إيثر السليلوز في الملاط المخلوط الجاهز

الدور الهام لإيثر السليلوز في الملاط الجاهز:

في الملاط الجاهز، تكون كمية إيثر السليلوز المضافة منخفضة جدًا، ولكنها يمكن أن تحسن بشكل كبير أداء الملاط الرطب، ويعتبر أداء بناء الملاط مادة مضافة رئيسية. اختيار معقول للأصناف المختلفة، اللزوجة المختلفة، حجم الجسيمات المختلفة، درجة اللزوجة المختلفة وإضافة كمية من الأثير السليلوز

في الملاط الجاهز، تكون كمية إيثر السليلوز المضافة منخفضة جدًا، ولكنها يمكن أن تحسن بشكل كبير أداء الملاط الرطب، ويعتبر أداء بناء الملاط مادة مضافة رئيسية. إن الاختيار المعقول لإثير السليلوز بأصناف مختلفة ولزوجة مختلفة وحجم حبيبي مختلف ودرجة لزوجة مختلفة وكمية الإضافة له تأثير إيجابي على تحسين خصائص الملاط الجاف. في الوقت الحاضر، العديد من مواد البناء وملاط التجصيص لديها أداء ضعيف في الاحتفاظ بالمياه، وسوف يحدث فصل ملاط ​​الماء بعد بضع دقائق من الوقوف.

يعد احتباس الماء أداءً مهمًا لإيثر السليلوز الميثيل، ولكن أيضًا الكثير من الشركات المصنعة للملاط الجاف المحلي، خاصة في المنطقة الجنوبية من الشركات المصنعة لدرجات الحرارة المرتفعة تشعر بالقلق إزاء الأداء. تشمل العوامل التي تؤثر على تأثير احتباس الماء للملاط الجاف كمية لزوجة MC وMC ونعومة الجسيمات ودرجة الحرارة المحيطة.

إيثر السليلوز هو بوليمر صناعي مصنوع من السليلوز الطبيعي كمادة خام عن طريق التعديل الكيميائي. إيثر السليلوز هو مشتق من السليلوز الطبيعي، وإنتاج إيثر السليلوز والبوليمر الاصطناعي مختلف، ومادته الأساسية هي السليلوز، ومركبات البوليمر الطبيعية. نظرًا لخصوصية بنية السليلوز الطبيعية، فإن السليلوز نفسه ليس لديه القدرة على التفاعل مع عامل الأثير. ومع ذلك، بعد معالجة عامل التورم، تم تدمير الروابط الهيدروجينية القوية بين السلاسل الجزيئية وداخل السلسلة، وتم إطلاق نشاط مجموعة الهيدروكسيل إلى السليلوز القلوي ذي القدرة على التفاعل، وتم الحصول على إيثر السليلوز من خلال تفاعل عامل الأثير - مجموعة OH في مجموعة -OR.

تعتمد خصائص إثيرات السليلوز على نوع البدائل وعددها وتوزيعها. يعتمد تصنيف إيثر السليلوز أيضًا على نوع البدائل ودرجة الإيثر والذوبان والتطبيقات ذات الصلة التي يمكن تصنيفها. وفقا لنوع البدائل في السلسلة الجزيئية، يمكن تقسيمها إلى إيثر مفرد وأثير مختلط. عادةً ما يُستخدم MC كأيثر منفرد، في حين أن HPMC عبارة عن إيثر مختلط. إيثر سليلوز الميثيل MC عبارة عن وحدة جلوكوز سليلوز طبيعية على ميثوكسيد الهيدروكسيل تم استبدالها بصيغة هيكل المنتج هي [COH7O2 (OH) 3-H (OCH3) H] X، هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز إيثر HPMC عبارة عن وحدة على جزء الهيدروكسيل من يتم استبدال الميثوكسيد بهيدروكسي بروبيل، ويتم استبدال جزء آخر من المنتج بهيدروكسي بروبيل، والصيغة الهيكلية هي [C6H7O2 (OH) 3-MN (OCH3) M [OCH2CH (OH) CH3] N] X وهيدروكسي إيثيل ميثيل السليلوز إيثر HEMC، وهو تستخدم على نطاق واسع وتباع في السوق.

