Ցելյուլոզային եթերի կառուցվածքային բնութագրերը և դրա ազդեցությունը շաղախի աշխատանքի վրա

Վերացական:Ցելյուլոզային եթերը պատրաստի շաղախի հիմնական հավելումն է: Ներկայացված են ցելյուլոզային եթերի տեսակներն ու կառուցվածքային բնութագրերը, և որպես հավելում ընտրվում է հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային եթերը (HPMC)՝ շաղախի տարբեր հատկությունների վրա ազդեցությունը համակարգված ուսումնասիրելու համար: . Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ. HPMC-ն կարող է զգալիորեն բարելավել շաղախի ջրի պահպանումը և ունի ջրի կրճատման ազդեցություն: Միևնույն ժամանակ, այն կարող է նաև նվազեցնել շաղախի խառնուրդի խտությունը, երկարացնել շաղախի ամրացման ժամանակը և նվազեցնել շաղախի ճկման և սեղմման ուժը:

Բանալի բառեր:պատրաստի խառը հավանգ; հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային եթեր (HPMC); կատարումը

0.Նախաբան

Հավանգը շինարարության ոլորտում ամենաշատ օգտագործվող նյութերից է: Նյութագիտության զարգացման և շինությունների որակի նկատմամբ մարդկանց պահանջների բարելավման հետ մեկտեղ շաղախը աստիճանաբար զարգանում է դեպի առևտրայնացում, ինչպես պատրաստի բետոնի առաջխաղացումը և զարգացումը: Համեմատած ավանդական տեխնոլոգիայով պատրաստված շաղախի հետ՝ առևտրային եղանակով արտադրված շաղախն ունի բազմաթիվ ակնհայտ առավելություններ. ա) արտադրանքի բարձր որակ. բ) արտադրության բարձր արդյունավետություն. գ) շրջակա միջավայրի ավելի քիչ աղտոտվածություն և հարմար քաղաքակիրթ շինարարության համար: Ներկայումս Գուանչժոուն, Շանհայը, Պեկինը և Չինաստանի այլ քաղաքներ խթանել են պատրաստի շաղախը, և թողարկվել կամ շուտով կթողարկվեն համապատասխան արդյունաբերության ստանդարտներ և ազգային ստանդարտներ:

Կազմության տեսանկյունից, պատրաստի շաղախի և ավանդական շաղախի միջև մեծ տարբերությունը քիմիական հավելումների ավելացումն է, որոնց թվում ամենաշատ օգտագործվող քիմիական հավելումն է բջջանյութի եթերը: Ցելյուլոզային եթերը սովորաբար օգտագործվում է որպես ջուր պահող նյութ։ Նպատակն է բարելավել պատրաստի շաղախի գործունակությունը: Ցելյուլոզային եթերի քանակը փոքր է, բայց այն էական ազդեցություն ունի շաղախի աշխատանքի վրա: Դա հիմնական հավելում է, որն ազդում է շաղախի շինարարական աշխատանքի վրա: Հետևաբար, ցեմենտի շաղախի աշխատանքի վրա ցելյուլոզային եթերի տեսակների և կառուցվածքային բնութագրերի ազդեցության հետագա ըմբռնումը կօգնի ճիշտ ընտրել և օգտագործել ցելյուլոզային եթերը և ապահովել շաղախի կայուն կատարումը:

1. Ցելյուլոզային եթերների տեսակներն ու կառուցվածքային բնութագրերը

Ցելյուլոզային եթերը ջրում լուծվող պոլիմերային նյութ է, որը մշակվում է բնական ցելյուլոզից՝ ալկալիների տարրալուծման, պատվաստման ռեակցիայի (եթերիֆիկացման), լվացման, չորացման, մանրացման և այլ գործընթացների միջոցով։ Ցելյուլոզային եթերները բաժանվում են իոնային և ոչ իոնային, իսկ իոնային ցելյուլոզն ունի կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզային աղ։ Ոչ իոնային բջջանյութը ներառում է հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզային եթեր, հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ ցելյուլոզային եթեր, մեթիլցելյուլոզային եթեր և այլն: Քանի որ իոնային ցելյուլոզային եթերը (կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզային աղ) անկայուն է կալցիումի իոնների առկայության դեպքում, այն հազվադեպ է օգտագործվում ցեմենտով, խարխուլ կրաքարով և այլ ցեմենտային նյութերով չոր փոշի արտադրանքներում: Չոր փոշու հավանգում օգտագործվող ցելյուլոզային եթերներն են հիմնականում հիդրօքսիէթիլ մեթիլցելյուլոզային եթերը (HEMC) և հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային եթերը (HPMC), որոնք կազմում են շուկայի մասնաբաժնի ավելի քան 90%-ը:

HPMC-ն ձևավորվում է բջջանյութի ալկալիների ակտիվացման էթերիֆիկացման ռեակցիայի արդյունքում՝ եթերիֆիկացման միջոց մեթիլքլորիդով և պրոպիլեն օքսիդով: Եթերիֆիկացման ռեակցիայի ժամանակ ցելյուլոզայի մոլեկուլի վրա գտնվող հիդրօքսիլ խումբը փոխարինվում է մեթոքսի) և հիդրօքսիպրոպիլով՝ առաջացնելով HPMC: Բջջանյութի մոլեկուլի վրա հիդրօքսիլ խմբով փոխարինված խմբերի թիվը կարող է արտահայտվել եթերացման աստիճանով (նաև կոչվում է փոխարինման աստիճան)։ HPMC-ի եթերը Քիմիական փոխակերպման աստիճանը գտնվում է 12-ից 15-ի միջև: Հետևաբար, HPMC-ի կառուցվածքում կան կարևոր խմբեր, ինչպիսիք են հիդրոքսիլը (-OH), եթերային կապը (-o-) և անհիդրոգլուկոզի օղակը, և այդ խմբերն ունեն որոշակի ազդեցություն շաղախի աշխատանքի վրա.

2. Ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունը ցեմենտի շաղախի հատկությունների վրա

2.1 Հումք թեստի համար

Ցելյուլոզային եթեր՝ արտադրված Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., մածուցիկություն՝ 75000;

Ցեմենտ՝ կոնք ապրանքանիշի 32,5 կարգի կոմպոզիտային ցեմենտ; ավազ `միջին ավազ; թռչող մոխիր՝ II աստիճան:

2.2 Թեստի արդյունքները

2.2.1 Ցելյուլոզային եթերի ջրային նվազող ազդեցություն

Շաղախի խտության և բջջանյութի եթերի պարունակության փոխհարաբերությունից երևում է, որ շաղախի խտությունը ցելյուլոզային եթերի պարունակության մեծացման հետ աստիճանաբար աճում է։ Երբ դեղաչափը 0,3‰ է, շաղախի խտությունը մոտ 50%-ով ավելի է, քան առանց խառնելու, ինչը ցույց է տալիս, որ ցելյուլոզային եթերը կարող է զգալիորեն բարելավել շաղախի աշխատունակությունը: Քանի որ ցելյուլոզային եթերի քանակն ավելանում է, ջրի սպառումը կարող է աստիճանաբար նվազել: Կարելի է համարել, որ ցելյուլոզային եթերն ունի որոշակի ջրի նվազեցնող ազդեցություն։

2.2.2 Ջրի պահպանում

Շաղախի ջրի պահպանումը վերաբերում է շաղախի` ջուրը պահելու ունակությանը, և այն նաև կատարողականի ցուցանիշ է` չափելու թարմ ցեմենտի շաղախի ներքին բաղադրիչների կայունությունը փոխադրման և կայանման ժամանակ: Ջրի պահպանումը կարող է չափվել երկու ցուցիչով` շերտավորման աստիճանը և ջրի պահպանման մակարդակը, սակայն ջրի պահպանման նյութի ավելացման շնորհիվ պատրաստի շաղախի ջրի պահպանումը զգալիորեն բարելավվել է, իսկ շերտավորման աստիճանը բավականաչափ զգայուն չէ: արտացոլելու տարբերությունը: Ջրի պահպանման թեստը ջրի պահպանման մակարդակը հաշվարկելու համար է` չափելով ֆիլտրի թղթի զանգվածի փոփոխությունը որոշակի ժամանակահատվածում ֆիլտրի թղթի շփումից շաղախի նշված տարածքի հետ: Զտիչ թղթի լավ ջրի կլանման շնորհիվ, նույնիսկ եթե շաղախի ջրի պահպանումը բարձր է, զտիչ թուղթը դեռ կարող է կլանել շաղախի խոնավությունը, ուստի: Ջրի պահպանման մակարդակը կարող է ճշգրիտ արտացոլել շաղախի ջրի պահպանումը, որքան բարձր է ջրի պահպանման մակարդակը, այնքան ավելի լավ է ջրի պահպանումը:

Շաղախի ջրի պահպանումը բարելավելու շատ տեխնիկական եղանակներ կան, սակայն ցելյուլոզային եթերի ավելացումն ամենաարդյունավետ միջոցն է: Ցելյուլոզային եթերի կառուցվածքը պարունակում է հիդրոքսիլ և եթերային կապեր։ Այս խմբերի թթվածնի ատոմները կապվում են ջրի մոլեկուլների հետ՝ ձևավորելով ջրածնային կապեր։ Ազատ ջրի մոլեկուլները դարձրեք կապված ջրի մեջ, որպեսզի լավ դեր ունենան ջրի պահպանման գործում: Շաղախի ջրի պահպանման արագության և ցելյուլոզային եթերի պարունակության փոխհարաբերությունից երևում է, որ փորձարկման պարունակության սահմաններում շաղախի ջրի պահպանման արագությունը և ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը ցույց են տալիս լավ համապատասխան հարաբերություններ: Որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը, այնքան մեծ է ջրի պահպանման արագությունը: .

