Ցելյուլոզային Եթերի ազդեցությունը հավանգի հատկությունների վրա

Ուսումնասիրվել են երկու տեսակի ցելյուլոզային եթերների ազդեցությունը շաղախի աշխատանքի վրա: Արդյունքները ցույց են տվել, որ ցելյուլոզային եթերների երկու տեսակներն էլ կարող են զգալիորեն բարելավել շաղախի ջրի պահպանումը և նվազեցնել շաղախի հետևողականությունը. Սեղմման ուժը տարբեր աստիճաններով նվազում է, սակայն շաղախի ծալման հարաբերակցությունը և կապող ուժը տարբեր աստիճաններով ավելանում են՝ դրանով իսկ բարելավելով շաղախի կառուցվածքը։

Բանալի բառեր:ցելյուլոզային եթեր; ջրի պահպանման միջոց; կապող ուժ

Ցելյուլոզային եթեր (MC)բնական նյութի ցելյուլոզայի ածանցյալ է: Ցելյուլոզային եթերը կարող է օգտագործվել որպես ջրի պահպանման միջոց, խտացուցիչ, կապող, ցրող, կայունացուցիչ, կասեցնող նյութ, էմուլգատոր և թաղանթ ձևավորող միջոց և այլն: Քանի որ ցելյուլոզային եթերն ունի լավ ջրի պահպանման և խտացնող ազդեցություն հավանգի վրա, այն կարող է զգալիորեն բարելավել աշխատունակությունը: հավանգից, ուստի ցելյուլոզային եթերը շաղախի մեջ ամենից հաճախ օգտագործվող ջրում լուծվող պոլիմերն է:

1. Փորձարկման նյութեր և փորձարկման մեթոդներ

1.1 Հումք

Ցեմենտ. Սովորական պորտլանդական ցեմենտ արտադրված Jiaozuo Jianjian Cement Co., Ltd.-ի կողմից, 42.5 ամրության աստիճանով: Ավազ՝ Նանյանգ դեղին ավազ, նուրբության մոդուլ 2,75, միջին ավազ։ Ցելյուլոզային եթեր (MC). C9101 արտադրված Beijing Luojian ընկերության կողմից և HPMC արտադրված Shanghai Huiguang ընկերության կողմից:

1.2 Փորձարկման մեթոդ

Այս ուսումնասիրության մեջ կրաքարի-ավազի հարաբերակցությունը 1:2 էր, իսկ ջուր-ցեմենտի հարաբերակցությունը 0.45; ցելյուլոզային եթերը սկզբում խառնվում էր ցեմենտի հետ, այնուհետև ավելացնում էին ավազ և հավասարապես խառնում: Ցելյուլոզային եթերի չափաբաժինը հաշվարկվում է ըստ ցեմենտի զանգվածի տոկոսի։

Սեղմման ուժի փորձարկումը և հետևողականության փորձարկումն իրականացվում են JGJ 70-90 «Շինարարական շաղախի հիմնական հատկությունների փորձարկման մեթոդների» հիման վրա: Ճկման ամրության փորձարկումն իրականացվում է GB/T 17671–1999 «Ցեմենտ հավանգ ամրության փորձարկում» համաձայն:

Ջրի պահպանման փորձարկումն իրականացվել է ֆրանսիական գազավորված բետոնի արտադրության ձեռնարկություններում կիրառվող ֆիլտրի թղթի մեթոդով: Հատուկ գործընթացը հետևյալն է. (1) պլաստիկ շրջանաձև ափսեի վրա դնել դանդաղ ֆիլտրի 5 շերտ և կշռել դրա զանգվածը. (2) մեկը անմիջական շփման մեջ դնել շաղախի հետ Բարձր արագությամբ ֆիլտրի թուղթը դնել դանդաղ արագությամբ ֆիլտրի թղթի վրա, այնուհետև սեղմել 56 մմ ներքին տրամագծով և 55 մմ բարձրությամբ գլան արագ ֆիլտրի թղթի վրա. (3) Լցնել հավանգը մխոցի մեջ. (4) 15 րոպե շաղախի և ֆիլտրի թղթի շփումից հետո նորից կշռեք դանդաղ զտիչ թղթի և պլաստիկ սկավառակի որակը. (5) Հաշվել ջրի զանգվածը, որը կլանված է դանդաղ ֆիլտր թղթի կողմից մեկ քառակուսի մետր տարածքի համար, որը ջրի կլանման արագությունն է. (6) Ջրի կլանման արագությունը երկու փորձարկման արդյունքների թվաբանական միջինն է: Եթե ​​փոխարժեքի արժեքների տարբերությունը գերազանցում է 10%-ը, թեստը պետք է կրկնվի. (7) Շաղախի ջրի պահպանումն արտահայտվում է ջրի կլանման արագությամբ:

Կապի ամրության փորձարկումն իրականացվել է Նյութերի գիտության ճապոնական ընկերության կողմից առաջարկված մեթոդի հիման վրա, և կապի ամրությունը բնութագրվում է ճկման ուժով: Փորձարկումն ընդունում է պրիզմայի նմուշ, որի չափը 160 մմ է×40 մմ×40 մմ. Նախապես պատրաստված շաղախի սովորական նմուշը բուժվել է մինչև 28 օր, այնուհետև կտրվել երկու մասի: Նմուշի երկու կեսերը նմուշներ են պատրաստվել սովորական շաղախով կամ պոլիմերային շաղախով, այնուհետև բնականաբար փակվել են որոշակի տարիքի ներսում, այնուհետև փորձարկվել են ցեմենտի շաղախի ճկման ամրության համար փորձարկման մեթոդի համաձայն:

2. Փորձարկման արդյունքներ և վերլուծություն

2.1 Հետևողականություն

Ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունից շաղախի հետևողականության վրա երևում է, որ ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճով շաղախի հետևողականությունը հիմնականում նվազման միտում է ցույց տալիս, իսկ HPMC-ով խառնված շաղախի խտության նվազումն ավելի արագ է։ քան C9101-ով խառնված շաղախը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը խանգարում է շաղախի հոսքին, և HPMC-ի մածուցիկությունը ավելի բարձր է, քան C9101-ը:

2.2 Ջրի պահպանում

Շաղախի մեջ ցեմենտային նյութերը, ինչպիսիք են ցեմենտը և գիպսը, պետք է ջրով խոնավացվեն, որպեսզի ամրանան: Ցելյուլոզային եթերի ողջամիտ քանակությունը կարող է բավական երկար պահել խոնավությունը շաղախի մեջ, որպեսզի ամրացման և կարծրացման գործընթացը շարունակվի:

Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ազդեցությունից շաղախի ջրի պահպանման վրա կարելի է տեսնել, որ. շաղախը զգալիորեն բարելավվել է, հատկապես, երբ խառնվում է HPMC-ի հավանգով: Դրա ջրի պահպանումը կարող է ավելի բարելավվել. (2) Երբ HPMC-ի քանակը կազմում է 0,05%-ից 0,10%, շաղախը լիովին համապատասխանում է շինարարության գործընթացում ջրի պահպանման պահանջներին:

Երկու ցելյուլոզային եթերներն էլ ոչ իոնային պոլիմերներ են։ Բջջանյութի եթերի մոլեկուլային շղթայի հիդրօքսիլ խմբերը և եթերային կապերի թթվածնի ատոմները կարող են ջրածնային կապեր ձևավորել ջրի մոլեկուլների հետ՝ ազատ ջուրը դարձնելով կապված ջրի՝ այդպիսով լավ դեր խաղալով ջրի պահպանման գործում:

Ցելյուլոզային եթերի ջրի պահպանումը հիմնականում կախված է դրա մածուցիկությունից, մասնիկների չափից, տարրալուծման արագությունից և ավելացման քանակից: Ընդհանուր առմամբ, որքան մեծ է ավելացված քանակությունը, այնքան բարձր է մածուցիկությունը, և որքան նուրբ է, այնքան բարձր է ջրի պահպանումը: Ե՛վ C9101, և՛ HPMC ցելյուլոզային եթերն ունեն մետօքսի և հիդրօքսիպրոպոքսի խմբեր մոլեկուլային շղթայում, սակայն մետօքսիի պարունակությունը HPMC ցելյուլոզային եթերում ավելի բարձր է, քան C9101-ը, իսկ HPMC-ի մածուցիկությունը ավելի բարձր է, քան C9101-ը, հետևաբար հավանգի ջրի պահպանումը: HPMC-ով խառնվածն ավելի բարձր է, քան HPMC C9101 խոշոր շաղախով խառնված շաղախը: Այնուամենայնիվ, եթե ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը և հարաբերական մոլեկուլային քաշը չափազանց բարձր են, դրա լուծելիությունը համապատասխանաբար կնվազի, ինչը բացասաբար կանդրադառնա շաղախի ամրության և աշխատունակության վրա: Կառուցվածքային ամրություն՝ գերազանց կապող էֆեկտի հասնելու համար:

2.3 Ճկման ուժ և սեղմման ուժ

Ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունից շաղախի ճկման և սեղմման ուժի վրա երևում է, որ ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճով 7 և 28 օրվա ընթացքում շաղախի ճկման և սեղմման ուժը նվազման միտում է ցույց տվել։ Սա հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ (1) Երբ ցելյուլոզային եթեր է ավելացվում շաղախին, շաղախի ծակոտիների ճկուն պոլիմերներն ավելանում են, և այս ճկուն պոլիմերները չեն կարող կոշտ աջակցություն ապահովել, երբ կոմպոզիտային մատրիցը սեղմվում է: Արդյունքում կրճատվում է շաղախի ճկման և սեղմման ուժը. (2) Ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճով, դրա ջրի պահպանման ազդեցությունը գնալով ավելի ու ավելի լավ է դառնում, այնպես որ հավանգի փորձարկման բլոկի ձևավորումից հետո շաղախի փորձարկման բլոկի ծակոտկենությունը մեծանում է, ճկման և սեղմման ուժը կնվազի: ; (3) երբ չոր խառը շաղախը խառնվում է ջրի հետ, ցելյուլոզային եթերի լատեքսի մասնիկները նախ ներծծվում են ցեմենտի մասնիկների մակերեսի վրա՝ ձևավորելով լատեքսային թաղանթ, որը նվազեցնում է ցեմենտի խոնավացումը՝ դրանով իսկ նվազեցնելով նաև ամրությունը։ շաղախը։

2.4 Ծալովի հարաբերակցություն

Շաղախի ճկունությունը շաղախին օժտում է լավ դեֆորմացմամբ, ինչը թույլ է տալիս նրան հարմարվել հիմքի կծկման և դեֆորմացման հետևանքով առաջացած սթրեսին, այդպիսով զգալիորեն բարելավելով շաղախի ամրությունն ու ամրությունը:

Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ազդեցությունից շաղախի ծալման հարաբերակցության վրա (ff/fo) երևում է, որ ցելյուլոզային եթերի C9101 և HPMC պարունակության ավելացմամբ, շաղախի ծալման հարաբերակցությունը հիմնականում ցույց է տվել աճի միտում, ինչը ցույց է տալիս, որ շաղախի ճկունությունը բարելավվել է.

Երբ ցելյուլոզային եթերը լուծվում է շաղախի մեջ, քանի որ մոլեկուլային շղթայի վրա գտնվող մեթոքսիլը և հիդրօքսիպրոպոքսիլը փոխազդելու են ցեխի մեջ Ca2+ և Al3+-ի հետ, ձևավորվում է մածուցիկ գել և լցվում ցեմենտի շաղախի բացվածքում, այդպիսով այն խաղում է ճկուն լցոնման դեր։ և ճկուն ամրացում՝ բարելավելով շաղախի կոմպակտությունը, և դա ցույց է տալիս, որ փոփոխված շաղախի ճկունությունը բարելավվում է մակրոսկոպիկորեն։

2.5 Կապի ամրություն

Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ազդեցությունից շաղախի կապի ամրության վրա կարելի է տեսնել, որ շաղախի կապի ամրությունը մեծանում է ցելյուլոզային եթերի պարունակության ավելացման հետ:

Ցելյուլոզային եթերի ավելացումը կարող է ձևավորել անջրանցիկ պոլիմերային թաղանթի բարակ շերտ ցելյուլոզային եթերի և ցեմենտի խոնավացված մասնիկների միջև: Այս թաղանթն ունի կնքման ազդեցություն և բարելավում է շաղախի «մակերևույթի չորացման» ֆենոմենը: Ցելյուլոզային եթերի լավ ջրի պահպանման շնորհիվ շաղախի ներսում բավականաչափ ջուր է պահվում՝ դրանով իսկ ապահովելով ցեմենտի հիդրացիոն կարծրացումը և նրա ամրության լիարժեք զարգացումը և բարելավելով ցեմենտի մածուկի ամրությունը: Բացի այդ, ցելյուլոզային եթերի ավելացումը բարելավում է շաղախի միաձուլումը և դարձնում շաղախը լավ պլաստիկություն և ճկունություն, ինչը նաև հնարավորություն է տալիս շաղախին լավ հարմարվել ենթաշերտի նեղացման դեֆորմացիային՝ դրանով իսկ բարելավելով շաղախի ամրությունը։ .

2.6 Կծկում

Դա երևում է ցելյուլոզային եթերի պարունակության ազդեցությունից շաղախի կծկման վրա. (2) C9101-ի պարունակության աճով, շաղախի կծկման արժեքը աստիճանաբար նվազում էր, բայց երբ պարունակությունը հասավ 0,30%, շաղախի կծկման արժեքը մեծացավ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ որքան մեծ է ցելյուլոզային եթերի քանակը, այնքան մեծ է նրա մածուցիկությունը, որն առաջացնում է ջրի պահանջարկի ավելացում: (3) HPMC-ի պարունակության ավելացման հետ շաղախի կծկման արժեքը աստիճանաբար նվազում էր, բայց երբ դրա պարունակությունը հասավ 0,20%-ի, շաղախի կծկման արժեքը մեծացավ, այնուհետև նվազեց: Դա պայմանավորված է նրանով, որ HPMC-ի մածուցիկությունը ավելի մեծ է, քան C9101-ը: Որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը: Որքան լավ է ջրի պահպանումը, այնքան օդի պարունակությունը, երբ օդի պարունակությունը հասնում է որոշակի մակարդակի, շաղախի կծկման արժեքը կավելանա: Հետևաբար, կծկման արժեքի առումով, C9101-ի օպտիմալ դեղաչափը կազմում է 0,05%~0,20%: HPMC-ի օպտիմալ դեղաչափը կազմում է 0,05%-0,10%:

3. Եզրակացություն

1. Ցելյուլոզային եթերը կարող է բարելավել շաղախի ջրի պահպանումը և նվազեցնել շաղախի հետևողականությունը: Ցելյուլոզային եթերի քանակի կարգավորումը կարող է բավարարել տարբեր նախագծերում օգտագործվող շաղախի կարիքները:

2. Ցելյուլոզային եթերի ավելացումը նվազեցնում է շաղախի ճկման ուժը և սեղմման ուժը, բայց որոշ չափով մեծացնում է ծալման հարաբերակցությունը և կապի ուժը՝ դրանով իսկ բարելավելով շաղախի ամրությունը։

3. Ցելյուլոզային եթերի ավելացումը կարող է բարելավել շաղախի կծկման գործունակությունը, և դրա պարունակության մեծացմամբ շաղախի կծկման արժեքը դառնում է ավելի ու ավելի փոքր: Բայց երբ ցելյուլոզային եթերի քանակությունը հասնում է որոշակի մակարդակի, շաղախի կծկման արժեքը որոշ չափով մեծանում է օդը ներթափանցող քանակի ավելացման պատճառով։