من الذوبان يمكن تقسيمها إلى نوع أيوني ونوع غير أيوني. يتكون إيثر السليلوز غير الأيوني القابل للذوبان في الماء بشكل أساسي من سلسلتين من أصناف ألكيل إيثر وهيدروكسيل ألكيل إيثر. يستخدم Ionic CMC بشكل رئيسي في المنظفات الاصطناعية والمنسوجات والطباعة واستغلال المواد الغذائية والبترول. MC غير الأيونية، HPMC، HEMC وغيرها تستخدم بشكل رئيسي في مواد البناء، وطلاءات اللاتكس، والطب، والكيمياء اليومية وغيرها من الجوانب. كعامل سماكة، عامل احتجاز الماء، عامل استقرار، مشتت، عامل تشكيل الفيلم.

احتباس الماء في أثير السليلوز: في إنتاج مواد البناء، وخاصة الملاط الجاف، يلعب إيثر السليلوز دورًا لا يمكن الاستغناء عنه، خاصة في إنتاج الملاط الخاص (الملاط المعدل)، ولكنه أيضًا جزء لا غنى عنه. الدور الهام لإيثر السليلوز القابل للذوبان في الماء في الملاط له ثلاثة جوانب بشكل رئيسي، الأول هو القدرة الممتازة على الاحتفاظ بالماء، والثاني هو تأثير اتساق الملاط وتغير الانسيابية، والثالث هو التفاعل مع الأسمنت. يعتمد احتباس الماء في أثير السليلوز على استسقاء القاعدة وتركيب الملاط وسمك طبقة الملاط والحاجة إلى ماء الملاط وزمن تكثيف مادة التكثيف. يأتي احتباس الماء في إيثر السليلوز من قابلية ذوبان وإيثر السليلوز نفسه في الجفاف. من المعروف أن سلاسل السليلوز الجزيئية، على الرغم من احتوائها على عدد كبير من مجموعات OH عالية الرطوبة، إلا أنها غير قابلة للذوبان في الماء بسبب بنيتها البلورية العالية. إن القدرة المائية لمجموعات الهيدروكسيل وحدها لا تكفي لتغطية تكاليف الروابط الهيدروجينية القوية بين الجزيئات وقوى فان دير فالس. عندما يتم إدخال البدائل في السلسلة الجزيئية، لا تقوم البدائل فقط بتدمير سلسلة الهيدروجين، ولكن أيضًا يتم كسر روابط الهيدروجين البينية بسبب تداخل البدائل بين السلاسل المجاورة. كلما كانت البدائل أكبر، كلما زادت المسافة بين الجزيئات. كلما زاد تدمير تأثير رابطة الهيدروجين، وتوسيع شعرية السليلوز، يصبح المحلول في الأثير السليلوز قابل للذوبان في الماء، وتشكيل محلول عالي اللزوجة. مع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض نسبة ترطيب البوليمر ويتم طرد الماء الموجود بين السلاسل. عندما يكون تأثير التجفيف كافيًا، تبدأ الجزيئات في التجمع ويطوى الجل في شبكة ثلاثية الأبعاد.

تشمل العوامل التي تؤثر على احتباس الماء في الملاط لزوجة إيثر السليلوز والجرعة ونعومة الجسيمات ودرجة حرارة الخدمة.

كلما زادت لزوجة إيثر السليلوز، كان أداء الاحتفاظ بالماء أفضل. تعتبر اللزوجة معلمة مهمة لأداء MC. في الوقت الحاضر، يستخدم مصنعو MC المختلفون طرقًا وأدوات مختلفة لقياس لزوجة MC. وتشمل الأساليب الرئيسية Haake Rotovisko، Hoppler، Ubbelohde وBrookfield. بالنسبة للمنتج نفسه، تكون نتائج اللزوجة التي يتم قياسها بطرق مختلفة مختلفة تمامًا، بل إن بعضها عبارة عن اختلافات متعددة. لذلك، عند مقارنة اللزوجة، يجب أن يتم ذلك بين نفس طريقة الاختبار، بما في ذلك درجة الحرارة والدوار وما إلى ذلك.

بشكل عام، كلما زادت اللزوجة، كان تأثير الاحتفاظ بالمياه أفضل. ومع ذلك، كلما زادت اللزوجة، زاد الوزن الجزيئي للملاط MC، وسينخفض ​​أداء الذوبان بالمقابل، مما له تأثير سلبي على قوة وأداء البناء للملاط. كلما زادت اللزوجة، كلما كان تأثير سماكة الملاط أكثر وضوحا، لكنه لا يتناسب مع العلاقة. كلما زادت اللزوجة، سيكون الملاط الرطب أكثر لزوجة، سواء من حيث البناء أو أداء المكشطة اللزجة أو الالتصاق العالي بالمادة الأساسية. ولكن ليس من المفيد زيادة القوة الهيكلية للملاط الرطب. أثناء البناء، أداء مكافحة الترهل ليس واضحا. على العكس من ذلك، فإن بعض إثيرات ميثيل السليلوز منخفضة اللزوجة ولكن المعدلة لها أداء ممتاز في تحسين القوة الهيكلية للملاط الرطب.