2.2.3 Շաղախի խառնուրդի խտությունը

Ցելյուլոզային եթերի պարունակությամբ շաղախի խառնուրդի խտության փոփոխության օրենքից երևում է, որ շաղախի խառնուրդի խտությունը ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճով աստիճանաբար նվազում է, իսկ շաղախի թաց խտությունը, երբ պարունակությունը. կազմում է 0,3‰o Նվազել է մոտ 17%-ով (համեմատած առանց խառնուրդի): Շաղախի խտության նվազման երկու պատճառ կա. մեկը ցելյուլոզային եթերի օդը ներթափանցող ազդեցությունն է: Ցելյուլոզային եթերը պարունակում է ալկիլ խմբեր, որոնք կարող են նվազեցնել ջրային լուծույթի մակերևութային էներգիան և օդափոխիչ ազդեցություն ունենալ ցեմենտի շաղախի վրա՝ բարձրացնելով հավանգի օդի պարունակությունը, իսկ պղպջակների թաղանթի ամրությունը նույնպես ավելի բարձր է, քան դրանից։ մաքուր ջրի պղպջակներ, և դա հեշտ չէ լիցքաթափել; Մյուս կողմից, ցելյուլոզային եթերը ջուրը կլանելուց հետո ընդլայնվում է և զբաղեցնում որոշակի ծավալ, որը համարժեք է շաղախի ներքին ծակոտիների մեծացմանը, ուստի այն առաջացնում է շաղախի խառնում Խտության կաթիլներ:

Ցելյուլոզային եթերի օդատար ազդեցությունը մի կողմից բարելավում է շաղախի աշխատունակությունը, իսկ մյուս կողմից՝ օդի պարունակության ավելացման պատճառով կարծրացած մարմնի կառուցվածքը թուլանում է, ինչի հետևանքով նվազում է բացասական ազդեցությունը։ մեխանիկական հատկություններ, ինչպիսիք են ուժը:

2.2.4 Կոագուլյացիայի ժամանակը

Շաղախի ամրացման ժամանակի և եթերի քանակի փոխհարաբերությունից պարզ երևում է, որ ցելյուլոզային եթերը դանդաղեցնող ազդեցություն ունի շաղախի վրա: Որքան մեծ է դեղաչափը, այնքան ավելի ակնհայտ է հետաձգման ազդեցությունը:

Ցելյուլոզային եթերի դանդաղեցնող ազդեցությունը սերտորեն կապված է նրա կառուցվածքային բնութագրերի հետ: Ցելյուլոզային եթերը պահպանում է ցելյուլոզայի հիմնական կառուցվածքը, այսինքն՝ անհիդրոգլիկոզային օղակի կառուցվածքը դեռ գոյություն ունի ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլային կառուցվածքում, իսկ անհիդրոգլիկոզային օղակը հանդիսանում է ցեմենտի հետաձգման հիմնական խմբի պատճառը, որը կարող է ձևավորել շաքար-կալցիումի մոլեկուլային: միացություններ (կամ բարդույթներ) կալցիումի իոններով ցեմենտի խոնավացման ջրային լուծույթում, որը նվազեցնում է կալցիումի իոնների կոնցենտրացիան ցեմենտի հիդրացման ինդուկցիայի շրջանում և կանխում Ca(OH).

2.2.5 Ուժ

Ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունից շաղախի ճկման և սեղմման ուժի վրա երևում է, որ ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճի հետ մեկտեղ շաղախի 7-օրյա և 28-օրյա ճկման և սեղմման դիմադրությունները բոլորը ցույց են տալիս նվազման միտում։

Շաղախի ամրության նվազման պատճառը կարելի է վերագրել օդի պարունակության ավելացմանը, որը մեծացնում է կարծրացած շաղախի ծակոտկենությունը և թուլացնում է կարծրացած մարմնի ներքին կառուցվածքը։ Շաղախի խոնավ խտության և սեղմման ուժի ռեգրեսիոն վերլուծության միջոցով կարելի է տեսնել, որ երկուսի միջև կա լավ հարաբերակցություն, խոնավ խտությունը ցածր է, ամրությունը ցածր է և հակառակը, ամրությունը բարձր է: Հուանգ Լիանգենը օգտագործեց Ռայսկվիթի կողմից ստացված ծակոտկենության և մեխանիկական ուժի միջև հարաբերությունները՝ պարզելու կապը ցելյուլոզային եթերի հետ խառնված շաղախի սեղմման ուժի և ցելյուլոզային եթերի պարունակության միջև:

3. Եզրակացություն

(1) Ցելյուլոզային եթերը ցելյուլոզայի ածանցյալ է, որը պարունակում է հիդրոքսիլ,

Եթերային կապեր, անհիդրոգլյուկոզային օղակներ և այլ խմբեր, այս խմբերն ազդում են շաղախի ֆիզիկական և մեխանիկական հատկությունների վրա:

(2) HPMC-ն կարող է զգալիորեն բարելավել շաղախի ջրի պահպանումը, երկարացնել շաղախի ամրացման ժամանակը, նվազեցնել շաղախի խառնուրդի խտությունը և կարծրացած մարմնի ամրությունը:

(3) Պատրաստի շաղախ պատրաստելիս ցելյուլոզային եթերը պետք է օգտագործվի ողջամտորեն: Լուծել շաղախի մշակելիության և մեխանիկական հատկությունների հակասական հարաբերությունները: