সিমেন্ট মর্টারের জন্য পরিবর্তিত সেলুলোজ ইথারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

0.45 এর জল-সিমেন্ট অনুপাত সহ পরিবর্তিত সিমেন্ট মর্টার, 1:2.5 এর চুন-বালি অনুপাত এবং 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8% এবং 1.0% এর বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ সেলুলোজ ইথার প্রস্তুত করা হয়েছিল। . সিমেন্ট মর্টারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করে এবং মাইক্রোস্কোপিক আকারবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করে, সংশোধিত সিমেন্ট মর্টারের সংকোচন শক্তি, নমনীয় শক্তি এবং বন্ধনের শক্তিতে HEMC-এর প্রভাব অধ্যয়ন করা হয়েছিল। গবেষণার ফলাফলগুলি দেখায় যে: HEMC বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে সাথে, বিভিন্ন বয়সে পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচনের শক্তি ক্রমাগত হ্রাস পায় এবং হ্রাসের পরিসর হ্রাস পায় এবং মৃদু হতে থাকে; যখন সেলুলোজ ইথারের একই বিষয়বস্তু যোগ করা হয়, তখন বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচন শক্তি হল: HEMC20 HEMC10>HEMC5.

মূল শব্দ:সেলুলোজ ইথার; সিমেন্ট মর্টার; কম্প্রেসিভ শক্তি; নমনীয় শক্তি; বন্ধন শক্তি

1 ভূমিকা

এই পর্যায়ে, বিশ্বে মর্টারের বার্ষিক চাহিদা 200 মিলিয়ন টন ছাড়িয়ে গেছে এবং শিল্পের চাহিদা এখনও বাড়ছে। বর্তমানে, ঐতিহ্যবাহী সিমেন্ট মর্টারে রক্তক্ষরণ, ডিলামিনেশন, বড় শুকানোর সংকোচন, দুর্বল অভেদ্যতা, কম প্রসার্য বন্ধন শক্তি এবং জলের ক্ষতির কারণে অসম্পূর্ণ হাইড্রেশনের মতো ত্রুটি রয়েছে, যেগুলি সমাধান করা কঠিন, যা কেবল নির্মাণ ত্রুটিই ঘটায় না, বরং অগ্রণীও হয়। শক্ত হয়ে যাওয়া ঘটনা যেমন মর্টার ফাটল, পাল্ভারাইজেশন, শেডিং এবং হোলো করা।

বাণিজ্যিক মর্টারের জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত মিশ্রণগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, সেলুলোজ ইথারের জল ধারণ, ঘন হওয়া এবং প্রতিবন্ধকতার কাজ রয়েছে এবং সিমেন্ট মর্টারের শারীরিক বৈশিষ্ট্য যেমন কর্মক্ষমতা, জল ধারণ, বন্ধন কার্যকারিতা এবং সময় নির্ধারণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। , যেমন উল্লেখযোগ্যভাবে সিমেন্ট বৃদ্ধি. মর্টারের প্রসার্য বন্ধন শক্তি হ্রাস পাবে, তবে সিমেন্ট মর্টারের সংকোচন শক্তি, নমনীয় শক্তি এবং ইলাস্টিক মডুলাস হ্রাস পাবে। ঝাং ইশুন এবং অন্যরা মর্টারের বৈশিষ্ট্যগুলিতে মিথাইল সেলুলোজ ইথার এবং হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথারের প্রভাব অধ্যয়ন করেছেন। ফলাফলগুলি দেখায় যে: উভয় সেলুলোজ ইথারই মর্টারের জল ধারণকে উন্নত করতে পারে এবং নমনীয় শক্তি এবং সংকোচনের শক্তি বিভিন্ন ডিগ্রিতে হ্রাস পায়, যখন ভাঁজ অনুপাত এবং মর্টারের বন্ধন শক্তি বিভিন্ন ডিগ্রিতে বৃদ্ধি পায় এবং মর্টারের সংকোচন কার্যক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। উন্নত করা AJenni, R. Zurbriggen, ইত্যাদি সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত পাতলা-স্তর আঠালো মর্টার সিস্টেমে বিভিন্ন পদার্থের মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করার জন্য আধুনিক পরীক্ষা এবং বিশ্লেষণ কৌশল ব্যবহার করেছেন, এবং পর্যবেক্ষণ করেছেন যে সেলুলোজ ইথার এবং Ca(OH) মর্টারের পৃষ্ঠের কাছে উপস্থিত হয়েছে। . 2, সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলিতে সেলুলোজ ইথারগুলির স্থানান্তর নির্দেশ করে।

এই কাগজে, কম্প্রেসিভ রেজিস্ট্যান্স, ফ্লেক্সুরাল রেজিস্ট্যান্স, বন্ডিং এবং এসইএম মাইক্রোস্কোপিক চেহারার মতো মর্টার টেস্টিং পদ্ধতি ব্যবহার করে, বিভিন্ন বয়সে কম্প্রেসিভ শক্তি, ফ্লেক্সাল রেজিস্ট্যান্স এবং বন্ড শক্তির মতো যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর সেলুলোজ ইথার সিমেন্ট মর্টারের প্রভাব অধ্যয়ন করা হয়, এবং এটা ব্যাখ্যা করা হয়. তার কর্মের প্রক্রিয়া।

2. কাঁচামাল এবং পরীক্ষার পদ্ধতি

2.1 কাঁচামাল

2.1.1 সিমেন্ট

উহান হুয়াক্সিন সিমেন্ট কোং লিমিটেড, মডেল পি 042.5 (GB175-2007) দ্বারা উত্পাদিত সাধারণ লৌরেট সিমেন্টের ঘনত্ব 3.25 গ্রাম/সেমি³ এবং 4200cm একটি নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা²/g

2.1.2 হাইড্রক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ ইথার

দহাইড্রোক্সিথাইল মিথাইল সেলুলোজ ইথারমার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের হারকিউলিস গ্রুপ দ্বারা উত্পাদিত 25 এ 2% দ্রবণে 50000MPa/s, 100000MPa/s, এবং 200000MPa/s এর সান্দ্রতা রয়েছে°C, এবং নিম্নলিখিত সংক্ষিপ্ত রূপগুলি হল HEMC5, HEMC10, এবং HEMC20৷

2.2 পরীক্ষা পদ্ধতি

ক সংশোধিত মর্টার এর সংকোচন শক্তি

Wuxi Jianyi Instrument Co., Ltd-এর TYE-300 কম্প্রেসিভ স্ট্রেংথ মেশিন দিয়ে সবুজ দেহের নমুনার সংকোচনের শক্তি পরীক্ষা করা হয়েছে। লোডিং রেট হল 0.5 kN/s। কম্প্রেসিভ শক্তি পরীক্ষা GB/T17671-1999 "সিমেন্ট মর্টার স্ট্রেংথ টেস্ট মেথড (ISO মেথড)" অনুযায়ী করা হয়।

সংজ্ঞা অনুসারে, সবুজ দেহের সংকোচনশীল শক্তি গণনা করার সূত্রটি হল:

Rc=F/S

যেখানে আরসি-কম্প্রেসিভ শক্তি, MPa;

F-ব্যর্থতা লোড নমুনা উপর অভিনয়, kN;

S-চাপ এলাকা, মি².

সংজ্ঞা অনুসারে, সবুজ দেহের নমনীয় শক্তি গণনা করার সূত্র হল:

Rf = (3P× L)/(2খ× h²) =0.234×P

সূত্রে, আরএফ-নমনীয় শক্তি, MPa;

P-ব্যর্থতা লোড নমুনা উপর অভিনয়, kN;

L-সমর্থনকারী সিলিন্ডারগুলির কেন্দ্রগুলির মধ্যে দূরত্ব, অর্থাৎ 10 সেমি;

খ, জ-টেস্ট বডির ক্রস-সেকশনের প্রস্থ এবং উচ্চতা, উভয়ই 4 সেমি।

খ. পরিবর্তিত সিমেন্ট মর্টারের প্রসার্য বন্ধন শক্তি

আঠালো শক্তি পরিমাপ করতে ZQS6-2000 আঠালো ইট আঠালো শক্তি আবিষ্কারক ব্যবহার করুন, এবং প্রসার্য গতি 2 মিমি/মিনিট। বন্ধন শক্তি পরীক্ষা JC/T985-2005 "ভূমির জন্য সিমেন্ট-ভিত্তিক স্ব-সমতলকরণ মর্টার" অনুযায়ী করা হয়েছিল।

সংজ্ঞা অনুসারে, সবুজ দেহের বন্ধন শক্তি গণনা করার সূত্র হল:

P=F/S

সূত্রে, পি-প্রসার্য বন্ধন শক্তি, MPa;

F-সর্বাধিক ব্যর্থতা লোড, এন;

S-বন্ধন এলাকা, মিমি².

3. ফলাফল এবং আলোচনা

3.1 কম্প্রেসিভ শক্তি

বিভিন্ন বয়সে বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ দুটি ধরণের সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারগুলির সংকোচনের শক্তি থেকে, এটি দেখা যায় যে HEMC বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে, বিভিন্ন বয়সে (3d, 7d এবং 28d) সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারগুলির সংকোচনের শক্তি হ্রাস পেয়েছে। উল্লেখযোগ্যভাবে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে এবং ধীরে ধীরে স্থিতিশীল হয়েছে: যখন HEMC এর বিষয়বস্তু 0.4% এর কম ছিল, তখন খালি নমুনার তুলনায় সংকোচনের শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে; যখন HEMC এর বিষয়বস্তু ছিল 0.4% ~ 1.0%, কমপ্রেসিভ শক্তি হ্রাসের প্রবণতা ধীর হয়ে যায়। যখন সেলুলোজ ইথার সামগ্রী 0.8% এর বেশি হয়, তখন 7d এবং 28d বয়সের সংকোচনের শক্তি 3d বয়সে ফাঁকা নমুনার তুলনায় কম হয়, যখন পরিবর্তিত মর্টার 3d-এর সংকোচনের শক্তি প্রায় শূন্য হয়, এবং নমুনাটি হল হালকাভাবে চাপা তাত্ক্ষণিকভাবে চূর্ণ, ভিতরে গুঁড়ো, এবং ঘনত্ব খুব কম।

বিভিন্ন বয়সে পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচনের শক্তিতে একই HEMC-এর প্রভাবও আলাদা, যা দেখায় যে 7d এবং 3d-এর তুলনায় HEMC বিষয়বস্তুর বেশি বৃদ্ধির সাথে 28d-এর সংকোচনের শক্তি হ্রাস পায়। এটি দেখায় যে বয়স বৃদ্ধির সাথে HEMC-এর রিটার্ডিং প্রভাব সর্বদা বিদ্যমান থাকে এবং HEMC-এর রিটার্ডিং প্রভাব সিস্টেমে জল হ্রাস বা হাইড্রেশন প্রতিক্রিয়ার অগ্রগতির দ্বারা প্রভাবিত হয় নি, যার ফলে সংকোচনের শক্তি বৃদ্ধি পায়। পরিবর্তিত মর্টার HEMC-এর সাথে মিশ্রিত মর্টার নমুনা ছাড়া তার চেয়ে অনেক ছোট।

বিভিন্ন বয়সে সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচনশীল শক্তির পরিবর্তন বক্ররেখা থেকে, এটি দেখা যায় যে একই পরিমাণ সেলুলোজ ইথার যোগ করা হলে, বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচনের শক্তি হল: HEMC20 HEMC10>HEMC5. এর কারণ হল উচ্চ ডিগ্রী পলিমারাইজেশন সহ HEMC কম পলিমারাইজেশনের সাথে HEMC-এর তুলনায় মর্টারের সংকোচনের শক্তি হ্রাসের উপর বেশি প্রভাব ফেলে, তবে HEMC-এর সাথে মিশ্রিত পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচনের শক্তি অনেক কম। HEMC ছাড়া ফাঁকা মর্টার।

নিম্নোক্ত তিনটি কারণ পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচনের শক্তি হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে: একদিকে, কারণ জলে দ্রবণীয় HEMC ম্যাক্রোমোলিকুলার নেটওয়ার্ক কাঠামো সিমেন্টের কণা, CSH জেল, ক্যালসিয়াম অক্সাইড, ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট হাইড্রেট এবং অন্যান্য কণাকে ঢেকে রাখে। কণা পৃষ্ঠে, বিশেষত সিমেন্ট হাইড্রেশনের প্রাথমিক পর্যায়ে, ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট হাইড্রেট এবং HEMC-এর মধ্যে শোষণ ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেটের হাইড্রেশন প্রতিক্রিয়াকে ধীর করে দেয়, যার ফলে সংকোচনের শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। স্থায়ী মর্টারের রিটার্ডিং প্রভাব সুস্পষ্ট, যা দেখায় যে যখন HEMC20 এর বিষয়বস্তু 0.8%~1% এ পৌঁছায়, তখন পরিবর্তিত মর্টার নমুনার 3d শক্তি শূন্য হয়; অন্যদিকে, হাইড্রেটেড HEMC দ্রবণটির একটি উচ্চ সান্দ্রতা রয়েছে এবং মর্টারের মিশ্রণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, এটি বাতাসের সাথে মিশ্রিত হয়ে প্রচুর পরিমাণে বায়ু বুদবুদ তৈরি করতে পারে, যার ফলে শক্ত মর্টারে প্রচুর পরিমাণে শূন্যতা তৈরি হয়। , এবং HEMC বিষয়বস্তুর বৃদ্ধি এবং এর পলিমারাইজেশন ডিগ্রী বৃদ্ধির সাথে নমুনার সংকোচনের শক্তি ক্রমাগত হ্রাস পায়; মর্টার সিস্টেম শুধুমাত্র মর্টারের নমনীয়তা বাড়ায় এবং অনমনীয় সমর্থনের ভূমিকা পালন করতে পারে না, তাই সংকোচনের শক্তি হ্রাস পায়।

3.2 নমনীয় শক্তি

বিভিন্ন বয়সে দুটি ভিন্ন সান্দ্রতা সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের নমনীয় শক্তি থেকে, এটি দেখা যায় যে পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচন শক্তির পরিবর্তনের মতো, সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের নমনীয় শক্তি HEMC বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।

বিভিন্ন বয়সে সেলুলোজ ইথার সংশোধিত মর্টারের নমনীয় শক্তির পরিবর্তনের বক্ররেখা থেকে, এটি দেখা যায় যে যখন সেলুলোজ ইথারের বিষয়বস্তু একই থাকে, তখন HEMC20 পরিবর্তিত মর্টার নমুনার নমনীয় শক্তি HEMC10 পরিবর্তিত মর্টার নমুনার তুলনায় সামান্য কম, যখন HEMC-এর বিষয়বস্তু 0.4%~0.8% হয়, তখন দুটির 28d নমনীয় শক্তি পরিবর্তন বক্ররেখা প্রায় মিলে যায়।

বিভিন্ন বয়সে সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের নমনীয় শক্তির পরিবর্তনের বক্ররেখা থেকে, এটিও দেখা যায় যে পরিবর্তিত মর্টারের নমনীয় শক্তির পরিবর্তন হল: HEMC5

3.3 বন্ড শক্তি

এটি বিভিন্ন বয়সে তিনটি সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের বন্ড শক্তির পরিবর্তনের বক্ররেখা থেকে দেখা যায় যে পরিবর্তিত মর্টারের বন্ধনের শক্তি HEMC বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং ধীরে ধীরে স্থিতিশীল হতে থাকে। বয়স বৃদ্ধির সাথে সাথে পরিবর্তিত মর্টারের বন্ড শক্তিও ক্রমবর্ধমান প্রবণতা দেখায়।

তিনটি সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের 28-দিনের বন্ড শক্তি পরিবর্তন বক্ররেখা থেকে দেখা যায় যে পরিবর্তিত মর্টারের বন্ড শক্তি HEMC বিষয়বস্তুর বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং ধীরে ধীরে স্থিতিশীল হতে থাকে। একই সময়ে, সেলুলোজ ইথারের পলিমারাইজেশন ডিগ্রি বৃদ্ধির সাথে, পরিবর্তিত মর্টারের বন্ধনের শক্তির পরিবর্তন হল: HEMC20>HEMC10>HEMC5।

এটি উচ্চ HEMC সামগ্রী সহ পরিবর্তিত মর্টারে প্রচুর সংখ্যক ছিদ্রের প্রবর্তনের কারণে, যার ফলে শক্ত হয়ে যাওয়া দেহের ছিদ্রতা বৃদ্ধি পায়, কাঠামোর ঘনত্ব হ্রাস পায় এবং বন্ধনের শক্তি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। ; প্রসার্য পরীক্ষায়, সংশোধিত মর্টারে ফ্র্যাকচার ঘটেছে ভিতরে, পরিবর্তিত মর্টার এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে যোগাযোগের পৃষ্ঠে কোনও ফ্র্যাকচার নেই, যা নির্দেশ করে যে পরিবর্তিত মর্টার এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে বন্ধনের শক্তি শক্ত হওয়া থেকে বেশি পরিবর্তিত মর্টার। যাইহোক, যখন HEMC এর পরিমাণ কম হয় (0%~0.4%), জলে দ্রবণীয় HEMC অণুগুলি হাইড্রেটেড সিমেন্টের কণাকে আবৃত ও আবৃত করতে পারে এবং সিমেন্ট কণাগুলির মধ্যে একটি পলিমার ফিল্ম তৈরি করতে পারে, যা নমনীয়তা এবং নমনীয়তা বাড়ায়। পরিবর্তিত মর্টার। প্লাস্টিসিটি, এবং HEMC-এর চমৎকার জল ধরে রাখার কারণে, পরিবর্তিত মর্টারে হাইড্রেশন প্রতিক্রিয়ার জন্য পর্যাপ্ত জল রয়েছে, যা সিমেন্টের শক্তির বিকাশ নিশ্চিত করে এবং পরিবর্তিত সিমেন্ট মর্টারের বন্ধনের শক্তি রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়।

3.4 SEM

সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের আগে এবং পরে এসইএম তুলনা চিত্রগুলি থেকে, এটি দেখা যায় যে অপরিবর্তিত মর্টারে স্ফটিক দানার মধ্যে ফাঁকগুলি তুলনামূলকভাবে বড় এবং অল্প পরিমাণে স্ফটিক তৈরি হয়। পরিবর্তিত মর্টারে, স্ফটিকগুলি সম্পূর্ণরূপে বৃদ্ধি পায়, সেলুলোজ ইথারের সংযোজন মর্টারের জল ধরে রাখার কার্যকারিতা উন্নত করে, সিমেন্ট সম্পূর্ণরূপে হাইড্রেটেড হয় এবং হাইড্রেশন পণ্যগুলি সুস্পষ্ট।

এর কারণ হল সেলুলোজ ইথারকে একটি বিশেষ ইথারিফিকেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে চিকিত্সা করা হয়েছে, যার চমৎকার বিচ্ছুরণ এবং জল ধারণ রয়েছে। দীর্ঘ সময়ের মধ্যে ধীরে ধীরে জল নির্গত হয়, শুকিয়ে যাওয়া এবং বাষ্পীভবনের কারণে কৈশিক ছিদ্র থেকে অল্প পরিমাণ জল বেরিয়ে যায় এবং পরিবর্তিত সিমেন্ট মর্টারের শক্তি নিশ্চিত করার জন্য বেশিরভাগ জল সিমেন্টের সাথে হাইড্রেট করে।

4 উপসংহার

ক HEMC এর বিষয়বস্তু বাড়ার সাথে সাথে বিভিন্ন বয়সে পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচনের শক্তি ক্রমাগত হ্রাস পেতে থাকে এবং হ্রাসের পরিসর হ্রাস পায় এবং সমতল হতে থাকে; যখন সেলুলোজ ইথারের বিষয়বস্তু 0.8% এর বেশি হয়, তখন 7d এবং 28d 3d-বয়সী ফাঁকা নমুনার সংকোচনের শক্তি ফাঁকা নমুনার তুলনায় কম, যখন পরিবর্তিত মর্টারের 3d-বয়সী সংকোচনের শক্তি প্রায় শূন্য। হালকা চাপ দিলে নমুনা ভেঙ্গে যায় এবং ভিতরের অংশ কম ঘনত্বের সাথে গুঁড়া হয়।

খ. যখন একই পরিমাণ সেলুলোজ ইথার যোগ করা হয়, তখন বিভিন্ন সান্দ্রতা সহ সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের সংকোচনের শক্তি নিম্নরূপ পরিবর্তিত হয়: HEMC20 HEMC10>HEMC5.

গ. সেলুলোজ ইথার পরিবর্তিত মর্টারের নমনীয় শক্তি HEMC বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। পরিবর্তিত মর্টারের নমনীয় শক্তির পরিবর্তন হল: HEMC5

d HEMC বিষয়বস্তুর বৃদ্ধির সাথে পরিবর্তিত মর্টারের বন্ধন শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং ধীরে ধীরে স্থিতিশীল হতে থাকে। একই সময়ে, সেলুলোজ ইথারের পলিমারাইজেশন ডিগ্রি বৃদ্ধির সাথে, পরিবর্তিত মর্টারের বন্ধনের শক্তির পরিবর্তন হল: HEMC20>HEMC10>HEMC5।

e সেলুলোজ ইথার সিমেন্ট মর্টারে মিশ্রিত হওয়ার পরে, স্ফটিকটি সম্পূর্ণরূপে বৃদ্ধি পায়, স্ফটিক দানার মধ্যবর্তী ছিদ্রগুলি হ্রাস পায় এবং সিমেন্ট সম্পূর্ণরূপে হাইড্রেটেড হয়, যা সিমেন্ট মর্টারের সংকোচনশীল, নমনীয় এবং বন্ধন শক্তি নিশ্চিত করে।