HPMC para compuestos autonivelantes: una guía técnica completa

El HPMC para morteros autonivelantes es un éter de celulosa de baja viscosidad y dosificado con precisión que estabiliza las burbujas, evita la sedimentación de los áridos y controla la pérdida de agua, sin impedir la fluidez que permite que el suelo se nivele por sí solo. Esto es lo contrario al HPMC para adhesivos de baldosas: en las capas base autonivelantes (SLU), el objetivo es obtener una lechada muy fluida y autodensificante que, al fraguar, forme una superficie plana y sin poros, por lo que el HPMC debe ser de baja viscosidad y su dosificación debe mantenerse en el intervalo de 0,05 a 0,151 TP3T. Esta guía aborda el mecanismo, la selección del grado, la interacción entre el antiespumante y el agente fluidificante, y cómo subsanar los poros y el sangrado.

Introducción

El compuesto autonivelante (SLC), también denominado capa base autonivelante, es un sistema cementoso (o de yeso) de alta fluidez que se vierte con un espesor de entre 2 y 10 mm sobre soleras de hormigón para crear una superficie perfectamente plana para suelos, baldosas o madera. A diferencia de los morteros aplicados con llana, el SLC debe fluir, desairearse y autonivelarse en cuestión de minutos tras su vertido, para luego fraguar sin segregación, poros ni contracción. Esa combinación de fluidez y estabilidad es precisamente la razón por la que el HPMC autonivelante constituye una categoría de productos especial.

La hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) desempeña un papel secundario, pero esencial, en el SLC, y las reglas son inversas a las de otros morteros. Mientras que un adhesivo para baldosas necesita una HPMC de entre 75 000 y 100 000 mPa·s para mantener un lecho de 3 mm en una pared, el compuesto autonivelante suele utilizar HPMC de 400–1000 mPa·s a 0,05–0,151 TP3T. Las razones son de carácter físico: en una lechada autonivelante, el aumento de la viscosidad se opone precisamente al flujo que se necesita, mientras que la ausencia total de HPMC provoca sangrado, sedimentación y defectos superficiales. El secreto está en la dosis baja. En TENESSY Chemical, donde suministramos HPMC a fabricantes de SLC en más de 40 países, hemos constatado que la mayoría de los problemas de formulación en el SLC se deben a que se trata como si fuera un mortero y se aplica la lógica del mortero a un sistema fluido.

El papel de la HPMC de baja viscosidad en los sistemas autonivelantes

En una lechada autonivelante, el HPMC desempeña cuatro funciones, ninguna de las cuales consiste en “espesar por el simple hecho de espesar”:

1. Estabilización y control de las burbujas de aire. El SLC fresco se mezcla con una paleta de alto cizallamiento, lo que provoca la incorporación de aire. Sin un estabilizador, las burbujas grandes suben y estallan, dejando poros y cráteres en la superficie. El HPMC aumenta la viscosidad de la fase líquida lo justo para ralentizar el ascenso y la fusión de las burbujas, y su película polimérica estabiliza las burbujas para que el antiespumante pueda romperlas de forma controlada, en lugar de que estallen en la superficie. Esta es la función principal del HPMC en el SLC: la calidad de la superficie.

2. Prevención de la sedimentación de partículas finas y gruesas. La lechada SLC contiene cemento, arena fina y materiales de relleno de diferentes densidades. Tras un minuto de reposo, las partículas se sedimentan y el agua afluye a la superficie, un fenómeno denominado segregación o sangrado. Incluso una cantidad de entre 0,05 y 0,11 TP3T de HPMC de baja viscosidad aumenta la tensión de fluencia de la fase acuosa lo suficiente como para mantener en suspensión las partículas finas y ralentizar la sedimentación de los granos más pesados, lo que mantiene la mezcla uniforme mientras fluye y fragua.

3. Retención de agua en soleras porosas. Los solados de hormigón absorben agua de forma muy intensa. Cuando el suelo está seco y es poroso, la parte inferior de la capa de SLC puede perder agua antes de fraguar, lo que da lugar a una interfaz débil y polvorienta, así como al curvado del material. Una pequeña dosis de HPMC retiene el agua en la capa, pero aquí está el quid de la cuestión: la dosis debe ser lo suficientemente baja como para que la superficie siga secándose y endureciéndose de forma predecible. Una sobredosis de HPMC en el SLC produce una superficie que permanece blanda (“marcas de llana húmeda”) y retrasa el fraguado.

4. Consistencia y tolerancia a las variaciones del nivel del agua. La cantidad de agua que se añade en la obra varía. El HPMC atenúa la diferencia de viscosidad entre una mezcla ligeramente húmeda y otra ligeramente seca, lo que proporciona al aplicador un producto más fácil de manejar, siempre y cuando la concentración sea lo suficientemente baja como para no comprometer la fluidez.

Cómo elegir el grado de viscosidad adecuado

Los sistemas autonivelantes se dividen en dos tipos: los de base de cemento (que son la mayoría a nivel mundial) y los de base de yeso (sulfato de calcio). La elección varía ligeramente:

¿Por qué no 40 000 mPa·s? Pruébalo una vez y lo verás: un grado de 40 000, a cualquier dosis efectiva, hace que la lechada sea tixotrópica y “pegajosa”, no se autonivela, la superficie queda con surcos de la llana y las burbujas de aire quedan atrapadas en forma de espuma gruesa. Los grados de baja viscosidad (que en realidad son HPMC de peso molecular medio-bajo) te proporcionan los efectos de suspensión y retención con una mínima pérdida de viscosidad.

Ten en cuenta también tamaño de las partículas y tratamiento superficial. En el caso del SLC mezclado in situ con una paleta, la HPMC de baja viscosidad y tratada superficialmente se dispersa sin grumos. En las bolsas premezcladas que se vierten mediante bombas de mezcla automáticas, los grados sin tratar pueden ser adecuados. En ambos casos, la HPMC se mezcla previamente con el polvo seco; nunca se añade directamente al agua de mezcla.

Interacción con los antiespumantes y los agentes fluidificantes

La formulación autonivelante es un equilibrio triple entre HPMC, antiespumante y agente fluidificante (superplastificante):

• HPMC (400–1000 mPa·s, 0,05–0,15%): estabiliza la mezcla, evita el sangrado y la sedimentación, y retiene el agua.

• Superplastificante de policarboxilato (PCE) entre 0,3 y 0,81 TP3T (como ingrediente activo en el cemento): el auténtico “motor de autonivelación”. El PCE dispersa las partículas de cemento, lo que reduce drásticamente la demanda de agua sin mermar el flujo, y favorece la autonivelación. Consulte nuestro Página del producto PCE.

• Antiespumante en polvo (a base de fosfato de tributil o de silicona) en una proporción de 0,1-0,31 TP3T: rompe las burbujas de aire que la HPMC ha estabilizado.

La lógica de interacción: el PCE aporta fluidez, el HPMC aporta estabilidad y el antiespumante elimina el aire que ambos ayudan a incorporar. En la práctica, la formulación se optimiza en el cono de flujo: se mide la extensión según la norma ASTM C230 / EN 12706 (el objetivo suele ser de 180 a 220 mm) y el número de poros tras el fraguado. Si persisten los poros, aumente ligeramente la cantidad de antiespumante o reduzca la de HPMC, pero nunca elimine el HPMC por completo, ya que de lo contrario aparecerán sangrados en lugar de poros. Si la superficie presenta “ondulaciones” o no se autonivela, reduzca la cantidad de HPMC o disminuya su viscosidad.

Orden de incorporación en la mezcla en seco Aspectos importantes: mezclar por intercalación la HPMC, el antiespumante y el PCE (que, en su forma seca, es un polvo secado por pulverización) para que los tres se distribuyan de manera uniforme por toda la matriz de arena y relleno. Una uniformidad deficiente en la mezcla en seco es la causa oculta de los patrones irregulares de poros diminutos.

Defectos habituales y soluciones en los suelos autonivelantes

Una regla general: prueba a temperaturas reales del emplazamiento. Los sistemas de HPMC de baja viscosidad son más sensibles al frío: por debajo de los 10 °C, el fraguado se ralentiza y aumenta la tendencia a la exudación. En climas cálidos, la evaporación se acelera y la pequeña dosis de HPMC debe trabajar más, por lo que el extremo del rango de 0,1–0,15% suele ser el adecuado.

Cómo elaborar y validar tu SLC

1. Empieza por la estructura básica de la carpeta. Selecciona el tipo de cemento (OPC 42,5R/52,5 o cemento especial SLC) y el árido de relleno (arena de sílice fina ≤ 0,5 mm). Establece el flujo base utilizando únicamente PCE.

1. Añadir HPMC a 0,08% (400–800 mPa·s). Mide la dispersión del cono de flujo, el tiempo de fraguado y el sangrado. Ajusta en pasos de 0,021 TP3T.

1. Añadir antiespumante hasta alcanzar el equilibrio. Empezar con 0,21 TP3T. Verter las placas de prueba y evaluar el número de poros tras 24 horas. Ajustar la proporción entre el antiespumante y el HPMC.

1. Verificar el cumplimiento de las normas. Extensión en el cono de flujo (EN 12706), tiempo de fraguado (EN 13454 o ASTM C191), resistencia a la compresión a los 1/28 días, dureza superficial y contracción (EN 13454-2).

1. Pide muestras gratuitas y repite el proceso. TENESSY ofrece muestras gratuitas de entre 500 y 3.000 g con certificado de análisis (COA), para que puedas realizar pruebas sin tener que comprometerte a comprar un envase completo. Cuando el producto esté listo para la producción, nuestro plazo de entrega es de 7 a 14 días, con asistencia para la formulación disponible en cualquier momento.

PREGUNTAS FRECUENTES