પાણીની જાળવણી પર સેલ્યુલોઝ ઈથરની અસર

પર્યાવરણીય સિમ્યુલેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ સેલ્યુલોઝ ઇથર્સની વિવિધ ડિગ્રીઓ સાથેની અવેજી અને મોલર અવેજીની અસરનો અભ્યાસ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો જે ગરમ સ્થિતિમાં મોર્ટારના પાણીની જાળવણી પર થાય છે. આંકડાકીય સાધનોનો ઉપયોગ કરીને પરીક્ષણ પરિણામોનું વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે નીચી અવેજીની ડિગ્રી સાથે હાઇડ્રોક્સાઇથાઇલ મિથાઇલ સેલ્યુલોઝ ઇથર અને ઉચ્ચ મોલર અવેજીકરણ ડિગ્રી મોર્ટારમાં શ્રેષ્ઠ પાણીની જાળવણી દર્શાવે છે.

મુખ્ય શબ્દો: સેલ્યુલોઝ ઈથર: પાણી રીટેન્શન; મોર્ટાર પર્યાવરણીય સિમ્યુલેશન પદ્ધતિ; ગરમ પરિસ્થિતિઓ

ગુણવત્તા નિયંત્રણ, ઉપયોગ અને પરિવહનની સગવડતા અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણમાં તેના ફાયદાઓને લીધે, ડ્રાય-મિશ્ર્ડ મોર્ટાર હાલમાં બિલ્ડિંગ બાંધકામમાં વધુ અને વધુ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. સુકા-મિશ્રિત મોર્ટારનો ઉપયોગ બાંધકામ સાઇટ પર પાણી ઉમેર્યા અને મિશ્રણ કર્યા પછી થાય છે. પાણીના બે મુખ્ય કાર્યો છે: એક મોર્ટારના બાંધકામની કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવાનું છે, અને બીજું સિમેન્ટીયસ સામગ્રીના હાઇડ્રેશનને સુનિશ્ચિત કરવાનું છે જેથી મોર્ટાર સખત થયા પછી જરૂરી ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરી શકે. પર્યાપ્ત ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મો મેળવવા માટે, મોર્ટારમાં પાણી ઉમેરવાની સમાપ્તિથી બાંધકામ પૂર્ણ થવા સુધી, મુક્ત પાણી સિમેન્ટને હાઇડ્રેટ કરવા ઉપરાંત બે દિશામાં સ્થળાંતર કરશે: બેઝ લેયર શોષણ અને સપાટીનું બાષ્પીભવન. ગરમ સ્થિતિમાં અથવા સીધા સૂર્યપ્રકાશમાં, સપાટી પરથી ભેજ ઝડપથી બાષ્પીભવન થાય છે. ગરમ સ્થિતિમાં અથવા સીધા સૂર્યપ્રકાશ હેઠળ, તે જરૂરી છે કે મોર્ટાર સપાટી પરથી ઝડપથી ભેજ જાળવી રાખે અને તેના મુક્ત પાણીના નુકસાનને ઘટાડે. મોર્ટારના પાણીની જાળવણીનું મૂલ્યાંકન કરવાની ચાવી એ યોગ્ય પરીક્ષણ પદ્ધતિ નક્કી કરવાનું છે. લી વેઇ એટ અલ. મોર્ટાર પાણીની જાળવણીની પરીક્ષણ પદ્ધતિનો અભ્યાસ કર્યો અને જાણવા મળ્યું કે વેક્યૂમ ફિલ્ટરેશન પદ્ધતિ અને ફિલ્ટર પેપર પદ્ધતિની તુલનામાં, પર્યાવરણીય સિમ્યુલેશન પદ્ધતિ વિવિધ આસપાસના તાપમાને મોર્ટારના પાણીની જાળવણીને અસરકારક રીતે દર્શાવી શકે છે.

સેલ્યુલોઝ ઈથર શુષ્ક-મિશ્રિત મોર્ટાર ઉત્પાદનોમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું પાણી-જાળવણી એજન્ટ છે. ડ્રાય-મિક્સ્ડ મોર્ટારમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ હાઇડ્રોક્સાઇથિલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HEMC) અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC) છે. અનુરૂપ અવેજી જૂથો હાઇડ્રોક્સાઇથિલ, મિથાઈલ અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ, મિથાઈલ છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરના અવેજી (DS) ની ડિગ્રી દર્શાવે છે કે દરેક એનહાઈડ્રોગ્લુકોઝ એકમ પરના હાઈડ્રોક્સિલ જૂથને કઈ ડિગ્રી સુધી બદલવામાં આવે છે, અને મોલર અવેજીની ડિગ્રી (MS) સૂચવે છે કે જો અવેજી જૂથમાં હાઈડ્રોક્સિલ જૂથ હોય, તો અવેજી પ્રતિક્રિયા ચાલુ રહે છે. નવા ફ્રી હાઇડ્રોક્સિલ જૂથમાંથી ઇથેરીફિકેશન પ્રતિક્રિયા હાથ ધરો. ડિગ્રી રાસાયણિક માળખું અને સેલ્યુલોઝ ઈથરના અવેજીની ડિગ્રી એ મોર્ટારમાં ભેજના પરિવહન અને મોર્ટારના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને અસર કરતા મહત્વપૂર્ણ પરિબળો છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરના મોલેક્યુલર વજનમાં વધારો થવાથી મોર્ટારની પાણીની જાળવણીમાં વધારો થશે, અને અવેજીની વિવિધ ડિગ્રી પણ મોર્ટારના પાણીની જાળવણીને અસર કરશે.

શુષ્ક-મિશ્રિત મોર્ટાર બાંધકામ પર્યાવરણના મુખ્ય પરિબળોમાં આસપાસનું તાપમાન, સંબંધિત ભેજ, પવનની ગતિ અને વરસાદનો સમાવેશ થાય છે. ગરમ આબોહવા અંગે, ACI (અમેરિકન કોંક્રિટ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ) કમિટી 305 તેને ઉચ્ચ વાતાવરણીય તાપમાન, નીચી સંબંધિત ભેજ અને પવનની ગતિ જેવા પરિબળોના સંયોજન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે, જે આ પ્રકારના હવામાનના તાજા અથવા કઠણ કોંક્રિટની ગુણવત્તા અથવા કામગીરીને નબળી પાડે છે. મારા દેશમાં ઉનાળો ઘણીવાર વિવિધ બાંધકામ પ્રોજેક્ટ્સના નિર્માણ માટે પીક સીઝન હોય છે. ઊંચા તાપમાન અને ઓછી ભેજવાળા ગરમ વાતાવરણમાં બાંધકામ, ખાસ કરીને દિવાલની પાછળના મોર્ટારનો ભાગ સૂર્યપ્રકાશના સંપર્કમાં આવી શકે છે, જે શુષ્ક-મિશ્રિત મોર્ટારના તાજા મિશ્રણ અને સખતતાને અસર કરશે. કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો, નિર્જલીકરણ અને શક્તિ ગુમાવવા જેવી કામગીરી પર નોંધપાત્ર અસરો. ગરમ આબોહવા બાંધકામમાં શુષ્ક-મિશ્રિત મોર્ટારની ગુણવત્તાની ખાતરી કેવી રીતે કરવી તે મોર્ટાર ઉદ્યોગના ટેકનિશિયનો અને બાંધકામ કર્મચારીઓનું ધ્યાન અને સંશોધન આકર્ષિત કરે છે.

આ પેપરમાં, પર્યાવરણીય અનુકરણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ હાઇડ્રોક્સાઇથાઇલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર સાથે મિશ્રિત મોર્ટારના પાણીની જાળવણીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કરવામાં આવે છે અને 45 પર મોલર અવેજીકરણની વિવિધ ડિગ્રી સાથે℃, અને આંકડાકીય સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ JMP8.02 ગરમ સ્થિતિમાં મોર્ટારના પાણીની જાળવણી પર વિવિધ સેલ્યુલોઝ ઇથરના પ્રભાવનો અભ્યાસ કરવા માટે પરીક્ષણ ડેટાનું વિશ્લેષણ કરે છે.

1. કાચો માલ અને પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ

1.1 કાચો માલ

શંખ P. 042.5 સિમેન્ટ, 50-100 મેશ ક્વાર્ટઝ રેતી, હાઇડ્રોક્સાઇથિલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ ઈથર (HEMC) અને 40000mPa ની સ્નિગ્ધતા સાથે હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC)·s અન્ય ઘટકોના પ્રભાવને ટાળવા માટે, પરીક્ષણમાં 30% સિમેન્ટ, 0.2% સેલ્યુલોઝ ઈથર અને 69.8% ક્વાર્ટઝ રેતી સહિત એક સરળ મોર્ટાર ફોર્મ્યુલા અપનાવવામાં આવે છે અને ઉમેરવામાં આવેલ પાણીની માત્રા કુલ મોર્ટાર ફોર્મ્યુલાના 19% છે. બંને સામૂહિક ગુણોત્તર છે.

1.2 પર્યાવરણીય અનુકરણ પદ્ધતિ

પર્યાવરણીય અનુકરણ પદ્ધતિનું પરીક્ષણ ઉપકરણ આયોડિન-ટંગસ્ટન લેમ્પ્સ, પંખા અને પર્યાવરણીય ચેમ્બરનો ઉપયોગ બહારના તાપમાન, ભેજ અને પવનની ગતિ વગેરેનું અનુકરણ કરવા માટે કરે છે, વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં તાજા મિશ્રિત મોર્ટારની ગુણવત્તામાં તફાવત ચકાસવા માટે, અને મોર્ટારના પાણીની જાળવણીનું પરીક્ષણ કરો. આ પ્રયોગમાં, સાહિત્યમાં પરીક્ષણ પદ્ધતિમાં સુધારો કરવામાં આવ્યો છે, અને કમ્પ્યુટરને સ્વચાલિત રેકોર્ડિંગ અને પરીક્ષણ માટે સંતુલન સાથે જોડવામાં આવ્યું છે, જેનાથી પ્રાયોગિક ભૂલમાં ઘટાડો થાય છે.

આ પરીક્ષણ પ્રમાણભૂત પ્રયોગશાળામાં કરવામાં આવ્યું હતું [તાપમાન (23±2)°સી, સંબંધિત ભેજ (50±3)%] 45 ના ઇરેડિયેશન તાપમાન પર બિન-શોષક બેઝ લેયર (88 મીમીના આંતરિક વ્યાસ સાથે પ્લાસ્ટિકની વાનગી) નો ઉપયોગ કરીને°C. પરીક્ષણ પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે:

(1) પંખો બંધ કરીને, આયોડિન-ટંગસ્ટન લેમ્પ ચાલુ કરો અને પ્લાસ્ટીકની ડીશને 1 કલાક પહેલાથી ગરમ કરવા માટે આયોડિન-ટંગસ્ટન લેમ્પની નીચે ઊભી સ્થિતિમાં મૂકો;

(2) પ્લાસ્ટિકની વાનગીનું વજન કરો, પછી પ્લાસ્ટિકની વાનગીમાં હલાવવામાં આવેલ મોર્ટાર મૂકો, તેને જરૂરી જાડાઈ અનુસાર સરળ કરો અને પછી તેનું વજન કરો;

(3) પ્લાસ્ટિકની વાનગીને તેની મૂળ સ્થિતિ પર પાછી મૂકો, અને સોફ્ટવેર દર 5 મિનિટમાં એકવાર આપમેળે વજન કરવા માટે સંતુલનને નિયંત્રિત કરે છે, અને પરીક્ષણ 1 કલાક પછી સમાપ્ત થાય છે.

2. પરિણામો અને ચર્ચા

45 પર ઇરેડિયેશન પછી અલગ-અલગ સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ સાથે મિશ્રિત મોર્ટારના વોટર રીટેન્શન રેટ R0 ના ગણતરી પરિણામો°30 મિનિટ માટે સી.

વિશ્વસનીય વિશ્લેષણ પરિણામો મેળવવા માટે, આંકડાકીય સોફ્ટવેર જૂથ SAS કંપનીના ઉત્પાદન JMP8.02 નો ઉપયોગ કરીને ઉપરોક્ત પરીક્ષણ ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. વિશ્લેષણ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે.

2.1 રીગ્રેશન વિશ્લેષણ અને ફિટિંગ

મોડલ ફિટિંગ પ્રમાણભૂત ઓછામાં ઓછા ચોરસ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. માપેલ મૂલ્ય અને અનુમાનિત મૂલ્ય વચ્ચેની સરખામણી મોડેલ ફિટિંગનું મૂલ્યાંકન દર્શાવે છે, અને તે સંપૂર્ણ રીતે ગ્રાફિકલી પ્રદર્શિત થાય છે. બે ડૅશ કરેલ વણાંકો "95% વિશ્વાસ અંતરાલ" રજૂ કરે છે, અને ડેશવાળી આડી રેખા તમામ ડેટાના સરેરાશ મૂલ્યને રજૂ કરે છે. ડૅશ્ડ વળાંક અને ડૅશ્ડ આડી રેખાઓનું આંતરછેદ સૂચવે છે કે મોડેલ સ્યુડો-સ્ટેજ લાક્ષણિક છે.

ફિટિંગ સારાંશ અને ANOVA માટે ચોક્કસ મૂલ્યો. ફિટિંગ સારાંશમાં, આર² 97% સુધી પહોંચી, અને વિચલન વિશ્લેષણમાં P મૂલ્ય 0.05 કરતાં ઘણું ઓછું હતું. બે શરતોનું સંયોજન આગળ દર્શાવે છે કે મોડેલ ફિટિંગ નોંધપાત્ર છે.

2.2 પ્રભાવિત પરિબળોનું વિશ્લેષણ

આ પ્રયોગના અવકાશમાં, 30 મિનિટના ઇરેડિયેશનની સ્થિતિમાં, ફિટિંગ પ્રભાવના પરિબળો નીચે મુજબ છે: એકલ પરિબળોની દ્રષ્ટિએ, સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રકાર અને દાઢ અવેજીની ડિગ્રી દ્વારા મેળવેલા p મૂલ્યો બધા 0.05 કરતા ઓછા છે. , જે બતાવે છે કે બીજા પછીના મોર્ટારના પાણીની જાળવણી પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. જ્યાં સુધી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો સંબંધ છે ત્યાં સુધી, સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રકાર, મોર્ટારના પાણીની જાળવણી પર અવેજી ની ડિગ્રી (Ds) અને મોલર અવેજીકરણ (MS) ની ડિગ્રીની અસરના ફિટિંગ વિશ્લેષણ પરિણામોના પ્રાયોગિક પરિણામોમાંથી, સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પ્રકાર અને અવેજીની ડિગ્રી, અવેજીની ડિગ્રી અને અવેજીની દાઢ ડિગ્રી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા મોર્ટારના પાણીની જાળવણી પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે, કારણ કે બંનેના p-મૂલ્યો 0.05 કરતા ઓછા છે. પરિબળોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સૂચવે છે કે બે પરિબળોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વધુ સાહજિક રીતે વર્ણવવામાં આવી છે. ક્રોસ સૂચવે છે કે બંને મજબૂત સહસંબંધ ધરાવે છે, અને સમાંતર સૂચવે છે કે બંનેમાં નબળા સહસંબંધ છે. પરિબળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા રેખાકૃતિમાં, વિસ્તાર લોα જ્યાં વર્ટિકલ પ્રકાર અને બાજુની અવેજીની ડિગ્રી ઉદાહરણ તરીકે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, બે રેખા વિભાગો એકબીજાને છેદે છે, જે સૂચવે છે કે પ્રકાર અને અવેજીની ડિગ્રી વચ્ચેનો સંબંધ મજબૂત છે, અને વિસ્તાર b જ્યાં વર્ટિકલ પ્રકાર અને દાઢની બાજુની અવેજીની ડિગ્રી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, બે લાઇન સેગમેન્ટ સમાંતર હોય છે, જે સૂચવે છે કે પ્રકાર અને દાઢ અવેજીકરણ વચ્ચેનો સહસંબંધ નબળો છે.

