يستخدم إيثر السليلوز في الملاط المختلط الجاف

تمت مراجعة تأثيرات العديد من الإيثرات المفردة السليلوزية الشائعة والإيثرات المختلطة في الملاط الجاف المخلوط على احتباس الماء والسماكة والسيولة وقابلية التشغيل وتأثير حبس الهواء وقوة الملاط الجاف المخلوط. فهو خير من الأثير الواحد؛ من المتوقع أن يكون اتجاه تطوير تطبيق إيثر السليلوز في الملاط الجاف المخلوط.

الكلمات الرئيسية:الأثير السليلوز. ملاط جاف مخلوط الأثير واحد الأثير المختلط

تواجه الملاط التقليدي مشاكل مثل التشقق السهل، والنزيف، وضعف الأداء، والتلوث البيئي، وما إلى ذلك، وسيتم استبداله تدريجيًا بالملاط الجاف. الملاط الجاف المختلط، المعروف أيضًا باسم الملاط المخلوط مسبقًا (الجاف)، مادة المسحوق الجاف، المزيج الجاف، ملاط ​​المسحوق الجاف، الملاط الجاف، هو ملاط ​​مختلط نصف نهائي بدون خلط الماء. يتمتع إيثر السليلوز بخصائص ممتازة مثل التثخين، والاستحلاب، والتعليق، وتشكيل الفيلم، والغروانية الواقية، والاحتفاظ بالرطوبة، والالتصاق، وهو خليط مهم في الملاط الجاف المخلوط.

يقدم هذا البحث مزايا وعيوب واتجاه تطوير إيثر السليلوز في تطبيق الملاط الجاف.

1. خصائص الملاط الجاف

وفقاً لمتطلبات البناء، يمكن استخدام الملاط الجاف بعد قياسه بدقة وخلطه بالكامل في ورشة الإنتاج، ومن ثم خلطه بالماء في موقع البناء وفقاً لنسبة الماء إلى الأسمنت المحددة. بالمقارنة مع الملاط التقليدي، يتميز الملاط الجاف بالمزايا التالية:①يتم إنتاج الملاط الجاف الممزوج بجودة ممتازة وفقًا للصيغة العلمية والأتمتة واسعة النطاق، إلى جانب الخلطات المناسبة لضمان أن المنتج يمكن أن يلبي متطلبات الجودة الخاصة؛②تنوع وفيرة، ويمكن إنتاج مدافع هاون مختلفة الأداء وفقًا لمتطلبات مختلفة؛③أداء بناء جيد، سهل التطبيق والكشط، مما يلغي الحاجة إلى ترطيب الركيزة مسبقًا وصيانة الري اللاحقة؛④سهل الاستخدام، ما عليك سوى إضافة الماء وتحريكه، وسهل النقل والتخزين، ومريح لإدارة البناء؛⑤حماية البيئة الخضراء، عدم وجود غبار في موقع البناء، عدم وجود أكوام مختلفة من المواد الخام، مما يقلل من التأثير على البيئة المحيطة؛⑥الملاط الاقتصادي الجاف يتجنب الاستخدام غير المعقول للمواد الخام بسبب المكونات المعقولة، وهو مناسب للميكنة. البناء يقصر دورة البناء ويقلل من تكاليف البناء.

يعد إيثر السليلوز خليطًا مهمًا للملاط الجاف. يمكن أن يشكل إيثر السليلوز مركبًا مستقرًا من هيدروكسيد سيليكات الكالسيوم (CSH) مع الرمل والأسمنت لتلبية متطلبات مواد الملاط الجديدة عالية الأداء.

2. الأثير السليلوز كخليط

إيثر السليلوز هو بوليمر طبيعي معدل يتم فيه استبدال ذرات الهيدروجين الموجودة في مجموعة الهيدروكسيل في الوحدة الهيكلية السليلوزية بمجموعات أخرى. يحدد نوع وكمية وتوزيع المجموعات البديلة على السلسلة الرئيسية للسليلوز نوعها وطبيعتها.

تنتج مجموعة الهيدروكسيل الموجودة في السلسلة الجزيئية لإيثر السليلوز روابط الأكسجين بين الجزيئات، والتي يمكن أن تحسن توحيد واكتمال ترطيب الأسمنت؛ زيادة اتساق الملاط، وتغيير ريولوجيا الملاط وقابليته للانضغاط؛ تحسين مقاومة التشقق للملاط؛ دخول الهواء، وتحسين قابلية تشغيل الملاط.

2.1 تطبيق كربوكسي ميثيل السليلوز

كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) هو إيثر السليلوز الأحادي القابل للذوبان في الماء، وعادة ما يستخدم ملح الصوديوم الخاص به. CMC النقي هو مسحوق ليفي أبيض أو أبيض حليبي أو حبيبات، عديم الرائحة والمذاق. المؤشرات الرئيسية لقياس جودة CMC هي درجة الاستبدال (DS) واللزوجة والشفافية واستقرار الحل.