كلما تمت إضافة المزيد من إيثر السليلوز إلى المونة، كان أداء الاحتفاظ بالماء أفضل، وكلما زادت اللزوجة، كان أداء الاحتفاظ بالماء أفضل.

بالنسبة لحجم الجسيمات، كلما كانت الجسيمات أصغر، كان احتباس الماء أفضل. تتلامس جزيئات كبيرة من أثير السليلوز مع الماء، ويذوب السطح على الفور ويشكل هلامًا لتغليف المادة لمنع جزيئات الماء من الاستمرار في الاختراق، وفي بعض الأحيان لا يمكن تشتيت التحريك لفترة طويلة بشكل متساوٍ، أو تكوين محلول ندف موحل أو تكتل. تعد قابلية ذوبان إيثر السليلوز أحد عوامل اختيار إيثر السليلوز. تعد النعومة أيضًا مؤشرًا مهمًا لأداء إيثر السليلوز الميثيل. يتطلب MC للملاط الجاف مسحوقًا، ومحتوى منخفض من الماء، ونعومة تتراوح من 20% إلى 60%، وحجم جسيمات أقل من 63 ميكرومتر. تؤثر النقاء على قابلية ذوبان ميثيل السليلوز الأثير. عادة ما يكون MC الخشن حبيبيًا ويمكن إذابته بسهولة في الماء دون تكتل، ولكن سرعة الذوبان بطيئة جدًا، لذا فهو غير مناسب للاستخدام في الملاط الجاف. في الملاط الجاف، يتم تشتيت MC بين الركام والحشو الناعم والمواد الأسمنتية مثل الأسمنت، والمسحوق الناعم فقط هو الذي يمكن أن يتجنب تكتل إيثر ميثيل السليلوز عند خلطه بالماء. عندما يضيف MC الماء لإذابة التكتل، فمن الصعب جدًا تفريقه وحله. MC ذو النعومة الخشنة لا يهدر فحسب، بل يقلل أيضًا من القوة المحلية للملاط. عندما يتم إنشاء مثل هذا الملاط الجاف في مساحة كبيرة، فإن سرعة المعالجة للملاط الجاف المحلي تقل بشكل كبير، مما يؤدي إلى التشقق الناتج عن زمن المعالجة المختلف. بالنسبة لملاط الرش الميكانيكي، بسبب وقت الخلط القصير، تكون النقاء أعلى.

إن صفاء MC له أيضًا تأثير معين على احتباس الماء. بشكل عام، بالنسبة لإيثر سليلوز الميثيل الذي له نفس اللزوجة ولكن درجة نقاء مختلفة، كلما كان تأثير احتباس الماء أفضل تحت نفس كمية الإضافة.

يرتبط احتباس الماء في MC أيضًا بدرجة الحرارة المستخدمة، ويتناقص احتباس الماء في ميثيل السليلوز مع ارتفاع درجة الحرارة. ولكن في تطبيق المواد الفعلي، غالبًا ما تكون العديد من بيئات الملاط الجاف في درجة حرارة عالية (أعلى من 40 درجة) في حالة البناء في الركيزة الساخنة، مثل التشميس الصيفي للجص المعجون للجدار الخارجي، والذي غالبًا ما يؤدي إلى تسريع تصلب تصلب الأسمنت والملاط الجاف. يؤدي انخفاض معدل احتباس الماء إلى الشعور الواضح بتأثر كل من قابلية البناء ومقاومة التشقق. في هذه الحالة، يصبح الحد من تأثير عوامل درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص. على الرغم من أن مادة إيثر ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز المضافة تعتبر في طليعة التطور التكنولوجي، إلا أن اعتمادها على درجة الحرارة سيظل يؤدي إلى إضعاف خصائص الملاط الجاف. حتى مع زيادة جرعة ميثيل هيدروكسي إيثيل السليلوز (تركيبة الصيف)، لا تزال مقاومة البناء والتكسير غير قادرة على تلبية احتياجات الاستخدام. من خلال بعض المعالجة الخاصة لـ MC، مثل زيادة درجة الأثير، يمكن لتأثير الاحتفاظ بالمياه لـ MC الحفاظ على تأثير أفضل تحت درجة حرارة عالية، بحيث يمكن أن يوفر أداء أفضل في ظل ظروف قاسية.

