সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারি

সিমেন্ট স্লারির ছিদ্র কাঠামোর উপর অ-আয়নিক সেলুলোজ ইথারের বিভিন্ন আণবিক কাঠামোর প্রভাব কর্মক্ষমতা ঘনত্ব পরীক্ষা এবং ম্যাক্রোস্কোপিক এবং মাইক্রোস্কোপিক ছিদ্র কাঠামো পর্যবেক্ষণ দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে ননিওনিক সেলুলোজ ইথার সিমেন্ট স্লারির ছিদ্র বাড়াতে পারে। যখন অ-আয়নিক সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত স্লারির সান্দ্রতা একই রকম হয়, তখন এর ছিদ্রতাহাইড্রোক্সিথাইল সেলুলোজ ইথার(HEC) পরিবর্তিত স্লারি হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার (HPMC) এবং মিথাইল সেলুলোজ ইথার (MC) পরিবর্তিত স্লারির চেয়ে ছোট। HPMC সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা/আপেক্ষিক আণবিক ওজন যত কম হবে অনুরূপ গ্রুপ বিষয়বস্তু সহ, এর পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রতা তত কম হবে। অ-আয়নিক সেলুলোজ ইথার তরল পর্যায়ের পৃষ্ঠের টান কমাতে পারে এবং সিমেন্টের স্লারিকে বুদবুদ তৈরি করা সহজ করে তুলতে পারে। অ-আয়নিক সেলুলোজ ইথার অণুগুলি বুদবুদের গ্যাস-তরল ইন্টারফেসে দিকনির্দেশনামূলকভাবে শোষিত হয়, যা সিমেন্ট স্লারি পর্যায়ের সান্দ্রতা বাড়ায় এবং বুদবুদগুলিকে স্থিতিশীল করার জন্য সিমেন্ট স্লারির ক্ষমতা বাড়ায়।

মূল শব্দ:nonionic সেলুলোজ ইথার; সিমেন্ট স্লারি; ছিদ্র গঠন; আণবিক গঠন; পৃষ্ঠ টান; সান্দ্রতা

ননিওনিক সেলুলোজ ইথার (এর পরে সেলুলোজ ইথার হিসাবে উল্লেখ করা হয়) এর চমৎকার ঘনত্ব এবং জল ধারণ রয়েছে এবং এটি শুষ্ক মিশ্র মর্টার, স্ব-কম্প্যাক্টিং কংক্রিট এবং অন্যান্য নতুন সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলিতে ব্যবহৃত সেলুলোজ ইথারগুলির মধ্যে সাধারণত মিথাইল সেলুলোজ ইথার (MC), হাইড্রক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার (HPMC), হাইড্রোক্সিইথাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার (HEMC) এবং হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ ইথার (HEC) অন্তর্ভুক্ত থাকে, যার মধ্যে HPMC এবং HEMC ব্যবহার করা হয়। .

