जल प्रतिधारण पर सेल्युलोज ईथर का प्रभाव

गर्म परिस्थितियों में मोर्टार के जल प्रतिधारण पर प्रतिस्थापन और दाढ़ प्रतिस्थापन की विभिन्न डिग्री के साथ सेलूलोज़ ईथर के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए पर्यावरण सिमुलेशन विधि का उपयोग किया गया था। सांख्यिकीय उपकरणों का उपयोग करके परीक्षण परिणामों के विश्लेषण से पता चलता है कि कम प्रतिस्थापन डिग्री और उच्च दाढ़ प्रतिस्थापन डिग्री के साथ हाइड्रॉक्सीथाइल मिथाइल सेलूलोज़ ईथर मोर्टार में सबसे अच्छा जल प्रतिधारण दर्शाता है।

मुख्य शब्द: सेलूलोज़ ईथर: जल प्रतिधारण; गारा; पर्यावरण अनुकरण विधि; गरम परिस्थितियाँ

गुणवत्ता नियंत्रण, उपयोग और परिवहन की सुविधा और पर्यावरण संरक्षण में इसके लाभों के कारण, शुष्क-मिश्रित मोर्टार वर्तमान में भवन निर्माण में अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सूखे मिश्रित मोर्टार का उपयोग निर्माण स्थल पर पानी मिलाकर मिश्रण करने के बाद किया जाता है। पानी के दो मुख्य कार्य हैं: एक मोर्टार के निर्माण प्रदर्शन को सुनिश्चित करना है, और दूसरा सीमेंटयुक्त सामग्री के जलयोजन को सुनिश्चित करना है ताकि मोर्टार सख्त होने के बाद आवश्यक भौतिक और यांत्रिक गुणों को प्राप्त कर सके। मोर्टार में पानी जोड़ने से लेकर निर्माण पूरा होने तक पर्याप्त भौतिक और यांत्रिक गुण प्राप्त करने तक, मुक्त पानी सीमेंट को हाइड्रेट करने के अलावा दो दिशाओं में स्थानांतरित होगा: आधार परत अवशोषण और सतह वाष्पीकरण। गर्म परिस्थितियों में या सीधी धूप में, सतह से नमी तेजी से वाष्पित हो जाती है। गर्म परिस्थितियों में या सीधी धूप में, यह आवश्यक है कि मोर्टार सतह से नमी को जल्दी से बरकरार रखे और इसके मुक्त पानी के नुकसान को कम करे। मोर्टार के जल प्रतिधारण का मूल्यांकन करने की कुंजी उचित परीक्षण विधि निर्धारित करना है। ली वेई एट अल. मोर्टार जल प्रतिधारण की परीक्षण विधि का अध्ययन किया और पाया कि वैक्यूम निस्पंदन विधि और फिल्टर पेपर विधि की तुलना में, पर्यावरण सिमुलेशन विधि विभिन्न परिवेश के तापमान पर मोर्टार के जल प्रतिधारण को प्रभावी ढंग से चिह्नित कर सकती है।

सेलूलोज़ ईथर शुष्क-मिश्रित मोर्टार उत्पादों में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला जल-धारण करने वाला एजेंट है। शुष्क-मिश्रित मोर्टार में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले सेलूलोज़ ईथर हाइड्रॉक्सीथाइल मिथाइल सेलुलोज़ ईथर (एचईएमसी) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज़ ईथर (एचपीएमसी) हैं। संगत स्थानापन्न समूह हाइड्रॉक्सीएथाइल, मिथाइल और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल, मिथाइल हैं। सेल्युलोज ईथर के प्रतिस्थापन की डिग्री (डीएस) उस डिग्री को इंगित करती है जिस तक प्रत्येक एनहाइड्रोग्लूकोज इकाई पर हाइड्रॉक्सिल समूह को प्रतिस्थापित किया जाता है, और दाढ़ प्रतिस्थापन (एमएस) की डिग्री इंगित करती है कि यदि प्रतिस्थापन समूह में हाइड्रॉक्सिल समूह होता है, तो प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया जारी रहती है नए मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह से ईथरीकरण प्रतिक्रिया को अंजाम देना। डिग्री। सेलूलोज़ ईथर की रासायनिक संरचना और प्रतिस्थापन की डिग्री मोर्टार में नमी परिवहन और मोर्टार की सूक्ष्म संरचना को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं। सेल्युलोज ईथर के आणविक भार में वृद्धि से मोर्टार के जल प्रतिधारण में वृद्धि होगी, और प्रतिस्थापन की विभिन्न डिग्री भी मोर्टार के जल प्रतिधारण को प्रभावित करेगी।

शुष्क-मिश्रित मोर्टार निर्माण वातावरण के मुख्य कारकों में परिवेश का तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, हवा की गति और वर्षा शामिल हैं। गर्म जलवायु के संबंध में, एसीआई (अमेरिकन कंक्रीट इंस्टीट्यूट) समिति 305 इसे उच्च वायुमंडलीय तापमान, कम सापेक्ष आर्द्रता और हवा की गति जैसे कारकों के किसी भी संयोजन के रूप में परिभाषित करती है, जो इस प्रकार के मौसम में ताजा या कठोर कंक्रीट की गुणवत्ता या प्रदर्शन को ख़राब करती है। मेरे देश में गर्मी अक्सर विभिन्न निर्माण परियोजनाओं के निर्माण का चरम मौसम होता है। उच्च तापमान और कम आर्द्रता वाली गर्म जलवायु में निर्माण, विशेष रूप से दीवार के पीछे मोर्टार का हिस्सा सूरज की रोशनी के संपर्क में आ सकता है, जो सूखे-मिश्रित मोर्टार के ताजा मिश्रण और सख्त होने को प्रभावित करेगा। कार्य क्षमता में कमी, निर्जलीकरण और शक्ति की हानि जैसे प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव। गर्म जलवायु निर्माण में शुष्क-मिश्रित मोर्टार की गुणवत्ता कैसे सुनिश्चित की जाए, इस पर मोर्टार उद्योग तकनीशियनों और निर्माण कर्मियों का ध्यान और अनुसंधान आकर्षित हुआ है।

इस पेपर में, 45 पर प्रतिस्थापन और मोलर प्रतिस्थापन की विभिन्न डिग्री के साथ हाइड्रोक्सीथाइल मिथाइल सेलूलोज़ ईथर और हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलूलोज़ ईथर के साथ मिश्रित मोर्टार के जल प्रतिधारण का मूल्यांकन करने के लिए पर्यावरण सिमुलेशन विधि का उपयोग किया जाता है।℃, और सांख्यिकीय सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया जाता है JMP8.02 गर्म परिस्थितियों में मोर्टार के जल प्रतिधारण पर विभिन्न सेलूलोज़ ईथर के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए परीक्षण डेटा का विश्लेषण करता है।

1. कच्चा माल और परीक्षण विधियाँ

1.1 कच्चा माल

शंख पी. 042.5 सीमेंट, 50-100 मेश क्वार्ट्ज रेत, हाइड्रॉक्सीएथाइल मिथाइलसेलुलोज ईथर (एचईएमसी) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज ईथर (एचपीएमसी) 40000 एमपीए की चिपचिपाहट के साथ·एस। अन्य घटकों के प्रभाव से बचने के लिए, परीक्षण एक सरलीकृत मोर्टार फॉर्मूला अपनाता है, जिसमें 30% सीमेंट, 0.2% सेल्यूलोज ईथर और 69.8% क्वार्ट्ज रेत शामिल है, और जोड़े गए पानी की मात्रा कुल मोर्टार फॉर्मूला का 19% है। दोनों द्रव्यमान अनुपात हैं।

1.2 पर्यावरण अनुकरण विधि

पर्यावरण सिमुलेशन विधि का परीक्षण उपकरण बाहरी तापमान, आर्द्रता और हवा की गति आदि का अनुकरण करने के लिए आयोडीन-टंगस्टन लैंप, पंखे और पर्यावरण कक्षों का उपयोग करता है, ताकि विभिन्न परिस्थितियों में ताजा मिश्रित मोर्टार की गुणवत्ता में अंतर का परीक्षण किया जा सके। मोर्टार के जल प्रतिधारण का परीक्षण करें। इस प्रयोग में, साहित्य में परीक्षण पद्धति में सुधार किया गया है, और कंप्यूटर को स्वचालित रिकॉर्डिंग और परीक्षण के लिए संतुलन से जोड़ा गया है, जिससे प्रयोगात्मक त्रुटि कम हो गई है।

परीक्षण एक मानक प्रयोगशाला [तापमान (23) में किया गया था±2)°सी, सापेक्षिक आर्द्रता (50±3)%] 45 के विकिरण तापमान पर एक गैर-शोषक आधार परत (88 मिमी के आंतरिक व्यास के साथ प्लास्टिक डिश) का उपयोग करना°C. परीक्षण विधि इस प्रकार है:

(1) पंखा बंद होने पर, आयोडीन-टंगस्टन लैंप चालू करें, और 1 घंटे के लिए पहले से गरम करने के लिए प्लास्टिक डिश को आयोडीन-टंगस्टन लैंप के नीचे लंबवत एक निश्चित स्थिति में रखें;

(2) प्लास्टिक डिश को तौलें, फिर हिलाए गए मोर्टार को प्लास्टिक डिश में रखें, इसे आवश्यक मोटाई के अनुसार चिकना करें, और फिर इसे तौलें;

(3) प्लास्टिक डिश को उसकी मूल स्थिति में वापस रखें, और सॉफ्टवेयर हर 5 मिनट में एक बार स्वचालित रूप से वजन करने के लिए संतुलन को नियंत्रित करता है, और परीक्षण 1 घंटे के बाद समाप्त होता है।

2. परिणाम और चर्चा

45 पर विकिरण के बाद विभिन्न सेलूलोज़ ईथर के साथ मिश्रित मोर्टार की जल प्रतिधारण दर आर0 की गणना परिणाम°30 मिनट के लिए सी.

विश्वसनीय विश्लेषण परिणाम प्राप्त करने के लिए, उपरोक्त परीक्षण डेटा का विश्लेषण सांख्यिकीय सॉफ्टवेयर समूह एसएएस कंपनी के उत्पाद JMP8.02 का उपयोग करके किया गया था। विश्लेषण प्रक्रिया इस प्रकार है.

2.1 प्रतिगमन विश्लेषण और फिटिंग

मॉडल फिटिंग मानक न्यूनतम वर्गों द्वारा की गई थी। मापा मूल्य और अनुमानित मूल्य के बीच तुलना मॉडल फिटिंग के मूल्यांकन को दर्शाती है, और यह पूरी तरह से ग्राफिक रूप से प्रदर्शित होती है। दो धराशायी वक्र "95% विश्वास अंतराल" का प्रतिनिधित्व करते हैं, और धराशायी क्षैतिज रेखा सभी डेटा के औसत मूल्य का प्रतिनिधित्व करती है। धराशायी वक्र और धराशायी क्षैतिज रेखाओं का प्रतिच्छेदन इंगित करता है कि मॉडल छद्म चरण विशिष्ट है।

फिटिंग सारांश और एनोवा के लिए विशिष्ट मान। उपयुक्त सारांश में, आर² 97% तक पहुंच गया, और विचरण विश्लेषण में पी मान 0.05 से बहुत कम था। दोनों स्थितियों का संयोजन आगे दर्शाता है कि मॉडल फिटिंग महत्वपूर्ण है।

2.2 प्रभावित करने वाले कारकों का विश्लेषण

इस प्रयोग के दायरे में, 30 मिनट के विकिरण की स्थिति के तहत, फिटिंग प्रभाव कारक इस प्रकार हैं: एकल कारकों के संदर्भ में, सेलूलोज़ ईथर के प्रकार और दाढ़ प्रतिस्थापन डिग्री द्वारा प्राप्त पी मान सभी 0.05 से कम हैं , जो दर्शाता है कि दूसरा मोर्टार के जल प्रतिधारण पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। जहां तक ​​बातचीत का सवाल है, मोर्टार के जल प्रतिधारण पर सेलूलोज़ ईथर के प्रकार, प्रतिस्थापन की डिग्री (डीएस) और दाढ़ प्रतिस्थापन (एमएस) की डिग्री के प्रभाव के फिटिंग विश्लेषण परिणामों के प्रयोगात्मक परिणामों से, सेल्युलोज ईथर का प्रकार और प्रतिस्थापन की डिग्री, प्रतिस्थापन की डिग्री और प्रतिस्थापन की दाढ़ डिग्री के बीच बातचीत का मोर्टार के जल प्रतिधारण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, क्योंकि दोनों का पी-मान 0.05 से कम है। कारकों की परस्पर क्रिया यह दर्शाती है कि दो कारकों की परस्पर क्रिया का अधिक सहज वर्णन किया गया है। क्रॉस इंगित करता है कि दोनों के बीच एक मजबूत सहसंबंध है, और समानता इंगित करती है कि दोनों के बीच एक कमजोर संबंध है। कारक अंतःक्रिया आरेख में, क्षेत्र लेंα जहां ऊर्ध्वाधर प्रकार और पार्श्व प्रतिस्थापन डिग्री एक उदाहरण के रूप में परस्पर क्रिया करती है, दो रेखा खंड प्रतिच्छेद करते हैं, यह दर्शाता है कि प्रकार और प्रतिस्थापन की डिग्री के बीच संबंध मजबूत है, और क्षेत्र बी में जहां ऊर्ध्वाधर प्रकार और दाढ़ पार्श्व प्रतिस्थापन डिग्री के बीच संबंध है परस्पर क्रिया करते समय, दो रेखा खंड समानांतर होते हैं, जो दर्शाता है कि प्रकार और दाढ़ प्रतिस्थापन के बीच संबंध कमजोर है।

2.3 जल प्रतिधारण भविष्यवाणी

फिटिंग मॉडल के आधार पर, मोर्टार के जल प्रतिधारण पर विभिन्न सेल्यूलोज ईथर के व्यापक प्रभाव के अनुसार, जेएमपी सॉफ्टवेयर द्वारा मोर्टार के जल प्रतिधारण की भविष्यवाणी की जाती है, और मोर्टार के सर्वोत्तम जल प्रतिधारण के लिए पैरामीटर संयोजन पाया जाता है। जल प्रतिधारण भविष्यवाणी सर्वोत्तम मोर्टार जल प्रतिधारण और उसके विकास की प्रवृत्ति के संयोजन को दर्शाती है, अर्थात, एचईएमसी प्रकार की तुलना में एचपीएमसी से बेहतर है, मध्यम और निम्न प्रतिस्थापन उच्च प्रतिस्थापन से बेहतर है, और मध्यम और उच्च प्रतिस्थापन कम प्रतिस्थापन से बेहतर है। दाढ़ प्रतिस्थापन में, लेकिन इस संयोजन में दोनों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है। संक्षेप में, कम प्रतिस्थापन डिग्री और उच्च दाढ़ प्रतिस्थापन डिग्री के साथ हाइड्रॉक्सीथाइल मिथाइल सेलूलोज़ ईथर ने 45 पर सबसे अच्छा मोर्टार जल प्रतिधारण दिखाया।℃. इस संयोजन के तहत, सिस्टम द्वारा दिया गया जल प्रतिधारण का अनुमानित मूल्य 0.611736 है±0.014244.

3. निष्कर्ष

(1) एक महत्वपूर्ण एकल कारक के रूप में, सेलूलोज़ ईथर का प्रकार मोर्टार के जल प्रतिधारण पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है, और हाइड्रॉक्सीथाइल मिथाइल सेलुलोज़ ईथर (एचईएमसी) हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज़ ईथर (एचपीएमसी) से बेहतर है। यह दर्शाता है कि प्रतिस्थापन के प्रकार में अंतर से जल प्रतिधारण में अंतर आएगा। साथ ही, सेल्युलोज ईथर का प्रकार भी प्रतिस्थापन की डिग्री के साथ परस्पर क्रिया करता है।

(2) कारक को प्रभावित करने वाले एक महत्वपूर्ण एकल कारक के रूप में, सेलूलोज़ ईथर की दाढ़ प्रतिस्थापन डिग्री कम हो जाती है, और मोर्टार का जल प्रतिधारण कम हो जाता है। इससे पता चलता है कि चूंकि सेलूलोज़ ईथर प्रतिस्थापन समूह की साइड चेन मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ ईथरीकरण प्रतिक्रिया से गुजरती रहती है, इससे मोर्टार के जल प्रतिधारण में भी अंतर आएगा।

(3) सेलूलोज़ ईथर के प्रतिस्थापन की डिग्री प्रतिस्थापन के प्रकार और दाढ़ की डिग्री के साथ परस्पर क्रिया करती है। प्रतिस्थापन की डिग्री और प्रकार के बीच, प्रतिस्थापन की कम डिग्री के मामले में, एचईएमसी का जल प्रतिधारण एचपीएमसी की तुलना में बेहतर है; उच्च स्तर के प्रतिस्थापन के मामले में, एचईएमसी और एचपीएमसी के बीच अंतर बड़ा नहीं है। प्रतिस्थापन की डिग्री और दाढ़ प्रतिस्थापन के बीच बातचीत के लिए, प्रतिस्थापन की कम डिग्री के मामले में, प्रतिस्थापन की कम दाढ़ डिग्री का जल प्रतिधारण प्रतिस्थापन की उच्च दाढ़ डिग्री की तुलना में बेहतर है; अंतर बहुत बड़ा नहीं है.

(4) कम प्रतिस्थापन डिग्री और उच्च दाढ़ प्रतिस्थापन डिग्री के साथ हाइड्रॉक्सीथाइल मिथाइल सेलूलोज़ ईथर के साथ मिश्रित मोर्टार ने गर्म परिस्थितियों में सबसे अच्छा जल प्रतिधारण दिखाया। हालाँकि, मोर्टार के जल प्रतिधारण पर सेलूलोज़ ईथर प्रकार, प्रतिस्थापन की डिग्री और प्रतिस्थापन की दाढ़ की डिग्री के प्रभाव को कैसे समझाया जाए, इस पहलू में यंत्रवत मुद्दे को अभी भी और अध्ययन की आवश्यकता है।