પોલિમર સિમેન્ટમાં નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર

પોલિમર સિમેન્ટમાં અનિવાર્ય ઉમેરણ તરીકે, નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરને વ્યાપક ધ્યાન અને સંશોધન મળ્યું છે. દેશ-વિદેશમાં સંબંધિત સાહિત્યના આધારે, બિન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત સિમેન્ટ મોર્ટારના કાયદા અને પદ્ધતિની ચર્ચા કરવામાં આવી હતી અને બિન-આયનીય સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રકારો અને પસંદગીના પાસાઓ, પોલિમર સિમેન્ટના ભૌતિક ગુણધર્મો પર તેની અસર, માઇક્રોમોર્ફોલોજી અને યાંત્રિક ગુણધર્મો પર તેની અસર, અને વર્તમાન સંશોધનની ખામીઓ આગળ મૂકવામાં આવી હતી. આ કાર્ય પોલિમર સિમેન્ટમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરના ઉપયોગને પ્રોત્સાહન આપશે.

મુખ્ય શબ્દો: નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર, પોલિમર સિમેન્ટ, ભૌતિક ગુણધર્મો, યાંત્રિક ગુણધર્મો, માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર

1. વિહંગાવલોકન

બાંધકામ ઉદ્યોગમાં પોલિમર સિમેન્ટની વધતી જતી માંગ અને કામગીરીની જરૂરિયાતો સાથે, તેના ફેરફારમાં ઉમેરણો ઉમેરવા એ સંશોધનનું હોટસ્પોટ બની ગયું છે, જેમાંથી, સેલ્યુલોઝ ઈથરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તેની સિમેન્ટ મોર્ટાર પાણીની જાળવણી, જાડું થવું, રિટાર્ડિંગ, હવા પર અસર થાય છે. અને તેથી વધુ. આ પેપરમાં, સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રકારો, પોલિમર સિમેન્ટના ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મો પરની અસરો અને પોલિમર સિમેન્ટના માઇક્રોમોર્ફોલોજીનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે, જે પોલિમર સિમેન્ટમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરના ઉપયોગ માટે સૈદ્ધાંતિક સંદર્ભ પૂરો પાડે છે.

2. નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રકાર

સેલ્યુલોઝ ઈથર એ એક પ્રકારનું પોલિમર સંયોજન છે જેમાં ઈથરનું માળખું સેલ્યુલોઝમાંથી બને છે. ત્યાં ઘણા પ્રકારના સેલ્યુલોઝ ઈથર છે, જે સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીના ગુણધર્મો પર ખૂબ પ્રભાવ ધરાવે છે અને પસંદ કરવાનું મુશ્કેલ છે. અવેજીના રાસાયણિક બંધારણ અનુસાર, તેમને એનિઓનિક, કેશનિક અને નોનિયોનિક ઇથર્સમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. H, cH3, c2H5, (cH2cH20)nH, [cH2cH(cH3)0]nH અને અન્ય બિન-વિચ્છેદ કરી શકાય તેવા જૂથોના સાઇડ ચેઇન અવેજી સાથે નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સિમેન્ટમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે, લાક્ષણિક પ્રતિનિધિઓ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર, મેથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર, હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર, હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર વગેરે. વિવિધ પ્રકારના સેલ્યુલોઝ ઈથર્સ સિમેન્ટના સેટિંગ સમય પર અલગ-અલગ અસર કરે છે. અગાઉના સાહિત્ય અહેવાલો અનુસાર, HEC પાસે સિમેન્ટ માટે સૌથી મજબૂત મંદ કરવાની ક્ષમતા છે, ત્યારબાદ HPMc અને HEMc, અને Mc સૌથી ખરાબ છે. સમાન પ્રકારના સેલ્યુલોઝ ઈથર માટે, પરમાણુ વજન અથવા સ્નિગ્ધતા, મિથાઈલ, હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ, હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ આ જૂથોની સામગ્રી અલગ છે, તેની પાછળની અસર પણ અલગ છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, સ્નિગ્ધતા જેટલી વધારે છે અને બિન-વિચ્છેદ કરી શકાય તેવા જૂથોની સામગ્રી વધારે છે, વિલંબ કરવાની ક્ષમતા વધુ ખરાબ છે. તેથી, વાસ્તવિક ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, વ્યાપારી મોર્ટાર કોગ્યુલેશનની જરૂરિયાતો અનુસાર, સેલ્યુલોઝ ઈથરની યોગ્ય કાર્યાત્મક જૂથ સામગ્રી પસંદ કરી શકાય છે. અથવા તે જ સમયે સેલ્યુલોઝ ઈથરના ઉત્પાદનમાં, કાર્યાત્મક જૂથોની સામગ્રીને સમાયોજિત કરો, તેને વિવિધ મોર્ટારની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરો.

3,પોલિમર સિમેન્ટના ભૌતિક ગુણધર્મો પર નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પ્રભાવ

3.1 ધીમા કોગ્યુલેશન

સિમેન્ટના હાઇડ્રેશન સખ્તાઇના સમયને લંબાવવા માટે, જેથી નવા મિશ્રિત મોર્ટાર લાંબા સમય સુધી પ્લાસ્ટિક રહે, જેથી નવા મિશ્રિત મોર્ટારના સેટિંગ સમયને સમાયોજિત કરી શકાય, તેની કાર્યક્ષમતા સુધારી શકાય, સામાન્ય રીતે મોર્ટારમાં રિટાર્ડર ઉમેરો, બિન- આયનીય સેલ્યુલોઝ ઈથર પોલિમર સિમેન્ટ માટે યોગ્ય છે તે સામાન્ય રીટાર્ડર છે.

સિમેન્ટ પર નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરની રિટાર્ડિંગ અસર મુખ્યત્વે તેના પોતાના પ્રકાર, સ્નિગ્ધતા, માત્રા, સિમેન્ટ ખનિજોની વિવિધ રચના અને અન્ય પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. પોર્ચેઝ જે એટ અલ. દર્શાવે છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર મેથિલેશનની ડિગ્રી જેટલી વધારે છે, તેટલી ખરાબ અસર મંદ પડે છે, જ્યારે સેલ્યુલોઝ ઈથર અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપોક્સી સામગ્રીનું પરમાણુ વજન સિમેન્ટ હાઈડ્રેશનના મંદતા પર નબળી અસર કરે છે. બિન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતા અને ડોપિંગની માત્રામાં વધારો થવાથી, સિમેન્ટના કણોની સપાટી પરનું શોષણ સ્તર જાડું થાય છે, અને સિમેન્ટનો પ્રારંભિક અને અંતિમ સેટિંગ સમય લંબાય છે, અને રિટાર્ડિંગ અસર વધુ સ્પષ્ટ થાય છે. અધ્યયનોએ દર્શાવ્યું છે કે વિવિધ HEMC સામગ્રી સાથે સિમેન્ટ સ્લરીની પ્રારંભિક ગરમીનું પ્રકાશન શુદ્ધ સિમેન્ટ સ્લરી કરતાં લગભગ 15% ઓછું છે, પરંતુ પછીની હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયામાં કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત નથી. સિંઘ એન.કે. વગેરે. દર્શાવે છે કે HEc ડોપિંગની માત્રામાં વધારો થવા સાથે, સંશોધિત સિમેન્ટ મોર્ટારનું હાઇડ્રેશન હીટ રીલીઝ પહેલા વધતું અને પછી ઘટવાનું વલણ દર્શાવે છે, અને HEC સામગ્રી જ્યારે મહત્તમ હાઇડ્રેશન હીટ રીલીઝ સુધી પહોંચે છે તે ઉપચારની ઉંમર સાથે સંબંધિત હતી.

વધુમાં, એવું જાણવા મળ્યું છે કે નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરની વિક્ષેપિત અસર સિમેન્ટની રચના સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. પેસ્કાર્ડ એટ અલ. જાણવા મળ્યું કે સિમેન્ટમાં ટ્રાઇકેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ (C3A) ની સામગ્રી જેટલી ઓછી છે, સેલ્યુલોઝ ઈથરની મંદ અસર વધુ સ્પષ્ટ છે. સ્મિટ્ઝ એલ એટ અલ. એવું માનવામાં આવતું હતું કે આ ટ્રાઇકેલ્શિયમ સિલિકેટ (C3S) અને ટ્રાઇકેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ (C3A) ના હાઇડ્રેશન ગતિવિજ્ઞાન માટે સેલ્યુલોઝ ઇથરની વિવિધ રીતોને કારણે થયું હતું. સેલ્યુલોઝ ઈથર C3S ના પ્રવેગક સમયગાળામાં પ્રતિક્રિયા દર ઘટાડી શકે છે, જ્યારે C3A માટે, તે ઇન્ડક્શન સમયગાળાને લંબાવી શકે છે, અને અંતે મોર્ટારના ઘનકરણ અને સખત પ્રક્રિયામાં વિલંબ કરી શકે છે.

બિન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સિમેન્ટ હાઇડ્રેશનમાં વિલંબ કરવાની પદ્ધતિ પર વિવિધ મંતવ્યો છે. સિલ્વા એટ અલ. લિયુ માનતા હતા કે સેલ્યુલોઝ ઈથરની રજૂઆતથી છિદ્ર દ્રાવણની સ્નિગ્ધતામાં વધારો થશે, આમ આયનોની હિલચાલને અવરોધિત કરશે અને ઘનીકરણમાં વિલંબ થશે. જો કે, પોર્ચેઝ એટ અલ. માનવામાં આવતું હતું કે સેલ્યુલોઝ ઈથર અને સિમેન્ટ હાઇડ્રેશનમાં વિલંબ અને સિમેન્ટ સ્લરીની સ્નિગ્ધતા વચ્ચે સ્પષ્ટ સંબંધ છે. બીજી થિયરી એ છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરની વિક્ષેપ અસર અલ્કલી ડિગ્રેડેશન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. હાઇડ્રોક્સિલ કાર્બોક્સિલિક એસિડ ઉત્પન્ન કરવા માટે પોલિસેકરાઇડ્સ સરળતાથી અધોગતિ કરે છે જે આલ્કલાઇન પરિસ્થિતિઓમાં સિમેન્ટના હાઇડ્રેશનમાં વિલંબ કરી શકે છે. જો કે, અભ્યાસોએ શોધી કાઢ્યું છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર આલ્કલાઇન પરિસ્થિતિઓમાં ખૂબ જ સ્થિર છે અને તે માત્ર થોડું જ ઘટે છે, અને ડિગ્રેડેશનની સિમેન્ટ હાઇડ્રેશનના વિલંબ પર થોડી અસર થાય છે. હાલમાં, વધુ સુસંગત મત એ છે કે મંદીની અસર મુખ્યત્વે શોષણને કારણે થાય છે. ખાસ કરીને, સેલ્યુલોઝ ઈથરની પરમાણુ સપાટી પરનું હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ એસિડિક છે, હાઇડ્રેશન સિમેન્ટ સિસ્ટમમાં ca(0H), અને અન્ય ખનિજ તબક્કાઓ આલ્કલાઇન છે. હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગ, કોમ્પ્લેક્સિંગ અને હાઇડ્રોફોબિક, એસિડિક સેલ્યુલોઝ ઇથર પરમાણુઓની સિનર્જિસ્ટિક ક્રિયા હેઠળ આલ્કલાઇન સિમેન્ટ કણો અને હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનોની સપાટી પર શોષવામાં આવશે. વધુમાં, તેની સપાટી પર એક પાતળી ફિલ્મ બને છે, જે આ ખનિજ તબક્કાના ક્રિસ્ટલ ન્યુક્લીની વધુ વૃદ્ધિને અવરોધે છે અને સિમેન્ટના હાઇડ્રેશન અને સેટિંગમાં વિલંબ કરે છે. સિમેન્ટ હાઇડ્રેશન પ્રોડક્ટ્સ અને સેલ્યુલોઝ ઈથર વચ્ચેની શોષણ ક્ષમતા જેટલી મજબૂત છે, સિમેન્ટનું હાઇડ્રેશન વિલંબ વધુ સ્પષ્ટ છે. એક તરફ, સ્ટીરિક અવરોધનું કદ શોષણ ક્ષમતામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે, જેમ કે હાઇડ્રોક્સિલ જૂથના નાના સ્ટેરિક અવરોધ, તેની મજબૂત એસિડિટી, શોષણ પણ મજબૂત છે. બીજી બાજુ, શોષણ ક્ષમતા સિમેન્ટના હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનોની રચના પર પણ આધાર રાખે છે. પોર્ચેઝ એટ અલ. જાણવા મળ્યું કે સેલ્યુલોઝ ઈથર હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનોની સપાટી પર સરળતાથી શોષાય છે જેમ કે ca(0H)2, csH જેલ અને કેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ હાઇડ્રેટ, પરંતુ એટ્રિન્ગાઇટ અને અનહાઇડ્રેટેડ તબક્કા દ્વારા શોષાય તેવું સરળ નથી. મુલર્ટના અભ્યાસે એ પણ દર્શાવ્યું હતું કે સેલ્યુલોઝ ઈથર c3s અને તેના હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનો પર મજબૂત શોષણ ધરાવે છે, તેથી સિલિકેટ તબક્કાના હાઇડ્રેશનમાં નોંધપાત્ર રીતે વિલંબ થયો હતો. એટ્રીંગાઇટનું શોષણ ઓછું હતું, પરંતુ એટ્રીંગાઇટની રચનામાં નોંધપાત્ર વિલંબ થયો હતો. આ એટલા માટે હતું કારણ કે એટ્રિન્ગાઇટની રચનામાં વિલંબ દ્રાવણમાં ca2+ સંતુલન દ્વારા પ્રભાવિત થયો હતો, જે સિલિકેટ હાઇડ્રેશનમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરના વિલંબનું ચાલુ હતું.

3.2 પાણીની જાળવણી

સિમેન્ટ મોર્ટારમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરની બીજી મહત્વની ફેરફારની અસર એ પાણીને જાળવી રાખતા એજન્ટ તરીકે દેખાય છે, જે ભીના મોર્ટારમાં રહેલા ભેજને અકાળે બાષ્પીભવન થતા અટકાવી શકે છે અથવા પાયા દ્વારા શોષાય છે અને સિમેન્ટના ઓપરેટિંગ સમયને લંબાવતા સિમેન્ટના હાઇડ્રેશનમાં વિલંબ કરી શકે છે. ભીનું મોર્ટાર, જેથી ખાતરી કરી શકાય કે પાતળા મોર્ટારને કાંસકો કરી શકાય છે, પ્લાસ્ટર્ડ મોર્ટાર ફેલાવી શકાય છે, અને મોર્ટારને શોષવામાં સરળતા પહેલા ભીનું કરવાની જરૂર નથી.

સેલ્યુલોઝ ઈથરની જળ-હોલ્ડિંગ ક્ષમતા તેની સ્નિગ્ધતા, માત્રા, પ્રકાર અને આસપાસના તાપમાન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. અન્ય સ્થિતિઓ સમાન છે, સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતા જેટલી વધારે છે, પાણીની જાળવણીની અસર વધુ સારી છે, સેલ્યુલોઝ ઈથરની થોડી માત્રા મોર્ટારના પાણીની જાળવણી દરને મોટા પ્રમાણમાં સુધારી શકે છે; સમાન સેલ્યુલોઝ ઈથર માટે, જેટલો ઊંચો જથ્થો ઉમેરવામાં આવે છે, તેટલો વધારે સંશોધિત મોર્ટારનો પાણી જાળવી રાખવાનો દર વધારે છે, પરંતુ એક શ્રેષ્ઠ મૂલ્ય છે, જેનાથી આગળ પાણીની જાળવણી દર ધીમે ધીમે વધે છે. વિવિધ પ્રકારના સેલ્યુલોઝ ઈથર માટે, પાણીની જાળવણીમાં પણ તફાવત છે, જેમ કે HPMc સમાન પરિસ્થિતિઓમાં Mc બહેતર પાણી રીટેન્શન કરતાં. વધુમાં, આજુબાજુના તાપમાનના વધારા સાથે સેલ્યુલોઝ ઈથરનું પાણી જાળવી રાખવાનું કાર્ય ઘટે છે.

સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં પાણીની જાળવણીનું કાર્ય શા માટે છે તેનું કારણ મુખ્યત્વે પરમાણુ પર 0H છે અને ઈથર બોન્ડ પરનો 0 અણુ હાઈડ્રોજન બોન્ડને સંશ્લેષણ કરવા માટે પાણીના અણુઓ સાથે સંકળાયેલ હશે, જેથી મુક્ત પાણી બંધનકર્તા બને. પાણી, જેથી પાણીની જાળવણીની સારી ભૂમિકા ભજવી શકાય; એવું પણ માનવામાં આવે છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર મેક્રોમોલેક્યુલર સાંકળ પાણીના અણુઓના પ્રસારમાં પ્રતિબંધક ભૂમિકા ભજવે છે, જેથી પાણીના બાષ્પીભવનને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય, ઉચ્ચ પાણીની જાળવણી પ્રાપ્ત કરી શકાય; પોર્ચેઝ જેએ દલીલ કરી હતી કે સેલ્યુલોઝ ઈથરે નવા મિશ્રિત સિમેન્ટ સ્લરીના રેયોલોજિકલ ગુણધર્મો, છિદ્રાળુ નેટવર્કનું માળખું અને સેલ્યુલોઝ ઈથર ફિલ્મની રચના જે પાણીના પ્રસારને અવરોધે છે તેમાં સુધારો કરીને પાણીની જાળવણી અસર પ્રાપ્ત કરી છે. લેટિટિયા પી એટ અલ. એ પણ માને છે કે મોર્ટારની રેયોલોજિકલ પ્રોપર્ટી એ મુખ્ય પરિબળ છે, પરંતુ એ પણ માને છે કે સ્નિગ્ધતા એ મોર્ટારના ઉત્તમ પાણીની જાળવણી કામગીરીને નિર્ધારિત કરતું એકમાત્ર પરિબળ નથી. નોંધનીય છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં પાણીની જાળવણીની સારી કામગીરી હોવા છતાં, પરંતુ તેના સંશોધિત કઠણ સિમેન્ટ મોર્ટારથી પાણીનું શોષણ ઘટશે, તેનું કારણ એ છે કે મોર્ટાર ફિલ્મમાં સેલ્યુલોઝ ઈથર, અને મોર્ટારમાં મોટી સંખ્યામાં નાના બંધ છિદ્રો અવરોધિત થાય છે. રુધિરકેશિકાની અંદર મોર્ટાર.

3.3 જાડું થવું

મોર્ટારની સુસંગતતા તેના કાર્યકારી પ્રભાવને માપવા માટેના મહત્વપૂર્ણ સૂચકાંકોમાંનું એક છે. સુસંગતતા વધારવા માટે સેલ્યુલોઝ ઈથર ઘણીવાર રજૂ કરવામાં આવે છે. "સતતતા" ગુરુત્વાકર્ષણ અથવા બાહ્ય દળોની ક્રિયા હેઠળ પ્રવાહ અને વિકૃત થવાની તાજી મિશ્રિત મોર્ટારની ક્ષમતાને રજૂ કરે છે. જાડું થવું અને પાણી જાળવી રાખવાના બે ગુણધર્મો એકબીજાના પૂરક છે. યોગ્ય માત્રામાં સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉમેરવાથી માત્ર મોર્ટારના પાણીની જાળવણી કામગીરીમાં સુધારો થઈ શકે છે, સરળ બાંધકામ સુનિશ્ચિત કરી શકાય છે, પરંતુ મોર્ટારની સુસંગતતામાં પણ વધારો થાય છે, સિમેન્ટની વિક્ષેપ-વિરોધી ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે, મોર્ટાર અને મેટ્રિક્સ વચ્ચેના બોન્ડ પ્રદર્શનમાં સુધારો થાય છે, અને મોર્ટારની ઝૂલતી ઘટનાને ઘટાડે છે.

સેલ્યુલોઝ ઈથરની જાડાઈની અસર મુખ્યત્વે તેની પોતાની સ્નિગ્ધતામાંથી આવે છે, સ્નિગ્ધતા જેટલી વધારે છે, તેટલી વધુ સારી જાડાઈની અસર, પરંતુ જો સ્નિગ્ધતા ખૂબ મોટી હોય, તો તે મોર્ટારની પ્રવાહીતાને ઘટાડે છે, જે બાંધકામને અસર કરે છે. પરમાણુ વજન (અથવા પોલિમરાઇઝેશનની ડિગ્રી) અને સેલ્યુલોઝ ઇથરની સાંદ્રતા, સોલ્યુશનનું તાપમાન, શીયર રેટ જેવા સ્નિગ્ધતાના ફેરફારને અસર કરતા પરિબળો અંતિમ જાડું થવાની અસરને અસર કરશે.

સેલ્યુલોઝ ઈથરની જાડાઈની પદ્ધતિ મુખ્યત્વે હાઇડ્રેશન અને પરમાણુઓ વચ્ચેના ગૂંચવણમાંથી આવે છે. એક તરફ, સેલ્યુલોઝ ઈથરની પોલિમર સાંકળ પાણીમાં પાણી સાથે હાઈડ્રોજન બોન્ડ બનાવવા માટે સરળ છે, હાઈડ્રોજન બોન્ડ તેને હાઈ હાઈડ્રેશન બનાવે છે; બીજી તરફ, જ્યારે સેલ્યુલોઝ ઈથરને મોર્ટારમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઘણું પાણી શોષી લેશે, જેથી તેનું પોતાનું જથ્થા મોટા પ્રમાણમાં વિસ્તરે છે, જે કણોની મુક્ત જગ્યાને ઘટાડે છે, તે જ સમયે સેલ્યુલોઝ ઈથર પરમાણુ સાંકળો એકબીજા સાથે ગૂંથાઈ જાય છે. ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક માળખું બનાવવા માટે, મોર્ટાર કણો ઘેરાયેલા છે જેમાં મુક્ત પ્રવાહ નથી. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આ બે ક્રિયાઓ હેઠળ, સિસ્ટમની સ્નિગ્ધતામાં સુધારો થાય છે, આમ ઇચ્છિત જાડું અસર પ્રાપ્ત થાય છે.

4. પોલિમર સિમેન્ટના મોર્ફોલોજી અને છિદ્ર માળખા પર નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરની અસર

ઉપરથી જોઈ શકાય છે તેમ, બિન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર પોલિમર સિમેન્ટમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, અને તેનો ઉમેરો ચોક્કસપણે સમગ્ર સિમેન્ટ મોર્ટારના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને અસર કરશે. પરિણામો દર્શાવે છે કે નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સામાન્ય રીતે સિમેન્ટ મોર્ટારની છિદ્રાળુતામાં વધારો કરે છે, અને 3nm ~ 350um ના કદમાં છિદ્રોની સંખ્યા વધે છે, જેમાંથી 100nm ~ 500nm ની રેન્જમાં છિદ્રોની સંખ્યા સૌથી વધુ વધે છે. સિમેન્ટ મોર્ટારના છિદ્ર માળખા પરનો પ્રભાવ નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રકાર અને સ્નિગ્ધતા સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. ઓ ઝીહુઆ એટ અલ. એવું માનવામાં આવતું હતું કે જ્યારે સ્નિગ્ધતા સમાન હોય છે, ત્યારે HEC દ્વારા સંશોધિત સિમેન્ટ મોર્ટારની છિદ્રાળુતા HPMc અને Mc કરતા નાની હોય છે જે મોડિફાયર તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે. સમાન સેલ્યુલોઝ ઈથર માટે, સ્નિગ્ધતા જેટલી નાની હોય છે, સંશોધિત સિમેન્ટ મોર્ટારની છિદ્રાળુતા જેટલી ઓછી હોય છે. ફીણવાળા સિમેન્ટ ઇન્સ્યુલેશન બોર્ડના છિદ્ર પર HPMc ની અસરનો અભ્યાસ કરીને, વાંગ યાનરુ એટ અલ. જાણવા મળ્યું કે HPMC ના ઉમેરાથી છિદ્રાળુતામાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થતો નથી, પરંતુ છિદ્રને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે. જો કે, ઝાંગ ગુઓડિયન એટ અલ. જાણવા મળ્યું કે HEMc સામગ્રી જેટલી વધારે છે, સિમેન્ટ સ્લરીના છિદ્ર માળખા પર વધુ સ્પષ્ટ પ્રભાવ. HEMc ના ઉમેરાથી છિદ્રાળુતા, કુલ છિદ્રનું પ્રમાણ અને સિમેન્ટ સ્લરીની સરેરાશ છિદ્ર ત્રિજ્યામાં નોંધપાત્ર વધારો થઈ શકે છે, પરંતુ છિદ્રની ચોક્કસ સપાટીનો વિસ્તાર ઘટે છે, અને 50nm વ્યાસ કરતાં મોટા કેશિલરી છિદ્રોની સંખ્યા નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, અને દાખલ કરેલ છિદ્રો. મુખ્યત્વે બંધ છિદ્રો છે.

સિમેન્ટ સ્લરી પોર સ્ટ્રક્ચરની રચના પ્રક્રિયા પર નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરની અસરનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે સેલ્યુલોઝ ઈથરના ઉમેરાથી મુખ્યત્વે પ્રવાહી તબક્કાના ગુણધર્મો બદલાયા છે. એક તરફ, પ્રવાહી તબક્કાની સપાટીનું તાણ ઘટે છે, જે સિમેન્ટ મોર્ટારમાં પરપોટા બનાવવાનું સરળ બનાવે છે, અને પ્રવાહી તબક્કાના ડ્રેનેજ અને પરપોટાના પ્રસારને ધીમું કરે છે, જેથી નાના પરપોટાને મોટા પરપોટામાં ભેગા થવું અને વિસર્જન કરવું મુશ્કેલ બને છે, તેથી વોઇડેજ મોટા પ્રમાણમાં વધારો થયો છે; બીજી તરફ, પ્રવાહી તબક્કાની સ્નિગ્ધતા વધે છે, જે ડ્રેનેજ, બબલ ફેલાવવા અને બબલ મર્જરને પણ અટકાવે છે અને પરપોટાને સ્થિર કરવાની ક્ષમતાને વધારે છે. તેથી, સિમેન્ટ મોર્ટારના છિદ્ર કદના વિતરણ પર સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પ્રભાવ મોડ મેળવી શકાય છે: 100nm કરતાં વધુની છિદ્ર કદની શ્રેણીમાં, પ્રવાહી તબક્કાના સપાટીના તણાવને ઘટાડીને પરપોટા દાખલ કરી શકાય છે, અને બબલના પ્રસારને અટકાવી શકાય છે. પ્રવાહી સ્નિગ્ધતામાં વધારો; 30nm ~ 60nm ના પ્રદેશમાં, નાના પરપોટાના વિલીનીકરણને અટકાવીને પ્રદેશમાં છિદ્રોની સંખ્યા પ્રભાવિત થઈ શકે છે.

5. પોલિમર સિમેન્ટના યાંત્રિક ગુણધર્મો પર નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પ્રભાવ

પોલિમર સિમેન્ટના યાંત્રિક ગુણધર્મો તેના મોર્ફોલોજી સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરના ઉમેરા સાથે, છિદ્રાળુતા વધે છે, જે તેની શક્તિ પર પ્રતિકૂળ અસર કરે છે, ખાસ કરીને સંકુચિત શક્તિ અને ફ્લેક્સરલ તાકાત. સિમેન્ટ મોર્ટારની સંકુચિત શક્તિમાં ઘટાડો એ ફ્લેક્સરલ તાકાત કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. ઓ ઝીહુઆ એટ અલ. સિમેન્ટ મોર્ટારના યાંત્રિક ગુણધર્મો પર વિવિધ પ્રકારના બિન-આયનીય સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રભાવનો અભ્યાસ કર્યો અને જાણવા મળ્યું કે સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત સિમેન્ટ મોર્ટારની મજબૂતાઈ શુદ્ધ સિમેન્ટ મોર્ટાર કરતા ઓછી હતી, અને સૌથી ઓછી 28d સંકુચિત શક્તિ માત્ર 44.3% હતી. શુદ્ધ સિમેન્ટ સ્લરી કે. HPMc, HEMC અને MC સેલ્યુલોઝ ઈથરની સંકુચિત શક્તિ અને સંકુચિત શક્તિ સમાન છે, જ્યારે દરેક યુગમાં HEc સંશોધિત સિમેન્ટ સ્લરીની સંકુચિત શક્તિ અને ફ્લેક્સરલ તાકાત નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. આ તેમની સ્નિગ્ધતા અથવા પરમાણુ વજન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતા અથવા પરમાણુ વજન જેટલું ઊંચું હોય છે અથવા સપાટીની પ્રવૃત્તિ જેટલી વધારે હોય છે, તેના સંશોધિત સિમેન્ટ મોર્ટારની મજબૂતાઈ જેટલી ઓછી હોય છે.

જો કે, એવું પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સિમેન્ટ મોર્ટારની તાણ શક્તિ, લવચીકતા અને સુસંગતતાને વધારી શકે છે. હુઆંગ લિઆંગેન એટ અલ. જાણવા મળ્યું કે, સંકુચિત શક્તિના પરિવર્તનના કાયદાની વિરુદ્ધ, સિમેન્ટ મોર્ટારમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રીમાં વધારો થવા સાથે સ્લરીની શીયર સ્ટ્રેન્થ અને ટેન્સિલ સ્ટ્રેન્થમાં વધારો થયો છે. કારણનું વિશ્લેષણ, સેલ્યુલોઝ ઈથર અને પોલિમર ઇમ્યુલેશનના ઉમેરા પછી એકસાથે મોટી સંખ્યામાં ગાઢ પોલિમર ફિલ્મ બનાવે છે, સ્લરીની લવચીકતામાં ઘણો સુધારો કરે છે, અને સિમેન્ટ હાઇડ્રેશન પ્રોડક્ટ્સ, અનહાઇડ્રેટેડ સિમેન્ટ, ફિલર અને અન્ય સામગ્રીઓ આ ફિલ્મમાં ભરવામાં આવે છે. , કોટિંગ સિસ્ટમની તાણ શક્તિની ખાતરી કરવા માટે.

બિન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર સંશોધિત પોલિમર સિમેન્ટની કામગીરીમાં સુધારો કરવા માટે, તે જ સમયે સિમેન્ટ મોર્ટારના ભૌતિક ગુણધર્મોને સુધારવા માટે, તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડતા નથી, સામાન્ય પ્રથા સેલ્યુલોઝ ઈથર અને અન્ય મિશ્રણોને મેચ કરવાની છે, જેમાં ઉમેરવામાં આવે છે. સિમેન્ટ મોર્ટાર. લી તાઓ-વેન એટ અલ. જાણવા મળ્યું છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર અને પોલિમર ગ્લુ પાઉડરથી બનેલા સંયુક્ત ઉમેરણએ મોર્ટારની બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ અને સંકોચનીય તાકાતમાં થોડો સુધારો કર્યો છે, જેથી સિમેન્ટ મોર્ટારની સંકલનતા અને સ્નિગ્ધતા કોટિંગના બાંધકામ માટે વધુ યોગ્ય છે, પરંતુ પાણીની જાળવણીમાં પણ નોંધપાત્ર સુધારો કર્યો છે. સિંગલ સેલ્યુલોઝ ઈથરની સરખામણીમાં મોર્ટારની ક્ષમતા. ઝુ ક્વિ એટ અલ. સ્લેગ પાવડર, વોટર રીડ્યુસીંગ એજન્ટ અને HEMc ઉમેર્યું અને જાણવા મળ્યું કે વોટર રીડ્યુસીંગ એજન્ટ અને મિનરલ પાવડર મોર્ટારની ઘનતા વધારી શકે છે, છિદ્રોની સંખ્યા ઘટાડી શકે છે, જેથી મોર્ટારની મજબૂતાઈ અને સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસને સુધારી શકાય. HEMc મોર્ટારની તાણયુક્ત બોન્ડની તાકાતમાં વધારો કરી શકે છે, પરંતુ તે મોર્ટારની સંકુચિત શક્તિ અને સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ માટે સારું નથી. યાંગ ઝિયાઓજી એટ અલ. HEMc અને PP ફાઇબરને મિશ્રિત કર્યા પછી સિમેન્ટ મોર્ટારની પ્લાસ્ટિક સંકોચન ક્રેકીંગ નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકાય છે.

6. નિષ્કર્ષ

પોલિમર સિમેન્ટમાં નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે, જે ભૌતિક ગુણધર્મો (રિટાર્ડિંગ કોગ્યુલેશન, વોટર રીટેન્શન, જાડું થવું સહિત), માઇક્રોસ્કોપિક મોર્ફોલોજી અને સિમેન્ટ મોર્ટારના યાંત્રિક ગુણધર્મોને નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર દ્વારા સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીના ફેરફાર પર ઘણું કામ કરવામાં આવ્યું છે, પરંતુ હજુ પણ કેટલીક સમસ્યાઓ છે જેનો વધુ અભ્યાસ કરવાની જરૂર છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રેક્ટિકલ એન્જિનિયરિંગ એપ્લિકેશન્સમાં, રિઓલોજી, વિરૂપતા ગુણધર્મો, વોલ્યુમની સ્થિરતા અને સુધારેલા સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીની ટકાઉપણું પર થોડું ધ્યાન આપવામાં આવે છે, અને ઉમેરાયેલ સેલ્યુલોઝ ઈથર સાથે નિયમિત અનુરૂપ સંબંધ સ્થાપિત કરવામાં આવ્યો નથી. હાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયામાં સેલ્યુલોઝ ઇથર પોલિમર અને સિમેન્ટ હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનોના સ્થળાંતર પદ્ધતિ પર સંશોધન હજુ પણ અપૂરતું છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર અને અન્ય મિશ્રણોથી બનેલા સંયોજન ઉમેરણોની ક્રિયા પ્રક્રિયા અને પદ્ધતિ પૂરતી સ્પષ્ટ નથી. સેલ્યુલોઝ ઈથર અને કાચ ફાઈબર જેવી અકાર્બનિક પ્રબલિત સામગ્રીના સંયુક્ત ઉમેરણને પૂર્ણ કરવામાં આવ્યું નથી. પોલિમર સિમેન્ટની કામગીરીમાં વધુ સુધારો કરવા માટે સૈદ્ધાંતિક માર્ગદર્શન આપવા માટે આ તમામ ભવિષ્યના સંશોધનનું કેન્દ્ર હશે.