiene l'acqua in tutta la sospensione di gesso prima dell'inizio dell'applicazione.etere di cellulosa ritenzione idrica per intonacoLa funzione, a un dosaggio dello 0,25% in peso della miscela secca, ha trattenuto una quantità sufficiente di acqua di miscelazione all'interno dello strato di gesso durante il periodo di cristallizzazione del gesso per prevenire la fessurazione da ritiro plastico, anche sui substrati in blocchi di calcestruzzo aerato autoclavato (AAC) a basso assorbimento che avevano generato le più gravi segnalazioni di fessurazione.

EastChem ha fornito quantitativi di prova con certificati di viscosità per lotto e dati sui tempi di dissoluzione. Il produttore ha condotto prove di produzione parallele per quattro settimane, confrontando EastChem HPMC con il tipo di prodotto sostitutivo che utilizzavano in precedenza. I risultati delle prove hanno confermato che EastChem HPMC si dissolve completamente entro il ciclo di miscelazione standard di 3 minuti, presenta una consistenza uniforme al rapporto acqua/cemento raccomandato, senza formazione di granuli, e un tempo di lavorabilità di 25-35 minuti, sufficiente per applicare e rifinire ampie superfici murali prima della presa iniziale.

I risultati

Il produttore ha riformulato il suo intonaco di gesso utilizzando EastChem HPMC a un dosaggio dello 0,25% e ha ripreso la fornitura al distributore entro sei settimane dal completamento delle prove. Le segnalazioni di fessurazioni da parte degli appaltatori sono cessate entro il primo mese dall'arrivo del prodotto riformulato nei cantieri. Il feedback sulla lavorabilità da parte delle squadre di intonacatori è stato costantemente positivo, con gli applicatori che hanno notato che l'intonaco si stendeva uniformemente con il rapporto acqua/cemento raccomandato senza necessità di aggiustamenti.

Successivamente, il distributore ha introdotto una linea di intonaci di gesso di alta qualità utilizzando EastChem HPMC al dosaggio dello 0,3%, specificamente commercializzata per i cantieri edili costieri ad alta umidità nel sud della Thailandia, dove i livelli di umidità del substrato e l'umidità ambientale impongono requisiti di ritenzione idrica più stringenti. Questo prodotto di alta gamma ha spuntato un prezzo più elevato e ha affermato il distributore come fornitore tecnicamente differenziato in un mercato in cui la maggior parte dei concorrenti vendeva intonaci di gesso standard basandosi esclusivamente sul prezzo.

Il produttore ha stipulato un accordo di fornitura trimestrale con EastChem come loroFornitore di HPMC per malta da costruzioneper tutte le linee di prodotti in gesso, con supporto tecnico incluso per lo sviluppo di nuovi prodotti, man mano che la gamma si è ampliata con l'introduzione di composti autolivellanti a base di gesso e varianti di adesivi per piastrelle in gesso.

Cosa ha detto il cliente

Abbiamo perso clienti per due mesi a causa di una decisione di riduzione dei costi sull'HPMC che non abbiamo valutato a fondo prima dell'implementazione. EastChem ci ha aiutato a capire esattamente cosa è andato storto e ci ha fornito rapidamente la soluzione tecnica. Il nuovo prodotto funziona meglio di quello che avevamo prima che iniziasse il problema.

Responsabile tecnico, distributore di materiali edili, Thailandia

FAQ

Quale grado di viscosità di HPMC è raccomandato per l'intonaco di gesso?

Per l'intonaco di gesso standard per interni, si raccomandano viscosità comprese tra 15000 e 25000 mps, con dosaggi dallo 0,2 allo 0,3% in peso della miscela secca. Queste viscosità offrono il giusto equilibrio tra ritenzione idrica, lavorabilità e tempo di lavorabilità, necessario per sistemi di intonaco di gesso monostrato e bistrato su substrati in mattoni, calcestruzzo e blocchi di calcestruzzo aerato autoclavato (AAC). Viscosità superiori a 40000 mps producono un'eccessiva rigidità nell'intonaco di gesso e non devono essere utilizzate in sostituzione delle viscosità specificate per le applicazioni a base di gesso.

Perché l'intonaco di gesso si crepa dopo l'applicazione?

La fessurazione dell'intonaco di gesso entro 24-48 ore dall'applicazione è causata da un'insufficiente ritenzione idrica durante il periodo di cristallizzazione del gesso. Quando il tipo di HPMC non è corretto, il dosaggio è inferiore alle specifiche o la dissoluzione dell'HPMC è incompleta a causa di una scarsa qualità del trattamento superficiale, la superficie dell'intonaco perde umidità più velocemente di quanto la cristallizzazione possa procedere uniformemente. La conseguente distribuzione differenziale dell'umidità genera una tensione da ritiro plastico che supera la resistenza a trazione dello strato di gesso parzialmente cristallizzato, producendo fessurazioni a mappa sulla superficie.

In che modo la velocità di dissoluzione dell'HPMC influisce sulle prestazioni dell'intonaco di gesso?

L'HPMC deve dissolversi completamente entro il tempo di miscelazione standard in cantiere, che va dai 2 ai 4 minuti, per formare una pellicola densa e idrorepellente uniforme in tutta la malta di gesso. L'HPMC non completamente disciolto lascia particelle non disciolte che creano una consistenza granulare, una ritenzione idrica non uniforme nello strato di intonaco applicato e aree localizzate di insufficiente ritenzione idrica che si fessurano durante la cristallizzazione. Le qualità di HPMC trattate superficialmente si dissolvono più rapidamente e completamente rispetto alle qualità non trattate a parità di viscosità e rappresentano la specifica corretta per applicazioni di intonaco di gesso con tempi di miscelazione brevi.