ફ્લાય એશ મોર્ટારના ગુણધર્મો પર હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ ઈથર

ફ્લાય એશ મોર્ટારના ગુણધર્મો પર હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ ઈથરની અસરનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, અને ભીની ઘનતા અને સંકુચિત શક્તિ વચ્ચેના સંબંધનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. પરીક્ષણ પરિણામો દર્શાવે છે કે ફ્લાય એશ મોર્ટારમાં હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ ઈથર ઉમેરવાથી મોર્ટારના પાણીની જાળવણી કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો થઈ શકે છે, મોર્ટારના બંધનનો સમય લંબાય છે અને મોર્ટારની ભીની ઘનતા અને સંકુચિત શક્તિ ઘટાડી શકાય છે. ભીની ઘનતા અને 28d સંકુચિત શક્તિ વચ્ચે સારો સંબંધ છે. જાણીતી ભીની ઘનતાની સ્થિતિ હેઠળ, ફિટિંગ ફોર્મ્યુલાનો ઉપયોગ કરીને 28d સંકુચિત શક્તિની ગણતરી કરી શકાય છે.

મુખ્ય શબ્દો:ફ્લાય એશ; સેલ્યુલોઝ ઈથર; પાણી રીટેન્શન; સંકુચિત શક્તિ; સહસંબંધ

હાલમાં, ફ્લાય એશનો બાંધકામ એન્જિનિયરિંગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. મોર્ટારમાં ફ્લાય એશની ચોક્કસ માત્રા ઉમેરવાથી માત્ર યાંત્રિક ગુણધર્મો અને મોર્ટારની ટકાઉપણું જ નહીં, પણ મોર્ટારની કિંમત પણ ઘટાડી શકાય છે. જો કે, ફ્લાય એશ મોર્ટાર અપૂરતી પાણીની જાળવણી દર્શાવે છે, તેથી મોર્ટારની પાણીની જાળવણી કેવી રીતે સુધારવી તે એક તાકીદની સમસ્યા બની ગઈ છે જેનો ઉકેલ લાવવામાં આવે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર એ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાનું મિશ્રણ છે જે સામાન્ય રીતે દેશ-વિદેશમાં વપરાય છે. પાણીની જાળવણી અને મોર્ટારની સંકુચિત શક્તિ જેવા પ્રભાવ સૂચકાંકો પર મોટી અસર કરવા માટે તેને માત્ર થોડી માત્રામાં ઉમેરવાની જરૂર છે.

1. કાચો માલ અને પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ

1.1 કાચો માલ

સિમેન્ટ પી·O 42.5 ગ્રેડ સામાન્ય પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ હેંગઝોઉ મેયા સિમેન્ટ ફેક્ટરી દ્વારા ઉત્પાદિત; ફ્લાય એશ ગ્રેડ છેⅡરાખ રેતી સામાન્ય મધ્યમ રેતી છે જેમાં 2.3 ની ઝીણીતા મોડ્યુલસ છે, 1499 કિગ્રાની બલ્ક ઘનતા છે·m-3, અને ભેજનું પ્રમાણ 0.14%, કાદવનું પ્રમાણ 0.72%; hydroxypropyl મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC) શેન્ડોંગ હેડા કંપની લિમિટેડ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, બ્રાન્ડ 75HD100000 છે; મિશ્રણનું પાણી નળનું પાણી છે.

1.2 મોર્ટાર તૈયારી

સેલ્યુલોઝ ઈથર મોડિફાઈડ મોર્ટારને મિક્સ કરતી વખતે, પહેલા HPMC ને સિમેન્ટ અને ફ્લાય એશ સાથે સારી રીતે મિક્સ કરો, પછી રેતી સાથે 30 સેકન્ડ સુધી સૂકવીને મિક્સ કરો, પછી પાણી ઉમેરો અને 180 સેકન્ડથી ઓછા સમય માટે મિક્સ કરો.

1.3 પરીક્ષણ પદ્ધતિ

તાજા મિશ્રિત મોર્ટારની સુસંગતતા, ભીની ઘનતા, ડિલેમિનેશન અને સેટિંગ સમય JGJ70-90 "બિલ્ડિંગ મોર્ટારની મૂળભૂત કામગીરી પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ" માં સંબંધિત નિયમો અનુસાર માપવામાં આવશે. મોર્ટારની પાણીની જાળવણી JG/T 230-2007 "રેડી મિશ્રિત મોર્ટાર" ના પરિશિષ્ટ Aમાં મોર્ટારના પાણીની જાળવણી માટેની પરીક્ષણ પદ્ધતિ અનુસાર નક્કી કરવામાં આવે છે. કમ્પ્રેસિવ સ્ટ્રેન્થ ટેસ્ટ 70.7mm x 70.7mm x 70.7mm ક્યુબ બોટમ ટેસ્ટ મોલ્ડ અપનાવે છે. રચાયેલ ટેસ્ટ બ્લોક (20.) ના તાપમાને મટાડવામાં આવે છે±2)°C 24 કલાક માટે, અને ડિમોલ્ડિંગ પછી, તે (20) તાપમાન સાથે વાતાવરણમાં સાજા થવાનું ચાલુ રાખવામાં આવે છે.±2)°C અને JGJ70-90 “બિલ્ડિંગ મોર્ટાર બેઝિક પર્ફોર્મન્સ ટેસ્ટ મેથડ” તેની સંકુચિત શક્તિનું નિર્ધારણ અનુસાર પૂર્વનિર્ધારિત વયથી 90% થી વધુ સાપેક્ષ ભેજ.

2. પરીક્ષણ પરિણામો અને વિશ્લેષણ

2.1 ભીની ઘનતા

ઘનતા અને HPMC ની માત્રા વચ્ચેના સંબંધ પરથી તે જોઈ શકાય છે કે HPMC ની માત્રામાં વધારો સાથે ભીની ઘનતા ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે. જ્યારે HPMC ની માત્રા 0.05% હોય છે, ત્યારે મોર્ટારની ભીની ઘનતા બેન્ચમાર્ક મોર્ટારના 96.8% હોય છે. જ્યારે HPMC ની માત્રા સતત વધતી જાય છે, ત્યારે ભીની ઘનતાની ઘટતી ઝડપ ઝડપી થાય છે. જ્યારે HPMC ની સામગ્રી 0.20% છે, ત્યારે મોર્ટારની ભીની ઘનતા બેન્ચમાર્ક મોર્ટારના માત્ર 81.5% છે. આ મુખ્યત્વે HPMC ની હવા-પ્રવેશની અસરને કારણે છે. પરિચયિત હવાના પરપોટા મોર્ટારની છિદ્રાળુતામાં વધારો કરે છે અને કોમ્પેક્ટનેસ ઘટાડે છે, પરિણામે મોર્ટારની ઘનતામાં ઘટાડો થાય છે.

2.2 સેટિંગ સમય

કોગ્યુલેશન સમય અને HPMC ની માત્રા વચ્ચેના સંબંધ પરથી જોઈ શકાય છે કે કોગ્યુલેશન સમય ધીમે ધીમે વધી રહ્યો છે. જ્યારે ડોઝ 0.20% હોય છે, ત્યારે સેટિંગ સમય સંદર્ભ મોર્ટારની તુલનામાં 29.8% વધે છે, લગભગ 300 મિનિટ સુધી પહોંચે છે. તે જોઈ શકાય છે કે જ્યારે ડોઝ 0.20% હોય છે, ત્યારે સેટિંગ સમયમાં ઘણો ફેરફાર થાય છે. કારણ એ છે કે એલ શ્મિટ્ઝ એટ અલ. માને છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર પરમાણુ મુખ્યત્વે હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનો જેમ કે cSH અને કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ પર શોષાય છે, અને ક્લિંકરના મૂળ ખનિજ તબક્કામાં ભાગ્યે જ શોષાય છે. વધુમાં, છિદ્ર દ્રાવણની સ્નિગ્ધતામાં વધારો થવાને કારણે, સેલ્યુલોઝ ઈથર ઘટે છે. છિદ્ર દ્રાવણમાં આયનોની ગતિશીલતા (Ca2+, so42-…) હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયામાં વધુ વિલંબ કરે છે.

2.3 લેયરિંગ અને વોટર રીટેન્શન

ડિલેમિનેશન અને વોટર રીટેન્શનની ડિગ્રી બંને મોર્ટારની વોટર રીટેન્શન અસરને લાક્ષણિકતા આપી શકે છે. ડિલેમિનેશનની ડિગ્રી અને HPMC ની રકમ વચ્ચેના સંબંધ પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે HPMC ની માત્રામાં વધારો થતાં ડિલેમિનેશનની ડિગ્રી ઘટતી જતી વલણ દર્શાવે છે. જ્યારે એચપીએમસીની સામગ્રી 0.05% હોય છે, ત્યારે ડિલેમિનેશનની ડિગ્રી ખૂબ જ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે, જે દર્શાવે છે કે જ્યારે ફાઈબર ઈથરની સામગ્રી ઓછી હોય છે, ત્યારે ડિલેમિનેશનની ડિગ્રી મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડી શકાય છે, પાણીની જાળવણીની અસર સુધારી શકાય છે, અને કાર્યક્ષમતા અને મોર્ટારની કાર્યક્ષમતા સુધારી શકાય છે. પાણીની મિલકત અને એચપીએમસીની રકમ વચ્ચેના સંબંધને ધ્યાનમાં લેતા, જેમ જેમ એચપીએમસીનું પ્રમાણ વધે છે તેમ તેમ પાણીની જાળવણી પણ ધીમે ધીમે વધુ સારી બને છે. જ્યારે ડોઝ 0.15% કરતા ઓછો હોય છે, ત્યારે પાણીની જાળવણીની અસર ખૂબ જ નરમાશથી વધે છે, પરંતુ જ્યારે ડોઝ 0.20% સુધી પહોંચે છે, ત્યારે પાણીની જાળવણી અસરમાં ઘણો સુધારો થયો છે, જ્યારે ડોઝ 0.15% હોય ત્યારે 90.1% થી વધીને 95% થાય છે. HPMC ની માત્રા સતત વધતી જાય છે, અને મોર્ટારનું બાંધકામ કામગીરી બગડવાનું શરૂ થાય છે. તેથી, વોટર રીટેન્શન કામગીરી અને બાંધકામ કામગીરીને ધ્યાનમાં લેતા, HPMC ની યોગ્ય માત્રા 0.10%~0.20% છે. તેની પાણીની જાળવણી પદ્ધતિનું વિશ્લેષણ: સેલ્યુલોઝ ઈથર એ પાણીમાં દ્રાવ્ય કાર્બનિક પોલિમર છે, જે આયનીય અને બિન-આયોનિકમાં વહેંચાયેલું છે. HPMC એ તેના માળખાકીય સૂત્રમાં હાઇડ્રોફિલિક જૂથ, હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ (-OH) અને ઇથર બોન્ડ (-0-1) સાથે બિન-આયનીય સેલ્યુલોઝ ઇથર છે. જ્યારે પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ પરના ઓક્સિજન અણુઓ અને ઇથર બોન્ડ અને પાણીના અણુઓ હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવવા માટે સાંકળે છે, જેના કારણે પાણી તેની પ્રવાહીતા ગુમાવે છે, અને મુક્ત પાણી હવે મુક્ત રહેતું નથી, આમ પાણીની જાળવણી અને જાડું થવાની અસર પ્રાપ્ત થાય છે.

2.4 સંકુચિત શક્તિ

સંકુચિત શક્તિ અને HPMC ની માત્રા વચ્ચેના સંબંધ પરથી, તે જોઈ શકાય છે કે HPMC ની માત્રામાં વધારો થવા સાથે, 7d અને 28d ની સંકુચિત શક્તિમાં ઘટાડો થતો જોવા મળ્યો, જે મુખ્યત્વે મોટી સંખ્યામાં દાખલ થવાને કારણે હતો. એચપીએમસી દ્વારા હવાના પરપોટા, જે મોર્ટારની છિદ્રાળુતામાં ઘણો વધારો કરે છે. વધારો, પરિણામે તાકાતમાં ઘટાડો થાય છે. જ્યારે સામગ્રી 0.05% હોય છે, ત્યારે 7d સંકુચિત શક્તિ ખૂબ જ નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે, તાકાત 21.0% ઘટી જાય છે અને 28d સંકુચિત શક્તિ 26.6% ઘટી જાય છે. તે વળાંક પરથી જોઈ શકાય છે કે સંકુચિત શક્તિ પર HPMC ની અસર ખૂબ જ સ્પષ્ટ છે. જ્યારે ડોઝ ખૂબ નાનો હોય છે, ત્યારે તે મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડવામાં આવશે. તેથી, વ્યવહારુ એપ્લિકેશનમાં, તેની માત્રાને નિયંત્રિત કરવી જોઈએ અને ડિફોમર સાથે સંયોજનમાં ઉપયોગ કરવો જોઈએ. કારણની તપાસ, ગુઆન ઝુમાઓ એટ અલ. માને છે કે સૌપ્રથમ, જ્યારે મોર્ટારમાં સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે મોર્ટાર છિદ્રોમાં લવચીક પોલિમર વધે છે, અને જ્યારે પરીક્ષણ બ્લોક સંકુચિત હોય ત્યારે આ લવચીક પોલિમર અને છિદ્રો સખત સમર્થન આપી શકતા નથી. સંયુક્ત મેટ્રિક્સ પ્રમાણમાં નબળું પડી ગયું છે, જેનાથી મોર્ટારની સંકુચિત શક્તિમાં ઘટાડો થાય છે; બીજું, સેલ્યુલોઝ ઈથરની વોટર રીટેન્શન ઈફેક્ટને લીધે, મોર્ટાર ટેસ્ટ બ્લોક બન્યા પછી, મોટા ભાગનું પાણી મોર્ટારમાં રહે છે, અને વાસ્તવિક વોટર-સિમેન્ટ રેશિયો તેના કરતા નીચો હોય છે, તે વિના તે ઘણું મોટું હોય છે, તેથી સંકુચિત શક્તિ મોર્ટાર નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવામાં આવશે.

2.5 સંકુચિત શક્તિ અને ભીની ઘનતા વચ્ચેનો સંબંધ

સંકુચિત શક્તિ અને ભીની ઘનતા વચ્ચેના સંબંધ વળાંક પરથી તે જોઈ શકાય છે કે આકૃતિમાં તમામ બિંદુઓના રેખીય ફિટિંગ પછી, અનુરૂપ બિંદુઓ ફિટિંગ લાઇનની બંને બાજુએ સારી રીતે વિતરિત થાય છે, અને ભીની ઘનતા અને સંકુચિત વચ્ચે સારો સંબંધ છે. તાકાત ગુણધર્મો, અને ભીની ઘનતા માપવામાં સરળ અને સરળ છે, તેથી મોર્ટાર 28d ની સંકુચિત શક્તિ સ્થાપિત રેખીય ફિટિંગ સમીકરણ દ્વારા ગણતરી કરી શકાય છે. રેખીય ફિટિંગ સમીકરણ ફોર્મ્યુલા (1), આરમાં બતાવવામાં આવ્યું છે²=0.9704. Y=0.0195X-27.3 (1), જ્યાં, y એ મોર્ટાર, MPaની 28d સંકુચિત શક્તિ છે; X એ ભીની ઘનતા છે, kg m-3.

3. નિષ્કર્ષ

HPMC ફ્લાય એશ મોર્ટારની વોટર રીટેન્શન ઈફેક્ટને સુધારી શકે છે અને મોર્ટારના ઓપરેટિંગ સમયને લંબાવી શકે છે. તે જ સમયે, મોર્ટારની છિદ્રાળુતામાં વધારો થવાને કારણે, તેની બલ્ક ઘનતા અને સંકુચિત શક્તિ નોંધપાત્ર રીતે ઘટશે, તેથી એપ્લિકેશનમાં યોગ્ય ડોઝ પસંદ કરવો જોઈએ. મોર્ટારની 28d સંકુચિત શક્તિ ભીની ઘનતા સાથે સારો સંબંધ ધરાવે છે, અને 28d સંકુચિત શક્તિની ગણતરી ભીની ઘનતાને માપીને કરી શકાય છે, જે બાંધકામ દરમિયાન મોર્ટારના ગુણવત્તા નિયંત્રણ માટે મહત્વપૂર્ણ સંદર્ભ મૂલ્ય ધરાવે છે.