সেলুলোজ ইথার উল্লেখযোগ্যভাবে সিমেন্ট স্লারির ছিদ্র গঠনকে প্রভাবিত করতে পারে। পোর্চেজ এট আল।, আপাত ঘনত্ব পরীক্ষা, ছিদ্রের আকার পরীক্ষা (পারদ ইনজেকশন পদ্ধতি) এবং এসইএম ইমেজ বিশ্লেষণের মাধ্যমে, এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছেন যে সেলুলোজ ইথার প্রায় 500nm ব্যাস সহ ছিদ্রের সংখ্যা এবং প্রায় 50-250μm ব্যাস সহ ছিদ্রের সংখ্যা বাড়াতে পারে। সিমেন্ট স্লারি অধিকন্তু, শক্ত সিমেন্ট স্লারির জন্য, কম আণবিক ওজন HEC পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির ছিদ্র আকারের বন্টন বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারির মতো। উচ্চ আণবিক ওজন HEC পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির মোট ছিদ্রের পরিমাণ বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারির চেয়ে বেশি, তবে মোটামুটি একই ধারাবাহিকতা সহ HPMC পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির চেয়ে কম। এসইএম পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে, ঝাং এট আল। দেখা গেছে যে HEMC সিমেন্ট মর্টারে প্রায় 0.1 মিমি ব্যাস সহ ছিদ্রের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে। তারা পারদ ইনজেকশন পরীক্ষার মাধ্যমে আরও খুঁজে পেয়েছে যে HEMC সিমেন্ট স্লারির মোট ছিদ্রের পরিমাণ এবং গড় ছিদ্র ব্যাস উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে, যার ফলে 50nm ~ 1μm ব্যাসযুক্ত বড় ছিদ্রের সংখ্যা এবং আরও বেশি ব্যাসযুক্ত বড় ছিদ্রের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। 1μm এর চেয়ে যাইহোক, 50nm এর কম ব্যাস সহ ছিদ্রের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। সারিক-কোরিক এট আল। বিশ্বাস করা হয়েছিল যে সেলুলোজ ইথার সিমেন্টের স্লারিকে আরও ছিদ্রযুক্ত করে তুলবে এবং ম্যাক্রোপোর বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করবে। জেনি এট আল। পারফরম্যান্সের ঘনত্ব পরীক্ষা করে এবং স্থির করে যে HEMC পরিবর্তিত সিমেন্ট মর্টারের ছিদ্র ভলিউম ভগ্নাংশ ছিল প্রায় 20%, যখন বিশুদ্ধ সিমেন্ট মর্টারে অল্প পরিমাণে বাতাস থাকে। সিলভা এট আল। বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারি হিসাবে 3.9 nm এবং 40 ~ 75nm-এ দুটি শিখর ছাড়াও, পারদ ইনজেকশন পরীক্ষার মাধ্যমে 100 ~ 500 nm এবং 100μm-এর বেশি দুটি শিখরও ছিল। মা বাওগুও এট আল। দেখা গেছে যে সেলুলোজ ইথার পারদ ইনজেকশন পরীক্ষার মাধ্যমে সিমেন্ট মর্টারে 1μm-এর কম ব্যাসযুক্ত সূক্ষ্ম ছিদ্রের সংখ্যা এবং 2μm-এর বেশি ব্যাসযুক্ত বড় ছিদ্রগুলির সংখ্যা বাড়িয়েছে। যে কারণে সেলুলোজ ইথার সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রতা বাড়ায়, এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে সেলুলোজ ইথারের পৃষ্ঠের ক্রিয়াকলাপ রয়েছে, এটি বায়ু এবং জলের ইন্টারফেসকে সমৃদ্ধ করবে, একটি ফিল্ম তৈরি করবে, যাতে সিমেন্ট স্লারিতে বুদবুদগুলিকে স্থিতিশীল করে।

উপরোক্ত সাহিত্য বিশ্লেষণের মাধ্যমে, এটি দেখা যায় যে সিমেন্ট-ভিত্তিক পদার্থের ছিদ্র কাঠামোতে সেলুলোজ ইথারের প্রভাব অত্যন্ত মনোযোগ পেয়েছে। যাইহোক, অনেক ধরণের সেলুলোজ ইথার রয়েছে, একই ধরণের সেলুলোজ ইথার, এর আপেক্ষিক আণবিক ওজন, গোষ্ঠীর বিষয়বস্তু এবং অন্যান্য আণবিক কাঠামোর পরামিতিগুলিও খুব আলাদা, এবং সেলুলোজ ইথার নির্বাচনের উপর দেশি এবং বিদেশী গবেষকরা শুধুমাত্র তাদের নিজ নিজ প্রয়োগের মধ্যে সীমাবদ্ধ। ক্ষেত্র, প্রতিনিধিত্বের অভাব, উপসংহার অনিবার্য "অতি সাধারণীকরণ", যাতে সেলুলোজ ইথার প্রক্রিয়ার ব্যাখ্যা যথেষ্ট গভীর নয়। এই কাগজে, সিমেন্ট স্লারির ছিদ্র কাঠামোর উপর বিভিন্ন আণবিক কাঠামো সহ সেলুলোজ ইথারের প্রভাব আপাত ঘনত্ব পরীক্ষা এবং ম্যাক্রোস্কোপিক এবং মাইক্রোস্কোপিক ছিদ্র কাঠামো পর্যবেক্ষণ দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল।