بعد إضافة CMC إلى الملاط، يكون له تأثيرات سماكة واحتباس الماء واضحة، ويعتمد تأثير السماكة إلى حد كبير على وزنه الجزيئي ودرجة الاستبدال. بعد إضافة CMC لمدة 48 ساعة، تم قياس انخفاض معدل امتصاص الماء لعينة الملاط. كلما انخفض معدل امتصاص الماء، زاد معدل احتباس الماء؛ ويزداد تأثير احتباس الماء مع زيادة إضافة CMC. بسبب تأثير الاحتفاظ الجيد بالماء، فإنه يمكن ضمان أن خليط الملاط الجاف المخلوط لا ينزف أو ينفصل. في الوقت الحاضر، يتم استخدام CMC بشكل أساسي كعامل مضاد للتآكل في السدود والأرصفة والجسور والمباني الأخرى، مما يمكن أن يقلل من تأثير الماء على الأسمنت والركام الناعم ويقلل التلوث البيئي.

CMC هو مركب أيوني وله متطلبات عالية على الأسمنت، وإلا فإنه يمكن أن يتفاعل مع Ca(OH)2 المذاب في الأسمنت بعد خلطه في ملاط ​​الأسمنت لتكوين كربوكسي ميثيل سلولوز الكالسيوم غير القابل للذوبان في الماء ويفقد لزوجته، مما يقلل بشكل كبير من أداء احتباس الماء. من CMC ضعيف. مقاومة إنزيم CMC ضعيفة.

2.2 تطبيقهيدروكسي إيثيل السليلوزوهيدروكسي بروبيل السليلوز

هيدروكسي إيثيل السليلوز (HEC) وهيدروكسي بروبيل السليلوز (HPC) عبارة عن إثيرات سليلوز مفردة غير أيونية قابلة للذوبان في الماء وتتميز بمقاومة عالية للملح. HEC مستقر للحرارة. قابل للذوبان بسهولة في الماء البارد والساخن. عندما تكون قيمة الرقم الهيدروجيني 2-12، تتغير اللزوجة قليلا. HPC قابل للذوبان في الماء أقل من 40°C وعدد كبير من المذيبات القطبية. لديها اللدونة الحرارية والنشاط السطحي. كلما ارتفعت درجة الإحلال، انخفضت درجة حرارة الماء التي يمكن إذابة الـ HPC فيها.

مع زيادة كمية HEC المضافة إلى الملاط، تنخفض قوة الضغط وقوة الشد ومقاومة التآكل للملاط في فترة زمنية قصيرة، ويتغير الأداء قليلاً بمرور الوقت. يؤثر HEC أيضًا على توزيع المسام في الملاط. بعد إضافة HPC إلى الملاط، تكون مسامية الملاط منخفضة جدًا، ويتم تقليل الماء المطلوب، وبالتالي تقليل أداء العمل للملاط. في الاستخدام الفعلي، يجب استخدام HPC مع الملدنات لتحسين أداء الملاط.

2.3 تطبيق ميثيل السليلوز

ميثيل السليلوز (MC) هو إيثر سليلوز أحادي غير أيوني، والذي يمكن أن يتفرق بسرعة وينتفخ في الماء الساخن عند درجة حرارة 80-90.°ج، ويذوب بسرعة بعد أن يبرد. يمكن للمحلول المائي لـ MC أن يشكل مادة هلامية. عند تسخينه، لا يذوب MC في الماء ليشكل مادة هلامية، وعندما يبرد، يذوب الجل. هذه الظاهرة قابلة للعكس تماما. بعد إضافة MC إلى الملاط، من الواضح أن تأثير احتباس الماء قد تحسن. يعتمد احتباس الماء في MC على اللزوجة، ودرجة الاستبدال، والصفاء، وكمية الإضافة. يمكن أن تؤدي إضافة MC إلى تحسين خاصية مقاومة الترهل للملاط؛ تحسين مداهنة وتوحيد الجسيمات المشتتة، وجعل الملاط أكثر سلاسة وأكثر اتساقا، وتأثير المالج والتنعيم أكثر مثالية، وتحسين أداء العمل.

كمية MC المضافة لها تأثير كبير على الملاط. عندما يكون محتوى MC أكبر من 2%، تنخفض قوة الملاط إلى نصف الأصل. يزداد تأثير احتباس الماء مع زيادة لزوجة MC، ولكن عندما تصل لزوجة MC إلى قيمة معينة، تنخفض قابلية ذوبان MC، ولا يتغير احتباس الماء كثيرًا، وينخفض ​​أداء البناء.

2.4 تطبيق هيدروكسي إيثيل ميثيل السليلوز وهيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز

الأثير الواحد له مساوئ ضعف التشتت والتكتل والتصلب السريع عندما تكون الكمية المضافة صغيرة، ووجود الكثير من الفراغات في الملاط عندما تكون الكمية المضافة كبيرة، وتتدهور صلابة الخرسانة؛ وبالتالي فإن قابلية التشغيل وقوة الضغط وقوة الانثناء الأداء ليس مثاليًا. يمكن للإثيرات المختلطة التغلب على عيوب الإيثرات المفردة إلى حد ما؛ الكمية المضافة أقل من تلك الموجودة في الإيثرات المفردة.