بالإضافة إلى ذلك، سماكة إيثر السليلوز وتسييله: الفعل الثاني لإيثر السليلوز – يعتمد التسميك على: درجة بلمرة إيثر السليلوز، تركيز المحلول، معدل القص، درجة الحرارة وغيرها من الشروط. تعتبر خاصية التبلور في المحلول فريدة بالنسبة لألكيل السليلوز ومشتقاته المعدلة. ترتبط خصائص الجيلي بدرجة الاستبدال وتركيز المحلول والمواد المضافة. بالنسبة لمشتقات الهيدروكسيل ألكيل المعدلة، ترتبط خصائص الهلام أيضًا بدرجة تعديل هيدروكسيل ألكيل. بالنسبة للمحلول ذي اللزوجة المنخفضة، يمكن تحضير محلول تركيز MC وHPMC بنسبة 10%-15%، ويمكن تحضير محلول تركيز MC وHPMC متوسط ​​اللزوجة بنسبة 5%-10%، ويمكن تحضير محلول تركيز MC وHPMC عالي اللزوجة فقط بنسبة 2%-3 حل٪، وعادة ما يكون تصنيف لزوجة الأثير السليلوز أيضًا إلى محلول 1٪ -2٪ للدرجة. كفاءة مثخن إيثر السليلوز ذات الوزن الجزيئي العالي، نفس تركيز المحلول، البوليمرات المختلفة ذات الوزن الجزيئي لها لزوجة مختلفة، ويمكن التعبير عن اللزوجة والوزن الجزيئي على النحو التالي، [η]=2.92×10-2 (DPn) 0.905، DPn هو المتوسط درجة البلمرة عالية. إيثر السليلوز منخفض الوزن الجزيئي لإضافة المزيد لتحقيق اللزوجة المستهدفة. لزوجته أقل اعتماداً على معدل القص، اللزوجة العالية لتحقيق اللزوجة المستهدفة، الكمية اللازمة لإضافة أقل، اللزوجة تعتمد على كفاءة السماكة. لذلك، لتحقيق اتساق معين، يجب ضمان كمية معينة من إيثر السليلوز (تركيز المحلول) ولزوجة المحلول. انخفضت درجة حرارة تبلور المحلول خطيًا مع زيادة تركيز المحلول، وحدث التبلور في درجة حرارة الغرفة بعد الوصول إلى تركيز معين. يحتوي HPMC على تركيز جيلي عالي في درجة حرارة الغرفة.

يمكن أيضًا تعديل الاتساق عن طريق اختيار حجم الجسيمات وإثيرات السليلوز بدرجات مختلفة من التعديل. ما يسمى بالتعديل هو إدخال مجموعة الهيدروكسيل ألكيل بدرجة معينة من الاستبدال على الهيكل العظمي لـ MC. عن طريق تغيير قيم الاستبدال النسبية للبديلين، أي قيم الاستبدال النسبية DS وMS لمجموعتي الميثوكسي والهيدروكسيل. هناك حاجة إلى خصائص مختلفة لإيثر السليلوز عن طريق تغيير قيم الاستبدال النسبية لنوعين من البدائل.

العلاقة بين القوام والتعديل: إن إضافة إيثر السليلوز يؤثر على استهلاك الماء للمونة، ويغير نسبة الماء والأسمنت وهو تأثير التثخين. كلما زادت الجرعة، كلما زاد استهلاك المياه.

يجب أن تذوب إثيرات السليلوز المستخدمة في مواد البناء المسحوقة بسرعة في الماء البارد وتوفر الاتساق الصحيح للنظام. إذا كان معدل القص المعين لا يزال ندفًا وغروانيًا، فهو منتج دون المستوى المطلوب أو ذو جودة رديئة.

هناك أيضًا علاقة خطية جيدة بين اتساق ملاط ​​الأسمنت وجرعة إيثر السليلوز، يمكن أن يزيد إيثر السليلوز بشكل كبير من لزوجة الملاط، وكلما زادت الجرعة، كان التأثير أكثر وضوحًا. يحتوي المحلول المائي لإيثر السليلوز ذو اللزوجة العالية على درجة عالية من الانسياب، وهي إحدى خصائص إيثر السليلوز. عادة ما تحتوي المحاليل المائية للبوليمرات من النوع MC على سيولة كاذبة غير متغيرة الانسيابية تحت درجة حرارة الهلام، ولكن خصائص التدفق النيوتونية عند معدلات قص منخفضة. تزداد اللدونة الكاذبة مع زيادة الوزن الجزيئي أو تركيز إيثر السليلوز وهي مستقلة عن نوع البديل ودرجته. ولذلك، فإن إثيرات السليلوز من نفس درجة اللزوجة، سواء كانت MC أو HPMC أو HEMC، تظهر دائمًا نفس الخصائص الريولوجية طالما ظل التركيز ودرجة الحرارة ثابتين. عندما ترتفع درجة الحرارة، يتم تشكيل هلام هيكلي ويحدث تدفق عالي الانسيابية. تُظهِر إثيرات السليلوز ذات التركيز العالي واللزوجة المنخفضة تغيرًا في الانسيابية حتى تحت درجة حرارة الجل. هذه الخاصية ذات فائدة كبيرة لبناء ملاط ​​البناء لضبط خاصية التدفق والتدفق المعلق. يجب توضيح هنا أنه كلما زادت لزوجة إيثر السليولوز، كان احتباس الماء أفضل، ولكن كلما زادت اللزوجة، زاد الوزن الجزيئي النسبي لإثير السليلوز، مما أدى إلى انخفاض قابلية ذوبانه، مما له تأثير سلبي على تركيز الملاط وأداء البناء. كلما زادت اللزوجة، كلما كان تأثير سماكة الملاط أكثر وضوحًا، ولكنها ليست علاقة تناسبية كاملة. بعض اللزوجة المنخفضة، ولكن الأثير السليلوز المعدل في تحسين القوة الهيكلية للملاط الرطب لديه أداء أكثر ممتازة، مع زيادة اللزوجة، وتحسين احتباس الماء السليلوز الأثير.

تثبيط إيثر السليلوز: الدور الثالث لإثير السليلوز هو تأخير عملية ترطيب الأسمنت. يمنح إيثر السليلوز الملاط العديد من الخصائص المفيدة، ولكنه يقلل أيضًا من إطلاق حرارة الترطيب المبكر للأسمنت، مما يؤخر عملية الترطيب الديناميكية للأسمنت. هذا غير مناسب لاستخدام الملاط في المناطق الباردة. هذا النوع من تأثير التثبيط هو امتزاز جزيء إيثر السليلوز على منتجات الترطيب CSH و Ca (OH) 2 بسبب زيادة لزوجة محلول المسام، ويقلل إيثر السليلوز من نشاط الأيونات في المحلول، وبالتالي تأخير عملية الترطيب. كلما زاد تركيز إيثر السليلوز في المادة الهلامية المعدنية، كلما كان تأثير تأخير الترطيب أكثر وضوحًا. لا يؤخر إيثر السليلوز عملية الإعداد فحسب، بل يؤخر أيضًا عملية تصلب نظام الملاط الأسمنتي. لا يعتمد التأثير المثبط لإيثر السليلوز على تركيزه في نظام الهلام المعدني فحسب، بل يعتمد أيضًا على التركيب الكيميائي. كلما ارتفعت درجة مثيلة HEMC، كان تأثير التثبيط لإثير السليلوز أفضل. يكون التأثير المثبط للاستبدال المحب للماء أقوى من تأثير الاستبدال الذي يزيد الماء. لكن لزوجة إيثر السليولوز تأثير ضئيل على حركية تميه الأسمنت.

مع زيادة محتوى إيثر السليلوز، يزداد زمن تماسك الملاط بشكل ملحوظ. زمن الشك الأولي للملاط له علاقة خطية جيدة مع محتوى أثير السليولوز، وزمن الشك النهائي له علاقة خطية جيدة مع محتوى أثير السليولوز. يمكننا التحكم في وقت تشغيل الملاط عن طريق تغيير جرعة إيثر السليلوز.

خلاصة القول، في الملاط الجاهز، يلعب إيثر السليلوز دورًا في احتباس الماء، والسماكة، وتأخير قوة ترطيب الأسمنت، وتحسين أداء البناء. القدرة الجيدة على الاحتفاظ بالماء تجعل ترطيب الأسمنت أكثر اكتمالا، ويمكن أن تحسن اللزوجة الرطبة للملاط الرطب، وتحسن قوة الترابط للملاط، ووقت قابل للتعديل. يمكن أن تؤدي إضافة إيثر السليلوز إلى ملاط ​​الرش الميكانيكي إلى تحسين أداء الرش أو الضخ والقوة الهيكلية للملاط. ولذلك، يتم استخدام إيثر السليلوز على نطاق واسع كمادة مضافة هامة في الملاط الجاهز.