2.3 પાણીની જાળવણીની આગાહી

ફિટિંગ મોડલના આધારે, મોર્ટારના પાણીની જાળવણી પર વિવિધ સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના વ્યાપક પ્રભાવ અનુસાર, મોર્ટારના પાણીની જાળવણીની આગાહી JMP સોફ્ટવેર દ્વારા કરવામાં આવે છે, અને મોર્ટારની શ્રેષ્ઠ જળ જાળવણી માટે પેરામીટર સંયોજન જોવા મળે છે. વોટર રીટેન્શનનું અનુમાન શ્રેષ્ઠ મોર્ટાર વોટર રીટેન્શન અને તેના વિકાસના વલણનું સંયોજન દર્શાવે છે, એટલે કે, પ્રકારની સરખામણીમાં HEMC HPMC કરતાં વધુ સારું છે, મધ્યમ અને નીચું અવેજીકરણ ઉચ્ચ અવેજીકરણ કરતાં વધુ સારું છે, અને મધ્યમ અને ઉચ્ચ અવેજીકરણ ઓછા અવેજીકરણ કરતાં વધુ સારું છે. દાળના અવેજીમાં, પરંતુ આ સંયોજનમાં બંને વચ્ચે કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત નથી. સારાંશમાં, નીચી અવેજીની ડિગ્રી સાથે હાઇડ્રોક્સાઇથાઇલ મિથાઇલ સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ અને ઉચ્ચ દાઢ અવેજીની ડિગ્રીએ 45 પર શ્રેષ્ઠ મોર્ટાર પાણીની જાળવણી દર્શાવી હતી.℃. આ સંયોજન હેઠળ, સિસ્ટમ દ્વારા આપવામાં આવેલ પાણીની જાળવણીનું અનુમાનિત મૂલ્ય 0.611736 છે.±0.014244.

3. નિષ્કર્ષ

(1) નોંધપાત્ર એકલ પરિબળ તરીકે, સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પ્રકાર મોર્ટારના પાણીની જાળવણી પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે, અને હાઈડ્રોક્સાયથાઈલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HEMC) હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC) કરતાં વધુ સારી છે. તે દર્શાવે છે કે અવેજીના પ્રકારમાં તફાવત પાણીની જાળવણીમાં તફાવત તરફ દોરી જશે. તે જ સમયે, સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પ્રકાર પણ અવેજીની ડિગ્રી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

(2) નોંધપાત્ર એકલ પરિબળ પ્રભાવિત પરિબળ તરીકે, સેલ્યુલોઝ ઈથરની દાઢ અવેજીની ડિગ્રી ઘટે છે, અને મોર્ટારનું પાણી જાળવી રાખવાનું વલણ ઘટે છે. આ બતાવે છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર સબસ્ટીટ્યુઅન્ટ ગ્રૂપની બાજુની સાંકળ ફ્રી હાઈડ્રોક્સિલ જૂથ સાથે ઈથરિફિકેશન પ્રતિક્રિયામાંથી પસાર થવાનું ચાલુ રાખે છે, તે મોર્ટારના પાણીની જાળવણીમાં પણ તફાવત તરફ દોરી જશે.

(3) સેલ્યુલોઝ ઇથરના અવેજીની ડિગ્રી અવેજીના પ્રકાર અને દાઢ ડિગ્રી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. અવેજીની ડિગ્રી અને પ્રકાર વચ્ચે, અવેજીની ઓછી ડિગ્રીના કિસ્સામાં, HPMC કરતા HEMC ની પાણીની જાળવણી વધુ સારી છે; અવેજીની ઉચ્ચ ડિગ્રીના કિસ્સામાં, HEMC અને HPMC વચ્ચેનો તફાવત મોટો નથી. અવેજીની ડિગ્રી અને દાઢ અવેજીની વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે, અવેજીની ઓછી ડિગ્રીના કિસ્સામાં, અવેજીની ઓછી દાઢ ડિગ્રીની પાણીની જાળવણી અવેજીની ઉચ્ચ દાઢ ડિગ્રી કરતા વધુ સારી છે; તફાવત બહુ મોટો નથી.

(4) નીચી અવેજીની ડિગ્રી સાથે હાઇડ્રોક્સાઇથાઇલ મિથાઇલ સેલ્યુલોઝ ઇથર સાથે મિશ્રિત મોર્ટાર અને ઉચ્ચ મોલર અવેજીકરણ ડિગ્રી ગરમ સ્થિતિમાં શ્રેષ્ઠ પાણીની જાળવણી દર્શાવે છે. જો કે, મોર્ટારના પાણીની જાળવણી પર સેલ્યુલોઝ ઈથર પ્રકાર, અવેજીની ડિગ્રી અને અવેજીની દાઢ ડિગ્રીની અસર કેવી રીતે સમજાવવી, આ પાસામાં મિકેનિસ્ટિક મુદ્દાને હજુ વધુ અભ્યાસની જરૂર છે.