1. পরীক্ষা

1.1 কাঁচামাল

সিমেন্টটি ছিল একটি P·O 42.5 সাধারণ পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট যা Huaxin Cement Co., LTD. দ্বারা নির্মিত, যেখানে রাসায়নিক গঠন AXIOS Ad-Vanced তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিচ্ছুরণ-টাইপ এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোমিটার (PANa — লিটিকাল, নেদারল্যান্ডস) দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল। এবং ফেজ রচনাটি বোগ পদ্ধতি দ্বারা অনুমান করা হয়েছিল।

সেলুলোজ ইথার চার ধরনের বাণিজ্যিক সেলুলোজ ইথার নির্বাচন করেছে, যথাক্রমে মিথাইল সেলুলোজ ইথার (MC), হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার (HPMC1, HPMC2) এবং হাইড্রোক্সিইথাইল সেলুলোজ ইথার (HEC), HPMC1 আণবিক গঠন এবং HPMC2 সমান, কিন্তু HPMC2 এর তুলনায় অনেক কম। , অর্থাৎ HPMC1 এর আপেক্ষিক আণবিক ভর HPMC2 এর তুলনায় অনেক ছোট। হাইড্রোক্সাইথাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথার (HEMc) এবং HPMC-এর অনুরূপ বৈশিষ্ট্যের কারণে, এই গবেষণায় HEMCs নির্বাচন করা হয়নি। পরীক্ষার ফলাফলে আর্দ্রতার প্রভাব এড়াতে, সমস্ত সেলুলোজ ইথার ব্যবহারের আগে 2 ঘন্টার জন্য 98℃ এ বেক করা হয়েছিল।

সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা NDJ-1B রোটারি ভিসকোসিমিটার (সাংহাই চাংজি কোম্পানি) দ্বারা পরীক্ষা করা হয়েছিল। পরীক্ষার সমাধান ঘনত্ব (জল থেকে সেলুলোজ ইথারের ভর অনুপাত) ছিল 2.0%, তাপমাত্রা ছিল 20℃, এবং ঘূর্ণন হার ছিল 12r/মিনিট। সেলুলোজ ইথারের পৃষ্ঠের টান রিং পদ্ধতি দ্বারা পরীক্ষা করা হয়েছিল। পরীক্ষার যন্ত্রটি ছিল JK99A স্বয়ংক্রিয় টেনসিওমিটার (সাংহাই ঝংচেন কোম্পানি)। পরীক্ষার সমাধানের ঘনত্ব ছিল 0.01% এবং তাপমাত্রা ছিল 20℃। সেলুলোজ ইথার গ্রুপ সামগ্রী প্রস্তুতকারক দ্বারা প্রদান করা হয়.

সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা, পৃষ্ঠের টান এবং গ্রুপের বিষয়বস্তু অনুসারে, যখন দ্রবণের ঘনত্ব 2.0% হয়, তখন HEC এবং HPMC2 দ্রবণের সান্দ্রতা অনুপাত 1:1.6 এবং HEC এবং MC সমাধানের সান্দ্রতা অনুপাত 1: 0.4, কিন্তু এই পরীক্ষায়, জল-সিমেন্ট অনুপাত হল 0.35, সর্বাধিক সিমেন্ট অনুপাত হল 0.6%, সেলুলোজ ইথারের ভরের অনুপাত প্রায় 1.7%, 2.0% এর কম, এবং সান্দ্রতার উপর সিমেন্ট স্লারির সিনেরজিস্টিক প্রভাব, তাই HEC, HPMC2 বা MC পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির সান্দ্রতার পার্থক্য ছোট।

সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা, পৃষ্ঠের টান এবং গ্রুপের বিষয়বস্তু অনুসারে, প্রতিটি সেলুলোজ ইথারের পৃষ্ঠের টান আলাদা। সেলুলোজ ইথারে উভয় হাইড্রোফিলিক গ্রুপ (হাইড্রোক্সিল এবং ইথার গ্রুপ) এবং হাইড্রোফোবিক গ্রুপ (মিথাইল এবং গ্লুকোজ কার্বন রিং), একটি সার্ফ্যাক্ট্যান্ট। সেলুলোজ ইথার ভিন্ন, হাইড্রোফিলিক এবং হাইড্রোফোবিক গ্রুপের ধরন এবং বিষয়বস্তু ভিন্ন, যার ফলে বিভিন্ন পৃষ্ঠের টান হয়।

1.2 পরীক্ষার পদ্ধতি

বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারি, চারটি সেলুলোজ ইথার (MC, HPMCl, HPMC2 এবং HEC) 0.60% সিমেন্ট অনুপাত সহ পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারি এবং 0.05% সিমেন্ট অনুপাত সহ HPMC2 পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারি সহ ছয় ধরণের সিমেন্ট স্লারি প্রস্তুত করা হয়েছিল। Ref, MC — 0.60, HPMCl — 0.60, Hpmc2-0.60। HEC 1-0.60 এবং hpMC2-0.05 নির্দেশ করে যে জল-সিমেন্ট অনুপাত উভয়ই 0.35।

সিমেন্ট স্লারি প্রথমে GB/T 17671 1999 "সিমেন্ট মর্টার শক্তি পরীক্ষা পদ্ধতি (ISO পদ্ধতি)" অনুসারে 40mm×40mm×160mm প্রিজম টেস্ট ব্লকে তৈরি, 20℃ সিলড কিউরিং 28d শর্তে। ওজন এবং এর আপাত ঘনত্ব গণনা করার পরে, এটি একটি ছোট হাতুড়ি দিয়ে ফাটানো হয়েছিল এবং পরীক্ষা ব্লকের কেন্দ্রীয় অংশের ম্যাক্রো হোল অবস্থা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল এবং একটি ডিজিটাল ক্যামেরা দিয়ে ছবি তোলা হয়েছিল। একই সময়ে, 2.5 ~ 5.0 মিমি ছোট টুকরা অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ (HIROX ত্রি-মাত্রিক ভিডিও মাইক্রোস্কোপ) এবং স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (JSM-5610LV) দ্বারা পর্যবেক্ষণের জন্য নেওয়া হয়েছিল।

2. পরীক্ষার ফলাফল

2.1 আপাত ঘনত্ব

বিভিন্ন সেলুলোজ ইথার দ্বারা পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির আপাত ঘনত্ব অনুসারে, (1) বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারির আপাত ঘনত্ব সর্বোচ্চ, যা 2044 kg/m³; 0.60% এর সিমেন্ট অনুপাতের সাথে চার ধরণের সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত স্লারির আপাত ঘনত্ব বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারির 74% ~ 88% ছিল, যা ইঙ্গিত করে যে সেলুলোজ ইথার সিমেন্ট স্লারির ছিদ্র বৃদ্ধির কারণ। (2) যখন সিমেন্ট থেকে সিমেন্টের অনুপাত 0.60% হয়, তখন সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রের উপর বিভিন্ন সেলুলোজ ইথারের প্রভাব খুব আলাদা। HEC, HPMC2 এবং MC পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির সান্দ্রতা একই রকম, কিন্তু HEC পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির আপাত ঘনত্ব সর্বাধিক, যা নির্দেশ করে যে HEC পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রতা HPMc2 এবং Mc পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির তুলনায় ছোট। . HPMc1 এবং HPMC2-এর অনুরূপ গোষ্ঠী বিষয়বস্তু রয়েছে, তবে HPMCl-এর সান্দ্রতা HPMC2-এর তুলনায় অনেক কম, এবং HPMCl পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির আপাত ঘনত্ব HPMC2 পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, যা নির্দেশ করে যে যখন গোষ্ঠীর বিষয়বস্তু একই রকম হয়। , সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা কম, পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রতা কম। (3) যখন সিমেন্ট-থেকে-সিমেন্টের অনুপাত খুব কম (0.05%), তখন HPMC2-পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির আপাত ঘনত্ব মূলত বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারির কাছাকাছি, যা নির্দেশ করে যে সিমেন্টের ছিদ্রের উপর সেলুলোজ ইথারের প্রভাব স্লারি খুব ছোট।

2.2 ম্যাক্রোস্কোপিক ছিদ্র

ডিজিটাল ক্যামেরায় তোলা সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির অংশের ফটো অনুসারে, বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারি খুব ঘন, প্রায় কোনও দৃশ্যমান ছিদ্র নেই; 0.60% সিমেন্ট অনুপাত সহ চার ধরণের সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত স্লারিতে আরও ম্যাক্রোস্কোপিক ছিদ্র রয়েছে, যা নির্দেশ করে যে সেলুলোজ ইথার সিমেন্ট স্লারি ছিদ্র বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। আপাত ঘনত্ব পরীক্ষার ফলাফলের মতো, সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রের উপর বিভিন্ন সেলুলোজ ইথার প্রকার এবং বিষয়বস্তুর প্রভাব বেশ ভিন্ন। HEC, HPMC2 এবং MC পরিবর্তিত স্লারির সান্দ্রতা একই রকম, কিন্তু HEC পরিবর্তিত স্লারির ছিদ্রতা HPMC2 এবং MC পরিবর্তিত স্লারির চেয়ে ছোট। যদিও HPMC1 এবং HPMC2-এর অনুরূপ গ্রুপ বিষয়বস্তু রয়েছে, HPMC1 সংশোধিত স্লারি কম সান্দ্রতা সহ ছোট পোরোসিটি রয়েছে। যখন HPMc2 পরিবর্তিত স্লারির সিমেন্ট-থেকে-সিমেন্ট অনুপাত খুব কম (0.05%), তখন বিশুদ্ধ সিমেন্ট স্লারির তুলনায় ম্যাক্রোস্কোপিক ছিদ্রের সংখ্যা সামান্য বৃদ্ধি পায়, কিন্তু 0.60% সিমেন্ট-টু সহ HPMC2 পরিবর্তিত স্লারির তুলনায় অনেক কমে যায়। - সিমেন্ট অনুপাত।

2.3 মাইক্রোস্কোপিক ছিদ্র

4. উপসংহার

(1) সেলুলোজ ইথার সিমেন্ট স্লারির ছিদ্র বৃদ্ধি করতে পারে।

(2) বিভিন্ন আণবিক কাঠামোর পরামিতি সহ সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রের উপর সেলুলোজ ইথারের প্রভাব আলাদা: যখন সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির সান্দ্রতা একই রকম হয়, তখন HEC পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রতা HPMC এবং MC পরিবর্তিত স্লারির চেয়ে ছোট হয়। সিমেন্ট স্লারি; HPMC সেলুলোজ ইথারের সান্দ্রতা/আপেক্ষিক আণবিক ওজন যত কম হবে অনুরূপ গ্রুপ সামগ্রী সহ, এর পরিবর্তিত সিমেন্ট স্লারির ছিদ্রতা তত কম হবে।

(3) সিমেন্ট স্লারিতে সেলুলোজ ইথার যোগ করার পরে, তরল পর্যায়ের পৃষ্ঠের টান হ্রাস করা হয়, যাতে সিমেন্ট স্লারি বুদবুদ গঠন করতে সহজ হয় এবং বুদবুদ গ্যাস-তরল ইন্টারফেসে সেলুলোজ ইথার অণু দিকনির্দেশক শোষণ, শক্তি এবং দৃঢ়তা উন্নত করে। বুদবুদ গ্যাস-তরল ইন্টারফেসে বুদ্বুদ তরল ফিল্ম শোষণ, বুদবুদ তরল ফিল্মের শক্তি উন্নত করে এবং বুদবুদকে স্থিতিশীল করার জন্য শক্ত কাদার ক্ষমতাকে শক্তিশালী করে।