هيدروكسي إيثيل ميثيل سلولوز (HEMC) وهيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز (HPMC) عبارة عن إثيرات سليلوز مختلطة غير أيونية مع خصائص كل أثير سليلوز بديل منفرد.

مظهر HEMC هو مسحوق أو حبيبات بيضاء اللون، عديم الرائحة والمذاق، استرطابي، غير قابل للذوبان في الماء الساخن. لا يتأثر الذوبان بقيمة الرقم الهيدروجيني (على غرار MC)، ولكن نظرًا لإضافة مجموعات هيدروكسي إيثيل على السلسلة الجزيئية، فإن HEMC لديه قدرة تحمل أعلى للملوحة من MC، وهو أسهل في الذوبان في الماء، وله درجة حرارة تكثيف أعلى. يتمتع HEMC باحتفاظ أقوى بالمياه من MC؛ استقرار اللزوجة ومقاومة العفن والتشتت أقوى من HEC.

HPMC هو مسحوق أبيض أو أبيض مصفر، غير سام، لا طعم له وعديم الرائحة. يختلف أداء HPMC بمواصفات مختلفة تمامًا. يذوب HPMC في الماء البارد إلى محلول غرواني شفاف أو عكر قليلاً، قابل للذوبان في بعض المذيبات العضوية، وقابل للذوبان أيضًا في الماء. مذيبات مختلطة من المذيبات العضوية مثل الإيثانول بنسبة مناسبة في الماء. يتميز المحلول المائي بخصائص النشاط السطحي العالي والشفافية العالية والأداء المستقر. لا يتأثر أيضًا ذوبان HPMC في الماء بدرجة الحموضة. تختلف قابلية الذوبان باختلاف اللزوجة، فكلما انخفضت اللزوجة، زادت قابلية الذوبان. مع انخفاض محتوى الميثوكسيل في جزيئات HPMC، تزداد نقطة الهلام لـ HPMC، وتنخفض قابلية الذوبان في الماء، وينخفض ​​أيضًا النشاط السطحي. بالإضافة إلى الخصائص المشتركة لبعض إيثرات السليلوز، يتمتع HPMC أيضًا بمقاومة جيدة للملح، واستقرار الأبعاد، ومقاومة الإنزيمات، والتشتت العالي.

المهام الرئيسية لـ HEMC و HPMC في الملاط الجاف المخلوط هي كما يلي.①احتباس جيد للماء. يمكن لـ HEMC وHPMC التأكد من أن الملاط لن يسبب مشاكل مثل الصنفرة والمسحوق وتقليل قوة المنتج بسبب نقص الماء وعدم اكتمال ترطيب الأسمنت. تحسين التوحيد وقابلية التشغيل وتصلب المنتج. عندما تكون كمية HPMC المضافة أكبر من 0.08%، فإن إجهاد الخضوع واللزوجة البلاستيكية للملاط يزيد أيضًا مع زيادة كمية HPMC.②كعامل دخول الهواء. عندما يكون محتوى HEMC وHPMC 0.5%، يكون محتوى الغاز هو الأكبر، حوالي 55%. قوة الانثناء وقوة الضغط للملاط.③تحسين قابلية التشغيل. إضافة HEMC وHPMC تسهل تمشيط الملاط ذو الطبقة الرقيقة ورصف ملاط ​​التجصيص.

يمكن لـ HEMC وHPMC تأخير ترطيب جزيئات الملاط، وDS هو العامل الأكثر أهمية الذي يؤثر على الترطيب، ويكون تأثير محتوى الميثوكسيل على الترطيب المتأخر أكبر من تأثير محتوى الهيدروكسي إيثيل والهيدروكسي بروبيل.

تجدر الإشارة إلى أن أثير السليلوز له تأثير مضاعف على أداء الملاط، ويمكن أن يلعب دوراً جيداً إذا تم استخدامه بشكل صحيح، ولكن سيكون له تأثير سلبي إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح. يرتبط أداء الملاط الجاف المخلوط أولاً بقدرة إيثر السليلوز على التكيف، كما يرتبط إيثر السليلوز المطبق أيضًا بعوامل مثل كمية الإضافة وترتيبها. في التطبيقات العملية، يمكن اختيار نوع واحد من إيثر السليلوز، أو يمكن استخدام أنواع مختلفة من إيثر السليلوز معًا.

3. التوقعات

يوفر التطور السريع للملاط الجاف فرصًا وتحديات لتطوير وتطبيق إيثر السليلوز. ويجب على الباحثين والمنتجين اغتنام الفرصة لتحسين مستواهم الفني، والعمل الجاد لزيادة الأصناف وتحسين استقرار المنتج. مع تلبية متطلبات استخدام الملاط الجاف المختلط، فقد حقق قفزة في صناعة إيثر السليلوز.