Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի ազդեցությունը ցելյուլոզային եթերով ձևափոխված գիպսի աշխատունակության վրա

Ցելյուլոզային եթերով ձևափոխված գիպսի աշխատանքը շրջակա միջավայրի տարբեր ջերմաստիճաններում շատ տարբեր է, բայց դրա մեխանիզմը պարզ չէ: Ուսումնասիրվել է ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունը ռեոլոգիական պարամետրերի և գիպսի ցեխի ջրի պահպանման վրա շրջակա միջավայրի տարբեր ջերմաստիճաններում: Ցելյուլոզային եթերի հիդրոդինամիկ տրամագիծը հեղուկ փուլում չափվել է լույսի դինամիկ ցրման մեթոդով և ուսումնասիրվել ազդեցության մեխանիզմը: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ ցելյուլոզային եթերը լավ ջուր պահող և խտացնող ազդեցություն ունի գիպսի վրա: Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ ավելանում է ցեխի մածուցիկությունը և մեծանում է ջուրը պահելու կարողությունը: Սակայն ջերմաստիճանի բարձրացման հետ որոշ չափով նվազում է մոդիֆիկացված գիպսային ցեխի ջրապահունակությունը, փոխվում են նաև ռեոլոգիական պարամետրերը։ Հաշվի առնելով, որ ցելյուլոզային եթերի կոլոիդ միավորումը կարող է հասնել ջրի պահպանման՝ արգելափակելով ջրի փոխադրման ալիքը, ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է հանգեցնել ցելյուլոզային եթերի արտադրած մեծ ծավալային կապի քայքայման՝ այդպիսով նվազեցնելով փոփոխված գիպսի ջրի պահպանումը և աշխատանքային կատարումը:

Բանալի բառեր:գիպս; Ցելյուլոզային եթեր; Ջերմաստիճանը; Ջրի պահպանում; ռեոլոգիա

0. Ներածություն

Գիպսը, որպես էկոլոգիապես մաքուր նյութի տեսակ, որն ունի լավ կառուցվածքային և ֆիզիկական հատկություններ, լայնորեն օգտագործվում է հարդարման նախագծերում: Գիպսի վրա հիմնված նյութերի կիրառման ժամանակ ջուրը պահող նյութը սովորաբար ավելացվում է ցեխը փոփոխելու համար՝ կանխելու ջրի կորուստը խոնավացման և կարծրացման գործընթացում: Ցելյուլոզային եթերը ներկայումս ջրի պահպանման ամենատարածված միջոցն է: Քանի որ իոնային CE-ն փոխազդում է Ca2+-ի հետ, հաճախ օգտագործեք ոչ իոնային CE, ինչպիսիք են՝ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային եթերը, հիդրօքսիէթիլ մեթիլցելյուլոզային եթերը և մեթիլցելյուլոզային եթերը: Կարևոր է ուսումնասիրել ցելյուլոզային եթերով ձևափոխված գիպսի հատկությունները դեկորացիայի ճարտարագիտության մեջ գիպսի ավելի լավ կիրառման համար:

Ցելյուլոզային եթերը բարձր մոլեկուլային միացություն է, որն առաջանում է որոշակի պայմաններում ալկալային ցելյուլոզայի և եթերացնող նյութի ռեակցիայի արդյունքում: Շինարարության մեջ օգտագործվող ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերն ունի լավ ցրվածություն, ջրի պահպանում, կապող և խտացնող ազդեցություն: Ցելյուլոզային եթերի ավելացումը շատ ակնհայտ ազդեցություն ունի գիպսի ջրի պահպանման վրա, սակայն գիպսից կարծրացած մարմնի ճկման և սեղմման ուժը նույնպես փոքր-ինչ նվազում է ավելացման քանակի ավելացման հետ մեկտեղ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ցելյուլոզային եթերն ունի որոշակի օդը ներթափանցող ազդեցություն, որը փուչիկներ կներկայացնի ցեխի խառնուրդի գործընթացում, դրանով իսկ նվազեցնելով կարծրացած մարմնի մեխանիկական հատկությունները: Միևնույն ժամանակ, չափազանց շատ ցելյուլոզային եթերը կդարձնի գիպսի խառնուրդը չափազանց կպչուն, ինչը կհանգեցնի դրա կառուցման արդյունավետությանը:

Գիպսի խոնավացման գործընթացը կարելի է բաժանել չորս փուլի՝ կալցիումի սուլֆատի կիսահիդրատի տարրալուծում, կալցիումի սուլֆատի դիհիդրատի բյուրեղացման միջուկացում, բյուրեղային միջուկի աճ և բյուրեղային կառուցվածքի ձևավորում։ Գիպսի խոնավացման գործընթացում գիպսի մասնիկների մակերեսի վրա ներծծվող ցելյուլոզային եթերի հիդրոֆիլ ֆունկցիոնալ խումբը ամրացնում է ջրի մոլեկուլների մի մասը՝ այդպիսով հետաձգելով գիպսի խոնավացման միջուկացման գործընթացը և երկարացնելով գիպսի ամրացման ժամանակը: SEM դիտարկման միջոցով Մրոզը պարզեց, որ թեև ցելյուլոզային եթերի առկայությունը հետաձգում է բյուրեղների աճը, բայց ավելացնում է բյուրեղների համընկնումը և ագրեգացումը:

Ցելյուլոզային եթերը պարունակում է հիդրոֆիլ խմբեր, այնպես որ այն ունի որոշակի հիդրոֆիլություն, պոլիմերային երկար շղթա, որը փոխկապակցված է միմյանց հետ, որպեսզի այն ունենա բարձր մածուցիկություն, երկուսի փոխազդեցությունը ստիպում է ցելյուլոզին ունենալ լավ ջուր պահպանող խտացնող ազդեցություն գիպսային խառնուրդի վրա: Բուլիչենը բացատրեց ցեմենտի մեջ ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանման մեխանիզմը: Ցածր խառնման դեպքում ցելյուլոզային եթերը ներծծվում է ցեմենտի վրա՝ ջրի ներմոլեկուլային կլանման համար և ուղեկցվում է այտուցով՝ ջրի պահպանման հասնելու համար: Այս պահին ջրի պահպանումը վատ է: Բարձր չափաբաժիններով ցելյուլոզային եթերը կձևավորի հարյուրավոր նանոմետրից մինչև մի քանի միկրոն կոլոիդային պոլիմեր՝ արդյունավետորեն արգելափակելով գելային համակարգը անցքի մեջ՝ ջրի արդյունավետ պահպանման հասնելու համար: Գիպսի մեջ ցելյուլոզային եթերի գործողության մեխանիզմը նույնն է, ինչ ցեմենտի մեջ, սակայն SO42-ի ավելի բարձր կոնցենտրացիան գիպսային ցեխի հեղուկ փուլում կթուլացնի ցելյուլոզայի ջրապահպան ազդեցությունը:

Ելնելով վերը նշված բովանդակությունից՝ կարելի է պարզել, որ ցելյուլոզային եթերի ձևափոխված գիպսի վերաբերյալ ընթացիկ հետազոտությունը հիմնականում կենտրոնանում է գիպսային խառնուրդի վրա ցելյուլոզային եթերի խոնավացման գործընթացի, ջրի պահպանման հատկությունների, կարծրացած մարմնի մեխանիկական հատկությունների և միկրոկառուցվածքի և ցելյուլոզային եթերի մեխանիզմի վրա։ ջրի պահպանում. Այնուամենայնիվ, բարձր ջերմաստիճանում ցելյուլոզային եթերի և գիպսի ցեխի փոխազդեցության ուսումնասիրությունը դեռևս բավարար չէ: Ցելյուլոզային եթերի ջրային լուծույթը ժելատինանալու է կոնկրետ ջերմաստիճանում: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ բջջանյութի եթերի ջրային լուծույթի մածուցիկությունը աստիճանաբար կնվազի: Երբ ժելատինացման ջերմաստիճանը հասնի, ցելյուլոզային եթերը կտեղավորվի սպիտակ գելի մեջ: Օրինակ, ամառային շինարարության ժամանակ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը բարձր է, ցելյուլոզային եթերի ջերմագելային հատկությունները կարող են հանգեցնել մոդիֆիկացված գիպսային լուծույթի աշխատունակության փոփոխության: Այս աշխատանքը ուսումնասիրում է ջերմաստիճանի բարձրացման ազդեցությունը ցելյուլոզային եթերով ձևափոխված գիպսային նյութի աշխատունակության վրա համակարգված փորձերի միջոցով և ուղեցույց է տալիս ցելյուլոզային եթերով ձևափոխված գիպսի գործնական կիրառման համար:

1. Փորձ

1.1 Հումք

Գիպսը β-տիպի բնական շինարարական գիպսն է, որը տրամադրվում է Beijing Ecological Home Group-ի կողմից:

Ցելյուլոզային եթեր՝ ընտրված Shandong Yiteng Group հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային եթերից, արտադրանքի բնութագրերը 75000 mPa·s, 100000 mPa·s և 200000 mPa·s, ժելացման ջերմաստիճանը 60 ℃-ից բարձր: Որպես գիպսի դանդաղեցնող միջոց ընտրվել է կիտրոնաթթուն:

1.2 Ռեոլոգիայի թեստ

Օգտագործված ռեոլոգիական փորձարկման գործիքը RST3CC ռեոմետրն էր՝ արտադրված BROOKFIELD ԱՄՆ-ի կողմից: Ռեոլոգիական պարամետրերը, ինչպիսիք են պլաստիկ մածուցիկությունը և գիպսային ցեխի ելքային կտրվածքային սթրեսը, որոշվել են MBT340F30046 նմուշի կոնտեյներով և CC3340 ռոտորով, իսկ տվյալները մշակվել են RHE3000 ծրագրաշարով:

Գիպսե խառնուրդի բնութագրերը համապատասխանում են Բինգհեմի հեղուկի ռեոլոգիական վարքին, որը սովորաբար ուսումնասիրվում է Բինգհեմի մոդելի միջոցով: Այնուամենայնիվ, պոլիմերային ձևափոխված գիպսին ավելացված ցելյուլոզային եթերի կեղծ պլաստիկության պատճառով ցեխի խառնուրդը սովորաբար ներկայացնում է որոշակի նոսրացման հատկություն: Այս դեպքում փոփոխված Bingham (M3B) մոդելը կարող է ավելի լավ նկարագրել գիպսի ռեոլոգիական կորը: Գիպսի կտրվածքային դեֆորմացիան ուսումնասիրելու համար այս աշխատանքում օգտագործվում է նաև Herschel⁃Bulkley (H3B) մոդելը։

1.3 Ջրի պահպանման փորձարկում

Փորձարկման ընթացակարգը վերաբերում է GB/T28627⁃2012 Սվաղման Սվաղին: Ջերմաստիճանը որպես փոփոխականով փորձի ժամանակ գիպսը նախապես 1 ժամ տաքացրել են ջեռոցում համապատասխան ջերմաստիճանում, իսկ փորձի ժամանակ օգտագործված խառնած ջուրը նախապես տաքացրել են 1 ժամ համապատասխան ջերմաստիճանում մշտական ​​ջերմաստիճանի ջրի բաղնիքում, և գործիքն օգտագործվել է. նախապես տաքացվեց։

1.4 Հիդրոդինամիկ տրամագծի փորձարկում

HPMC պոլիմերային ասոցիացիայի հիդրոդինամիկ տրամագիծը (D50) հեղուկ փուլում չափվել է դինամիկ լույսի ցրման մասնիկների չափի անալիզատորի միջոցով (Malvern Zetasizer NanoZS90):

2. Արդյունքներ և քննարկում

2.1 HPMC ձեւափոխված գիպսի ռեոլոգիական հատկությունները

Տեսանելի մածուցիկությունը հեղուկի վրա ազդող կտրվածքային լարվածության և կտրվածքի արագության հարաբերակցությունն է և պարամետր է ոչ նյուտոնյան հեղուկների հոսքը բնութագրելու համար: Ձևափոխված գիպսային ցեխի ակնհայտ մածուցիկությունը փոխվել է ցելյուլոզային եթերի պարունակությամբ երեք տարբեր բնութագրերի ներքո (75000mPa·s, 100000mpa·s և 200000mPa·s): Փորձարկման ջերմաստիճանը 20 ℃ էր: Երբ ռեոմետրի կտրման արագությունը 14 րոպե-1 է, կարելի է պարզել, որ գիպսային ցեխի մածուցիկությունը մեծանում է HPMC-ի ինտեգրման ավելացման հետ, և որքան բարձր է HPMC մածուցիկությունը, այնքան բարձր կլինի փոփոխված գիպսային ցեխի մածուցիկությունը: Սա ցույց է տալիս, որ HPMC-ն ակնհայտ խտացնող և մածուցիկացնող ազդեցություն ունի գիպսի ցեխի վրա: Գիպսի փոշին և ցելյուլոզային եթերը որոշակի մածուցիկությամբ նյութեր են։ Փոփոխված գիպսային խառնուրդում ցելյուլոզային եթերը ներծծվում է գիպսի հիդրատացիոն արտադրանքի մակերեսին, և ցելյուլոզային եթերից ձևավորված ցանցը և գիպսի խառնուրդից ձևավորված ցանցը միահյուսվում են, ինչը հանգեցնում է «գերպայմանական էֆեկտի», ինչը զգալիորեն բարելավում է ընդհանուր մածուցիկությունը: փոփոխված գիպսի վրա հիմնված նյութ:

Մաքուր գիպսի (G3H) և մոդիֆիկացված գիպսի (G3H) մածուկի կտրվածքի ⁃ լարվածության կորերը՝ պատված 75000 մՊա· s-HPMC, ինչպես ենթադրվում է վերանայված Bingham (M3B) մոդելից: Կարելի է պարզել, որ կտրման արագության մեծացման հետ ավելանում է նաև խառնուրդի կտրվածքային լարվածությունը։ Ստացվում են մաքուր գիպսի և HPMC մոդիֆիկացված գիպսի պլաստիկ մածուցիկության (ηp) և կտրման լարման (τ0) արժեքները տարբեր ջերմաստիճաններում:

Մաքուր գիպսի և HPMC մոդիֆիկացված գիպսի տարբեր ջերմաստիճաններում պլաստիկ մածուցիկության (ηp) և զիջման կտրվածքային սթրեսի (τ0) արժեքներից երևում է, որ HPMC ձևափոխված գիպսի թողունակության լարվածությունը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ անընդհատ կնվազի, իսկ ելքը. սթրեսը կնվազի 33%-ով 60℃ ջերմաստիճանում 20℃-ի համեմատ: Պլաստիկ մածուցիկության կորը դիտարկելով՝ կարելի է պարզել, որ փոփոխված գիպսային ցեխի պլաստիկ մածուցիկությունը նույնպես նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։ Այնուամենայնիվ, մաքուր գիպսային ցեխի ելքային լարվածությունը և պլաստիկ մածուցիկությունը փոքր-ինչ աճում են ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, ինչը վկայում է այն մասին, որ HPMC մոդիֆիկացված գիպսային ցեխի ռեոլոգիական պարամետրերի փոփոխությունը ջերմաստիճանի բարձրացման գործընթացում պայմանավորված է HPMC հատկությունների փոփոխությամբ:

Գիպսային ցեխի թողունակության լարվածության արժեքը արտացոլում է կտրվածքի լարման առավելագույն արժեքը, երբ ցեխը դիմադրում է կտրվածքային դեֆորմացիային: Որքան մեծ է զիջման լարման արժեքը, այնքան ավելի կայուն կարող է լինել գիպսի փոշին: Պլաստիկ մածուցիկությունը արտացոլում է գիպսի ցեխի դեֆորմացման արագությունը: Որքան մեծ է պլաստիկի մածուցիկությունը, այնքան երկար կլինի ցեխի կտրվածքի դեֆորմացման ժամանակը: Եզրափակելով, HPMC մոդիֆիկացված գիպսային ցեխի երկու ռեոլոգիական պարամետրերը ակնհայտորեն նվազում են ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, և HPMC-ի խտացնող ազդեցությունը գիպսի ցեխի վրա թուլանում է:

Կեղտի կտրվածքի դեֆորմացիան վերաբերում է կտրվածքի խտացման կամ կտրվածքի նոսրացման ազդեցությանը, որն արտացոլվում է ցեխի կողմից, երբ ենթարկվում է կտրող ուժի: Կեղտաջրերի կտրվածքային դեֆորմացիայի ազդեցությունը կարելի է դատել կցման կորից ստացված կեղծ պլաստիկ n ինդեքսով: Երբ n < 1, գիպսային փոշին ցույց է տալիս կտրվածքային նոսրացում, իսկ գիպսային ցեխի կտրվածքային նոսրացման աստիճանը n-ի նվազման հետ ավելի է բարձրանում: Երբ n > 1, գիպսի ցեխը ցույց է տվել կտրվածքային խտացում, իսկ գիպսային ցեխի կտրվածքային խտացման աստիճանը մեծացել է n-ի աճով: HPMC մոդիֆիկացված գիպսային ցեխի ռեոլոգիական կորերը տարբեր ջերմաստիճաններում՝ հիմնված Herschel⁃Bulkley (H3B) մոդելի կցման վրա, այդպիսով ստացվում է HPMC ձևափոխված գիպսային ցեխի կեղծ պլաստիկ n ինդեքսը:

Ըստ HPMC մոդիֆիկացված գիպսային ցեխի կեղծ պլաստիկ n ինդեքսի՝ HPMC-ի հետ խառնված գիպսային ցեխի կտրվածքային դեֆորմացիան նոսրանում է, իսկ n արժեքը աստիճանաբար մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, ինչը ցույց է տալիս, որ HPMC մոդիֆիկացված գիպսի նոսրացման վարքագիծը կլինի: որոշ չափով թուլանում է ջերմաստիճանի ազդեցության տակ:

Ելնելով մոդիֆիկացված գիպսային ցեխի տեսանելի մածուցիկության փոփոխություններից՝ 75000 mPa· HPMC կտրվածքային սթրեսի տվյալներից հաշվարկված կտրվածքի արագությամբ տարբեր ջերմաստիճաններում, կարելի է պարզել, որ մոդիֆիկացված գիպսային ցեխի պլաստիկ մածուցիկությունը արագորեն նվազում է կտրման արագության աճով, որը հաստատում է H⁃B մոդելի համապատասխանության արդյունքը: Ձևափոխված գիպսային փոշին ցույց է տվել կտրվածքային նոսրացման առանձնահատկություններ: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ խառնուրդի տեսանելի մածուցիկությունը որոշակիորեն նվազում է կտրման ցածր արագությամբ, ինչը ցույց է տալիս, որ փոփոխված գիպսային ցեխի կտրվածքային նոսրացման ազդեցությունը թուլանում է:

Գիպսե ծեփամածիկի իրական օգտագործման ժամանակ գիպսային ցեխը պետք է հեշտությամբ դեֆորմացվի քսման գործընթացում և մնա կայուն հանգստի ժամանակ, ինչը պահանջում է, որ գիպսային մածիկը ունենա կտրվածքի լավ նոսրացման բնութագրեր, իսկ HPMC-ով ձևափոխված գիպսի կտրվածքի փոփոխությունը հազվադեպ է: որոշակի չափով, որը չի նպաստում գիպսե նյութերի կառուցմանը։ HPMC-ի մածուցիկությունը կարևոր պարամետրերից մեկն է, ինչպես նաև հիմնական պատճառը, որ այն խաղում է խտացման դեր՝ խառնիչ հոսքի փոփոխական բնութագրերը բարելավելու համար: Ցելյուլոզային եթերն ինքնին ունի տաք գելի հատկություններ, նրա ջրային լուծույթի մածուցիկությունը աստիճանաբար նվազում է, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, և սպիտակ գելը նստում է, երբ հասնում է ժելացման ջերմաստիճանին: Ցելյուլոզային եթերով ձևափոխված գիպսի ռեոլոգիական պարամետրերի փոփոխությունը ջերմաստիճանի հետ սերտորեն կապված է մածուցիկության փոփոխության հետ, քանի որ խտացման էֆեկտը բջջանյութի եթերի և խառը ցեխի սուպերպոզիցիային արդյունք է: Գործնական ճարտարագիտության մեջ պետք է հաշվի առնել շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի ազդեցությունը HPMC-ի աշխատանքի վրա: Օրինակ, հումքի ջերմաստիճանը պետք է վերահսկվի ամռանը բարձր ջերմաստիճանում, որպեսզի խուսափեն բարձր ջերմաստիճանից առաջացած մոդիֆիկացված գիպսի վատ աշխատանքային կատարումից:

2.2 Ջրի պահպանումHPMC ձեւափոխված գիպս

Ցելյուլոզային եթերի երեք տարբեր բնութագրերով փոփոխված գիպսային ցեխի ջրի պահպանումը փոխվում է դեղաչափի կորի հետ: HPMC-ի չափաբաժնի ավելացմամբ զգալիորեն բարելավվում է գիպսային ցեխի ջրի պահպանման մակարդակը, և աճի միտումը կայուն է դառնում, երբ HPMC-ի չափաբաժինը հասնում է 0,3%-ի: Ի վերջո, գիպսային ցեխի ջրի պահպանման մակարդակը կայուն է 90% ~ 95%: Սա ցույց է տալիս, որ HPMC-ն ակնհայտորեն ջուր պահող ազդեցություն ունի քարե մածուկի վրա, սակայն ջրի պահպանման ազդեցությունը էականորեն չի բարելավվում, քանի որ դեղաչափը շարունակում է աճել: HPMC-ի ջրի պահպանման մակարդակի տարբերության երեք բնութագրերը մեծ չեն, օրինակ, երբ պարունակությունը 0.3% է, ջրի պահպանման մակարդակը 5%, ստանդարտ շեղումը 2.2 է: Ամենաբարձր մածուցիկությամբ HPMC-ն ջրի պահպանման ամենաբարձր մակարդակը չէ, իսկ ամենացածր մածուցիկությամբ HPMC-ը ջրի պահպանման ամենացածր մակարդակը չէ: Այնուամենայնիվ, մաքուր գիպսի հետ համեմատած, երեք HPMC-ի ջրի պահպանման մակարդակը գիպսային ցեխի համար զգալիորեն բարելավվել է, և փոփոխված գիպսի ջրի պահպանման մակարդակը 0,3% պարունակությամբ ավելացել է 95%, 106%, 97% համեմատած: դատարկ հսկիչ խումբ. Ցելյուլոզային եթերն ակնհայտորեն կարող է բարելավել գիպսային լուծույթի ջրի պահպանումը: HPMC-ի պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ HPMC մոդիֆիկացված գիպսային ցեխի ջրի պահպանման արագությունը տարբեր մածուցիկությամբ աստիճանաբար հասնում է հագեցվածության կետին: 10000mPa·sHPMC-ը հասել է հագեցվածության կետին 0.3%, 75000mPa·s և 20000mPa·s HPMC-ն հասել է հագեցվածության կետին 0.2%-ում: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ 75000mPa·s HPMC մոդիֆիկացված գիպսի ջրի պահպանումը փոփոխվում է ջերմաստիճանի հետ տարբեր չափաբաժիններով: Ջերմաստիճանի նվազման հետ HPMC ձևափոխված գիպսի ջրի պահպանման արագությունը աստիճանաբար նվազում է, մինչդեռ մաքուր գիպսի ջրի պահպանման արագությունը հիմնականում մնում է անփոփոխ, ինչը ցույց է տալիս, որ ջերմաստիճանի բարձրացումը թուլացնում է HPMC-ի ջրի պահպանման ազդեցությունը գիպսի վրա: HPMC-ի ջրի պահպանման արագությունը նվազել է 31,5%-ով, երբ ջերմաստիճանը բարձրացել է 20℃-ից մինչև 40℃: Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է 40℃-ից մինչև 60℃, HPMC մոդիֆիկացված գիպսի ջրի պահպանման արագությունը հիմնականում նույնն է, ինչ մաքուր գիպսինը՝ ցույց տալով, որ HPMC-ն այս պահին կորցրել է գիպսի ջրի պահպանումը բարելավելու ազդեցությունը: Jian Jian-ը և Wang Peiming-ը առաջարկեցին, որ ցելյուլոզային եթերն ինքնին ունի ջերմագելային երևույթ, ջերմաստիճանի փոփոխությունը կհանգեցնի ցելյուլոզային եթերի մածուցիկության, մորֆոլոգիայի և կլանման փոփոխության, ինչը, անշուշտ, կհանգեցնի լուծույթի խառնուրդի աշխատանքի փոփոխության: Բուլիչենը նաև պարզել է, որ HPMC պարունակող ցեմենտի լուծույթների դինամիկ մածուցիկությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:

Ջերմաստիճանի բարձրացմամբ առաջացած խառնուրդի ջրի պահպանման փոփոխությունը պետք է զուգակցվի ցելյուլոզային եթերի մեխանիզմի հետ։ Բուլիչենը բացատրեց այն մեխանիզմը, որով ցելյուլոզային եթերը կարող է ջուր պահել ցեմենտի մեջ: Ցեմենտի վրա հիմնված համակարգերում HPMC-ն բարելավում է ցեխի ջրի պահպանման արագությունը՝ նվազեցնելով ցեմենտավորման համակարգի կողմից ձևավորված «ֆիլտրի տորթի» թափանցելիությունը: HPMC-ի որոշակի կոնցենտրացիան հեղուկ փուլում կձևավորի մի քանի հարյուր նանոմետրից մինչև մի քանի միկրոն կոլոիդային ասոցիացիա, որն ունի որոշակի ծավալի պոլիմերային կառուցվածք, որը կարող է արդյունավետորեն միացնել ջրի փոխանցման ալիքը խառնուրդի մեջ, նվազեցնել «ֆիլտրի տորթի» թափանցելիությունը: ջրի արդյունավետ պահպանման հասնելու համար: Բուլիչենը նաև ցույց է տվել, որ գիպսի HPMCS-ը նույն մեխանիզմն է ցուցադրում: Հետևաբար, HPMC-ի կողմից հեղուկ փուլում ձևավորված միավորման հիդրոմեխանիկական տրամագծի ուսումնասիրությունը կարող է բացատրել HPMC-ի ազդեցությունը գիպսի ջրի պահպանման վրա:

2.3 HPMC կոլոիդային ասոցիացիայի հիդրոդինամիկ տրամագիծը

75000mPa·s HPMC-ի տարբեր կոնցենտրացիաների մասնիկների բաշխման կորեր հեղուկ փուլում և HPMC-ի երեք բնութագրերի մասնիկների բաշխման կորեր հեղուկ փուլում 0,6% կոնցենտրացիայով: Հեղուկ փուլում HPMC-ի երեք բնութագրերի մասնիկների բաշխման կորից երևում է, երբ կոնցենտրացիան 0,6% է, որ HPMC-ի կոնցենտրացիայի աճով ավելանում է նաև հեղուկ փուլում ձևավորված հարակից միացությունների մասնիկների չափը: Երբ կոնցենտրացիան ցածր է, HPMC-ի ագրեգացիայի արդյունքում ձևավորված մասնիկները փոքր են, և HPMC-ի միայն մի փոքր մասն է կուտակվում մոտ 100 նմ մասնիկների մեջ: Երբ HPMC-ի կոնցենտրացիան 1% է, կան մեծ թվով կոլոիդային ասոցիացիաներ մոտ 300 նմ հիդրոդինամիկ տրամագծով, ինչը մոլեկուլային համընկնման կարևոր նշան է: Այս «մեծ ծավալի» պոլիմերացման կառուցվածքը կարող է արդյունավետորեն արգելափակել ջրի փոխանցման ալիքը խառնուրդում, նվազեցնել «տորթի թափանցելիությունը», և գիպսային խառնուրդի համապատասխան ջրի պահպանումը այս կոնցենտրացիայում նույնպես 90%-ից ավելի է: Հեղուկ փուլում տարբեր մածուցիկությամբ HPMC-ի հիդրոմեխանիկական տրամագծերը հիմնականում նույնն են, ինչը բացատրում է HPMC-ի փոփոխված գիպսային ցեխի ջրի պահպանման նույն մակարդակը տարբեր մածուցիկությամբ:

75000mPa·s HPMC մասնիկների չափի բաշխման կորեր՝ 1% կոնցենտրացիայով տարբեր ջերմաստիճաններում: Ջերմաստիճանի բարձրացմամբ ակնհայտորեն կարելի է գտնել HPMC կոլոիդային ասոցիացիայի քայքայումը։ 40 ℃ ջերմաստիճանում 300 նմ ասոցիացիայի մեծ ծավալն ամբողջությամբ անհետացավ և քայքայվեց 15 նմ փոքր ծավալով մասնիկների: Ջերմաստիճանի հետագա բարձրացմամբ HPMC-ն դառնում է ավելի փոքր մասնիկներ, և գիպսի ցեխի ջրի պահպանումն ամբողջությամբ կորչում է:

Ջերմաստիճանի աճի հետ փոփոխվող HPMC հատկությունների երևույթը հայտնի է նաև որպես տաք գելի հատկություններ, գոյություն ունեցող ընդհանուր տեսակետն այն է, որ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում HPMC մակրոմոլեկուլները սկզբում ցրվում են ջրի մեջ լուծույթը լուծարելու համար, իսկ բարձր կոնցենտրացիայի մեջ HPMC մոլեկուլները ձևավորում են մեծ մասնիկների ասոցիացիա: . Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, HPMC-ի խոնավացումը թուլանում է, շղթաների միջև ջուրն աստիճանաբար լիցքաթափվում է, մեծ ասոցիացված միացությունները աստիճանաբար ցրվում են փոքր մասնիկների մեջ, լուծույթի մածուցիկությունը նվազում է, և ժելացման ժամանակ ձևավորվում է ցանցի եռաչափ կառուցվածք։ ջերմաստիճանը հասնում է, և սպիտակ գելը նստում է:

Բոդվիկը պարզել է, որ հեղուկ փուլում HPMC-ի միկրոկառուցվածքը և կլանման հատկությունները փոխվել են: Համակցված Բուլիչենի տեսության հետ HPMC կոլոիդային ասոցիացիայի արգելափակման ցեխի ջրի փոխադրման ալիքը, եզրակացվեց, որ ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցրեց HPMC կոլոիդային ասոցիացիայի քայքայմանը, ինչը հանգեցնում է փոփոխված գիպսի ջրի պահպանման նվազմանը:

3. Եզրակացություն

(1) Ցելյուլոզային եթերն ինքնին ունի բարձր մածուցիկություն և «գերադրված» ազդեցություն գիպսային ցեխի հետ՝ ունենալով ակնհայտ խտացնող ազդեցություն: Սենյակային ջերմաստիճանում թանձրացնող ազդեցությունն ավելի ակնհայտ է դառնում մածուցիկության և ցելյուլոզային եթերի չափաբաժնի ավելացմամբ: Այնուամենայնիվ, ջերմաստիճանի բարձրացման հետ ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը նվազում է, թուլանում է դրա խտացման ազդեցությունը, նվազում է գիպսային խառնուրդի ելքային կտրվածքը և պլաստիկ մածուցիկությունը, թուլանում է կեղծ պլաստիկությունը, և շինարարական հատկությունը վատանում է:

(2) Ցելյուլոզային եթերը բարելավեց գիպսի ջրի պահպանումը, բայց ջերմաստիճանի բարձրացմամբ, փոփոխված գիպսի ջրի պահպանումը նույնպես զգալիորեն նվազեց, նույնիսկ 60℃ ջերմաստիճանում ամբողջությամբ կկորցնի ջրի պահպանման ազդեցությունը: Գիպսային ցեխի ջրի պահպանման արագությունը զգալիորեն բարելավվել է ցելյուլոզային եթերի միջոցով, իսկ HPMC փոփոխված տարբեր մածուցիկությամբ գիպսային լուծույթի ջրի պահպանման արագությունը դեղաչափի ավելացման հետ աստիճանաբար հասել է հագեցվածության կետի: Գիպսի ջրի պահպանումը հիմնականում համաչափ է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությանը, բարձր մածուցիկության դեպքում քիչ ազդեցություն ունի:

(3) Ներքին գործոնները, որոնք փոխում են ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը ջերմաստիճանի հետ, սերտորեն կապված են հեղուկ փուլում ցելյուլոզային եթերի մանրադիտակային ձևաբանության հետ: Որոշակի կոնցենտրացիայի դեպքում ցելյուլոզային եթերը հակված է ագրեգացմանը՝ ձևավորելով խոշոր կոլոիդային միավորումներ՝ արգելափակելով գիպսային խառնուրդի ջրի փոխադրման ալիքը՝ ջրի բարձր պահպանման հասնելու համար: Այնուամենայնիվ, ջերմաստիճանի բարձրացմամբ, ցելյուլոզային եթերի ջերմային ժելացիոն հատկության շնորհիվ, նախկինում ձևավորված խոշոր կոլոիդային ասոցիացիան վերաբաշխվում է, ինչը հանգեցնում է ջրի պահպանման արդյունավետության անկմանը: