સેલ્યુલોઝ ઈથરની માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ અને મોર્ટારના પ્રભાવ પર તેનો પ્રભાવ

અમૂર્ત:તૈયાર મિશ્રિત મોર્ટારમાં સેલ્યુલોઝ ઈથર મુખ્ય ઉમેરણ છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રકારો અને માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ રજૂ કરવામાં આવે છે, અને મોર્ટારના વિવિધ ગુણધર્મો પરના પ્રભાવનો વ્યવસ્થિત રીતે અભ્યાસ કરવા માટે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મેથાઈલસેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC)ને ઉમેરણ તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે. . અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે: HPMC મોર્ટારના પાણીની જાળવણીમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે, અને પાણી ઘટાડવાની અસર ધરાવે છે. તે જ સમયે, તે મોર્ટાર મિશ્રણની ઘનતા પણ ઘટાડી શકે છે, મોર્ટારના સેટિંગ સમયને લંબાવી શકે છે અને મોર્ટારની ફ્લેક્સરલ અને સંકુચિત શક્તિને ઘટાડી શકે છે.

મુખ્ય શબ્દો:તૈયાર મિશ્ર મોર્ટાર; hydroxypropyl methylcellulose ઈથર (HPMC); કામગીરી

0.પ્રસ્તાવના

બાંધકામ ઉદ્યોગમાં મોર્ટાર સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રી છે. ભૌતિક વિજ્ઞાનના વિકાસ અને મકાન ગુણવત્તા માટે લોકોની જરૂરિયાતોમાં સુધારણા સાથે, મોર્ટાર ધીમે ધીમે તૈયાર-મિશ્ર કોંક્રિટના પ્રમોશન અને વિકાસની જેમ વ્યાપારીકરણ તરફ વિકસ્યું છે. પરંપરાગત ટેક્નોલોજી દ્વારા તૈયાર કરાયેલ મોર્ટારની તુલનામાં, વ્યાપારી રીતે ઉત્પાદિત મોર્ટારના ઘણા સ્પષ્ટ ફાયદા છે: (a) ઉચ્ચ ઉત્પાદન ગુણવત્તા; (b) ઉચ્ચ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા; (c) ઓછું પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ અને સંસ્કારી બાંધકામ માટે અનુકૂળ. હાલમાં, ગુઆંગઝુ, શાંઘાઈ, બેઇજિંગ અને ચીનના અન્ય શહેરોએ તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટારને પ્રોત્સાહન આપ્યું છે, અને સંબંધિત ઉદ્યોગ ધોરણો અને રાષ્ટ્રીય ધોરણો જારી કરવામાં આવ્યા છે અથવા ટૂંક સમયમાં જારી કરવામાં આવશે.

રચનાના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટાર અને પરંપરાગત મોર્ટાર વચ્ચેનો મોટો તફાવત એ રાસાયણિક મિશ્રણનો ઉમેરો છે, જેમાંથી સેલ્યુલોઝ ઈથર સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું રાસાયણિક મિશ્રણ છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પાણી જાળવી રાખનાર એજન્ટ તરીકે થાય છે. હેતુ તૈયાર મિશ્રિત મોર્ટારની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવાનો છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરનું પ્રમાણ ઓછું છે, પરંતુ તે મોર્ટારના પ્રભાવ પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. તે એક મુખ્ય ઉમેરણ છે જે મોર્ટારના બાંધકામ પ્રભાવને અસર કરે છે. તેથી, સિમેન્ટ મોર્ટારના પ્રભાવ પર સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રકારો અને માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓની અસરની વધુ સમજ સેલ્યુલોઝ ઈથરને યોગ્ય રીતે પસંદ કરવામાં અને તેનો ઉપયોગ કરવામાં અને મોર્ટારની સ્થિર કામગીરીની ખાતરી કરવામાં મદદ કરશે.

1. સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના પ્રકારો અને માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ

સેલ્યુલોઝ ઈથર એ પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર સામગ્રી છે, જે કુદરતી સેલ્યુલોઝમાંથી ક્ષાર વિસર્જન, કલમ બનાવવાની પ્રતિક્રિયા (ઈથરફિકેશન), ધોવા, સૂકવવા, ગ્રાઇન્ડીંગ અને અન્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ આયનીય અને નોનિયોનિકમાં વિભાજિત થાય છે, અને આયનીય સેલ્યુલોઝમાં કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ મીઠું હોય છે. નોનિયોનિક સેલ્યુલોઝમાં હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝ ઈથર, હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર, મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર અને તેના જેવાનો સમાવેશ થાય છે. કારણ કે આયનીય સેલ્યુલોઝ ઈથર (કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ મીઠું) કેલ્શિયમ આયનોની હાજરીમાં અસ્થિર છે, તેનો ઉપયોગ સિમેન્ટ, સ્લેક્ડ લાઈમ અને અન્ય સિમેન્ટિંગ સામગ્રી સાથેના સૂકા પાવડર ઉત્પાદનોમાં ભાગ્યે જ થાય છે. ડ્રાય પાઉડર મોર્ટારમાં વપરાતા સેલ્યુલોઝ ઈથર્સ મુખ્યત્વે હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HEMC) અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC) છે, જે બજાર હિસ્સાના 90% કરતા વધુ હિસ્સો ધરાવે છે.

HPMC એ ઇથેરફિકેશન એજન્ટ મિથાઇલ ક્લોરાઇડ અને પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડ સાથે સેલ્યુલોઝ આલ્કલી એક્ટિવેશન ટ્રીટમેન્ટની ઇથરફિકેશન પ્રતિક્રિયા દ્વારા રચાય છે. ઇથરિફિકેશન પ્રતિક્રિયામાં, સેલ્યુલોઝ પરમાણુ પરના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથને મેથોક્સી) અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ દ્વારા એચપીએમસી રચવામાં આવે છે. સેલ્યુલોઝ પરમાણુ પર હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ દ્વારા અવેજી કરાયેલા જૂથોની સંખ્યા ઇથેરફિકેશનની ડિગ્રી (જેને અવેજીની ડિગ્રી પણ કહેવાય છે) દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે. HPMC નું ઈથર રાસાયણિક રૂપાંતરણની ડિગ્રી 12 અને 15 ની વચ્ચે છે. તેથી, HPMC માળખામાં હાઈડ્રોક્સિલ (-OH), ઈથર બોન્ડ (-o-) અને એનહાઈડ્રોગ્લુકોઝ રિંગ જેવા મહત્વપૂર્ણ જૂથો છે, અને આ જૂથો ચોક્કસ છે. મોર્ટારની કામગીરી પર અસર.

2. સિમેન્ટ મોર્ટારના ગુણધર્મો પર સેલ્યુલોઝ ઈથરની અસર

2.1 પરીક્ષણ માટે કાચો માલ

સેલ્યુલોઝ ઈથર: લુઝોઉ હર્ક્યુલસ ટિઆનપુ કેમિકલ કંપની લિમિટેડ દ્વારા ઉત્પાદિત, સ્નિગ્ધતા: 75000;

સિમેન્ટ: શંખ બ્રાન્ડ 32.5 ગ્રેડ સંયુક્ત સિમેન્ટ; રેતી: મધ્યમ રેતી; ફ્લાય એશ: ગ્રેડ II.

2.2 પરીક્ષણ પરિણામો

2.2.1 સેલ્યુલોઝ ઈથરની પાણી-ઘટાડી અસર

સમાન મિશ્રણ ગુણોત્તર હેઠળ મોર્ટારની સુસંગતતા અને સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી વચ્ચેના સંબંધમાંથી, તે જોઈ શકાય છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રીમાં વધારો સાથે મોર્ટારની સુસંગતતા ધીમે ધીમે વધે છે. જ્યારે ડોઝ 0.3‰ હોય છે, ત્યારે મોર્ટારની સુસંગતતા મિશ્રણ કર્યા વિના લગભગ 50% વધારે હોય છે, જે દર્શાવે છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર મોર્ટારની કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારો કરી શકે છે. જેમ જેમ સેલ્યુલોઝ ઈથરનું પ્રમાણ વધે છે તેમ તેમ પાણીનો વપરાશ ધીમે ધીમે ઘટી શકે છે. તે ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં ચોક્કસ પાણી ઘટાડવાની અસર હોય છે.

2.2.2 પાણીની જાળવણી

મોર્ટારની જળ જાળવણી એ પાણીને જાળવી રાખવા માટે મોર્ટારની ક્ષમતાનો સંદર્ભ આપે છે, અને તે પરિવહન અને પાર્કિંગ દરમિયાન તાજા સિમેન્ટ મોર્ટારના આંતરિક ઘટકોની સ્થિરતાને માપવા માટેનું પ્રદર્શન સૂચક પણ છે. પાણીની જાળવણીને બે સૂચકાંકો દ્વારા માપી શકાય છે: સ્તરીકરણની ડિગ્રી અને પાણી જાળવી રાખવાનો દર, પરંતુ પાણી જાળવી રાખવાના એજન્ટના ઉમેરાને કારણે, તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટારની પાણીની જાળવણીમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે, અને સ્તરીકરણની ડિગ્રી પૂરતી સંવેદનશીલ નથી. તફાવત પ્રતિબિંબિત કરવા માટે. વોટર રીટેન્શન ટેસ્ટ એ ચોક્કસ સમયગાળામાં મોર્ટારના નિર્દિષ્ટ વિસ્તાર સાથે ફિલ્ટર પેપરના સંપર્ક પહેલા અને પછી ફિલ્ટર પેપરના સામૂહિક ફેરફારને માપવા દ્વારા પાણીની જાળવણી દરની ગણતરી કરવાનો છે. ફિલ્ટર પેપરના સારા પાણીના શોષણને લીધે, જો મોર્ટારનું પાણીનું રીટેન્શન વધારે હોય, તો પણ ફિલ્ટર પેપર મોર્ટારમાં ભેજને શોષી શકે છે, તેથી. વોટર રીટેન્શન રેટ મોર્ટારના વોટર રીટેન્શનને ચોક્કસ રીતે પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે, વોટર રીટેન્શન રેટ જેટલો ઊંચો છે, તેટલું સારું પાણી રીટેન્શન.

મોર્ટારના પાણીની જાળવણીને સુધારવા માટે ઘણી તકનીકી રીતો છે, પરંતુ સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉમેરવું એ સૌથી અસરકારક રીત છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરની રચનામાં હાઈડ્રોક્સિલ અને ઈથર બોન્ડ હોય છે. આ જૂથો પરના ઓક્સિજન અણુઓ હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવવા માટે પાણીના પરમાણુઓ સાથે સાંકળે છે. પાણીના મુક્ત અણુઓને બંધાયેલા પાણીમાં બનાવો, જેથી પાણીની જાળવણીમાં સારી ભૂમિકા ભજવી શકાય. મોર્ટારના પાણીની જાળવણી દર અને સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી વચ્ચેના સંબંધમાંથી, તે જોઈ શકાય છે કે પરીક્ષણ સામગ્રીની શ્રેણીની અંદર, મોર્ટારનો પાણી જાળવી રાખવાનો દર અને સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી સારો અનુરૂપ સંબંધ દર્શાવે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી જેટલી વધારે છે, તેટલો જ પાણીની જાળવણી દર વધારે છે. .

2.2.3 મોર્ટાર મિશ્રણની ઘનતા

સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી સાથે મોર્ટાર મિશ્રણની ઘનતાના બદલાવના કાયદા પરથી તે જોઈ શકાય છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રીના વધારા સાથે મોર્ટાર મિશ્રણની ઘનતા ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે, અને મોર્ટારની ભીની ઘનતા જ્યારે સામગ્રી 0.3‰o છે લગભગ 17% જેટલો ઘટાડો (કોઈ મિશ્રણ વિનાની સરખામણીમાં). મોર્ટારની ઘનતામાં ઘટાડો થવાના બે કારણો છે: એક સેલ્યુલોઝ ઈથરની હવામાં પ્રવેશવાની અસર છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં એલ્કાઈલ જૂથો હોય છે, જે જલીય દ્રાવણની સપાટીની ઊર્જાને ઘટાડી શકે છે, અને સિમેન્ટ મોર્ટાર પર હવા-પ્રવેશની અસર કરે છે, જેનાથી મોર્ટારની હવાનું પ્રમાણ વધે છે, અને બબલ ફિલ્મની કઠિનતા પણ તેના કરતા વધુ હોય છે. શુદ્ધ પાણીના પરપોટા, અને તે વિસર્જન કરવું સરળ નથી; બીજી બાજુ, સેલ્યુલોઝ ઈથર પાણીને શોષ્યા પછી વિસ્તરે છે અને ચોક્કસ વોલ્યુમ ધરાવે છે, જે મોર્ટારના આંતરિક છિદ્રોને વધારવા સમાન છે, તેથી તે મોર્ટારને ઘનતાના ટીપાંને મિશ્રિત કરે છે.

સેલ્યુલોઝ ઈથરની હવા-પ્રવેશની અસર એક તરફ મોર્ટારની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે, અને બીજી તરફ, હવાના પ્રમાણના વધારાને કારણે, સખત શરીરની રચના ઢીલી થઈ જાય છે, પરિણામે ઘટતી નકારાત્મક અસર થાય છે. યાંત્રિક ગુણધર્મો જેમ કે તાકાત.

2.2.4 કોગ્યુલેશન સમય

મોર્ટારના સેટિંગ સમય અને ઈથરના જથ્થા વચ્ચેના સંબંધ પરથી, તે સ્પષ્ટપણે જોઈ શકાય છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર મોર્ટાર પર વિક્ષેપિત અસર ધરાવે છે. ડોઝ જેટલો વધારે છે, તેટલી મંદીની અસર વધુ સ્પષ્ટ છે.

સેલ્યુલોઝ ઈથરની રિટાર્ડિંગ અસર તેની માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર સેલ્યુલોઝનું મૂળભૂત માળખું જાળવી રાખે છે, એટલે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરના પરમાણુ બંધારણમાં એનહાઈડ્રોગ્લુકોઝ રિંગનું માળખું હજી પણ અસ્તિત્વમાં છે, અને એનહાઈડ્રોગ્લુકોઝ રિંગ એ સિમેન્ટ રિટાર્ડિંગના મુખ્ય જૂથનું કારણ છે, જે ખાંડ-કેલ્શિયમ પરમાણુ રચના કરી શકે છે. સિમેન્ટ હાઇડ્રેશન જલીય દ્રાવણમાં કેલ્શિયમ આયનો સાથે સંયોજનો (અથવા સંકુલ), જે સિમેન્ટ હાઇડ્રેશન ઇન્ડક્શન સમયગાળામાં કેલ્શિયમ આયનની સાંદ્રતા ઘટાડે છે અને Ca(OH) ને અટકાવે છે: અને કેલ્શિયમ મીઠું સ્ફટિકનું નિર્માણ, વરસાદ અને સિમેન્ટ હાઇડ્રેશનની પ્રક્રિયામાં વિલંબ થાય છે.

2.2.5 શક્તિ

મોર્ટારની ફ્લેક્સરલ અને સંકુચિત શક્તિ પર સેલ્યુલોઝ ઈથરના પ્રભાવથી, તે જોઈ શકાય છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રીમાં વધારો થવા સાથે, મોર્ટારની 7-દિવસ અને 28-દિવસની ફ્લેક્સરલ અને સંકુચિત શક્તિઓ બધા નીચે તરફ વલણ દર્શાવે છે.

મોર્ટારની શક્તિમાં ઘટાડો થવાનું કારણ હવાની સામગ્રીના વધારાને આભારી હોઈ શકે છે, જે સખત મોર્ટારની છિદ્રાળુતામાં વધારો કરે છે અને સખત શરીરની આંતરિક રચનાને ઢીલું બનાવે છે. મોર્ટારની ભીની ઘનતા અને સંકુચિત શક્તિના રીગ્રેસન વિશ્લેષણ દ્વારા, તે જોઈ શકાય છે કે બંને વચ્ચે સારો સંબંધ છે, ભીની ઘનતા ઓછી છે, તાકાત ઓછી છે, અને ઊલટું, મજબૂતાઈ વધારે છે. હુઆંગ લિઆનજેને સેલ્યુલોઝ ઈથર સાથે મિશ્રિત મોર્ટારની સંકુચિત શક્તિ અને સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી વચ્ચેના સંબંધને અનુમાનિત કરવા માટે રિસ્કેવિથ દ્વારા મેળવેલી છિદ્રાળુતા અને યાંત્રિક શક્તિ વચ્ચેના સંબંધના સમીકરણનો ઉપયોગ કર્યો હતો.

3. નિષ્કર્ષ

(1) સેલ્યુલોઝ ઈથર સેલ્યુલોઝનું વ્યુત્પન્ન છે, જેમાં હાઇડ્રોક્સિલ હોય છે,

ઈથર બોન્ડ્સ, એનહાઈડ્રોગ્લુકોઝ રિંગ્સ અને અન્ય જૂથો, આ જૂથો મોર્ટારના ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મોને અસર કરે છે.

(2) HPMC મોર્ટારના પાણીની જાળવણીમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે, મોર્ટારના સેટિંગ સમયને લંબાવી શકે છે, મોર્ટાર મિશ્રણની ઘનતા અને સખત શરીરની મજબૂતાઈ ઘટાડી શકે છે.

(3) તૈયાર મિશ્રિત મોર્ટાર તૈયાર કરતી વખતે, સેલ્યુલોઝ ઈથરનો વ્યાજબી ઉપયોગ કરવો જોઈએ. મોર્ટાર કાર્યક્ષમતા અને યાંત્રિક ગુણધર્મો વચ્ચેના વિરોધાભાસી સંબંધને ઉકેલો.