მოდიფიცირებული ცელულოზის ეთერი ნაღმტყორცნისთვის

გაანალიზებულია ცელულოზის ეთერის ტიპები და მისი ძირითადი ფუნქციები შერეულ ნაღმტყორცნებში და ისეთი თვისებების შეფასების მეთოდები, როგორიცაა წყლის შეკავება, სიბლანტე და კავშირის სიმტკიცე. შეფერხების მექანიზმი და მიკროსტრუქტურაცელულოზის ეთერი მშრალ შერეულ ხსნარშიდა ახსნილია კავშირი ცელულოზის ეთერით მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების სტრუქტურის ფორმირებასა და ჰიდრატაციის პროცესს შორის. ამის საფუძველზე ვარაუდობენ, რომ აუცილებელია წყლის სწრაფი დაკარგვის მდგომარეობის შესწავლის დაჩქარება. ცელულოზის ეთერით მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების ფენოვანი დატენიანების მექანიზმი თხელი ფენის სტრუქტურაში და პოლიმერის სივრცითი განაწილების კანონი ნაღმტყორცნების ფენაში. სამომავლო პრაქტიკულ გამოყენებაში სრულად უნდა იქნას გათვალისწინებული ცელულოზის ეთერით მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების ეფექტი ტემპერატურის ცვლილებაზე და სხვა დანამატებთან თავსებადობაზე. ეს კვლევა ხელს შეუწყობს CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების გამოყენების ტექნოლოგიის განვითარებას, როგორიცაა გარე კედლის საბათქაშე ნაღმტყორცნები, ნაღმტყორცნები, სახსრების ნაღმტყორცნები და სხვა თხელი ფენის ნაღმტყორცნები.

საკვანძო სიტყვები:ცელულოზის ეთერი; მშრალი შერეული ხსნარი; მექანიზმი

1. შესავალი

ჩვეულებრივი მშრალი ნაღმტყორცნები, გარე კედლის საიზოლაციო ნაღმტყორცნები, თვითდამამშვიდებელი ნაღმტყორცნები, წყალგაუმტარი ქვიშა და სხვა მშრალი ნაღმტყორცნები გახდა ჩვენს ქვეყანაში დაფუძნებული სამშენებლო მასალების მნიშვნელოვანი ნაწილი, ხოლო ცელულოზის ეთერი არის ბუნებრივი ცელულოზის ეთერის წარმოებულები და სხვადასხვა სახის მნიშვნელოვანი დანამატი. მშრალი ნაღმტყორცნების, შეფერხების, წყლის შეკავების, გასქელების, ჰაერის შთანთქმის, გადაბმის და სხვა ფუნქციები.

CE-ს როლი ნაღმტყორცნებში ძირითადად აისახება ნაღმტყორცნების მუშაობისუნარიანობის გაუმჯობესებაში და ცემენტის ხსნარში დატენიანების უზრუნველყოფაში. ნაღმტყორცნების მუშადობის გაუმჯობესება ძირითადად აისახება წყლის შეკავებაში, დაკიდების საწინააღმდეგოდ და გახსნის დროში, განსაკუთრებით თხელფენიანი ნაღმტყორცნების დაფხვრაზე, შელესვის ხსნარის გავრცელების უზრუნველყოფაში და სპეციალური შემაკავშირებელი ნაღმტყორცნების აგების სიჩქარის გაუმჯობესებაში მნიშვნელოვანი სოციალური და ეკონომიკური სარგებელი აქვს.

მიუხედავად იმისა, რომ ჩატარდა დიდი რაოდენობით კვლევები CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების შესახებ და მნიშვნელოვანი მიღწევები იქნა მიღწეული CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების გამოყენების ტექნოლოგიის კვლევაში, მაინც არის აშკარა ხარვეზები CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების მექანიზმის კვლევაში, განსაკუთრებით CE და ურთიერთქმედებას შორის. ცემენტი, აგრეგატი და მატრიცა სპეციალური გამოყენების გარემოში. აქედან გამომდინარე, შესაბამისი კვლევის შედეგების შეჯამებიდან გამომდინარე, ეს ნაშრომი გვთავაზობს შემდგომი კვლევის ჩატარებას ტემპერატურისა და სხვა დანამატებთან თავსებადობის შესახებ.

2,ცელულოზის ეთერის როლი და კლასიფიკაცია

2.1 ცელულოზის ეთერის კლასიფიკაცია

ცელულოზის ეთერის მრავალი სახეობა, თითქმის ათასია, ზოგადად, იონიზაციის შესრულების მიხედვით შეიძლება დაიყოს იონური და არაიონური ტიპის 2 კატეგორიებად, ცემენტზე დაფუძნებულ მასალებში იონური ცელულოზის ეთერის გამო (როგორიცაა კარბოქსიმეთილცელულოზა, CMC ) დაგროვდება Ca2+-ით და არასტაბილური, ასე იშვიათად გამოიყენება. არაიონური ცელულოზის ეთერი შეიძლება იყოს (1) სტანდარტული წყალხსნარის სიბლანტის შესაბამისად; (2) შემცვლელების ტიპი; (3) ჩანაცვლების ხარისხი; (4) ფიზიკური სტრუქტურა; (5) ხსნადობის კლასიფიკაცია და სხვ.

CE-ს თვისებები ძირითადად დამოკიდებულია შემცვლელების ტიპზე, რაოდენობასა და განაწილებაზე, ამიტომ CE ჩვეულებრივ იყოფა შემცვლელების ტიპის მიხედვით. როგორიცაა მეთილის ცელულოზის ეთერი არის ბუნებრივი ცელულოზის გლუკოზის ერთეული ჰიდროქსილზე ჩანაცვლებულია მეთოქსი პროდუქტებით, ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის ეთერი HPMC არის ჰიდროქსილი მეთოქსით, ჰიდროქსიპროპილით შესაბამისად ჩანაცვლებული პროდუქტები. ამჟამად გამოყენებული ცელულოზის ეთერების 90%-ზე მეტი ძირითადად არის მეთილის ჰიდროქსიპროპილ ცელულოზის ეთერი (MHPC) და მეთილის ჰიდროქსიეთილცელულოზის ეთერი (MHEC).

2.2 ცელულოზის ეთერის როლი ნაღმტყორცნებში

CE-ს როლი ნაღმტყორცნებში ძირითადად აისახება შემდეგ სამ ასპექტში: შესანიშნავი წყლის შეკავების უნარი, გავლენა ნაღმტყორცნების კონსისტენციაზე და თიქსოტროპიაზე და რეგულირების რეოლოგია.

CE-ს წყლის შეკავებას შეუძლია არა მხოლოდ დაარეგულიროს ნაღმტყორცნების სისტემის გახსნის დრო და დაყენების პროცესი, რათა დაარეგულიროს სისტემის მუშაობის დრო, არამედ თავიდან აიცილოს საბაზისო მასალის ზედმეტი და ძალიან სწრაფი წყლის შეწოვა და თავიდან აიცილოს აორთქლება. წყალი, რათა უზრუნველყოფილ იქნას წყლის თანდათანობითი გამოყოფა ცემენტის დატენიანების დროს. CE-ს წყლის შეკავება ძირითადად დაკავშირებულია CE-ის რაოდენობასთან, სიბლანტესთან, სისუფთავესა და გარემოს ტემპერატურასთან. CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების ეფექტი დამოკიდებულია ფუძის წყლის შთანთქმაზე, ნაღმტყორცნების შემადგენლობაზე, ფენის სისქეზე, წყლის მოთხოვნილებაზე, ცემენტის მასალის დამაგრების დროს და ა.შ. კვლევები აჩვენებს, რომ რეალურ გამოყენებაში ზოგიერთი კერამიკული ფილების შემკვრელის გამო, მშრალი ფოროვანი სუბსტრატის გამო სწრაფად შთანთქავს დიდი რაოდენობით წყალს ხსნარიდან, ცემენტის ფენა სუბსტრატის მახლობლად, წყლის დაკარგვა იწვევს ცემენტის ჰიდრატაციის ხარისხს 30%-ზე დაბლა, რაც არამარტო ვერ წარმოქმნის ცემენტს. გელი, რომელსაც აქვს შემაკავშირებელი ძალა სუბსტრატის ზედაპირზე, მაგრამ ასევე ადვილად იწვევს ბზარებს და წყლის გაჟონვას.

მნიშვნელოვანი პარამეტრია ნაღმტყორცნების სისტემის წყლის მოთხოვნა. წყლის ძირითადი მოთხოვნა და ნაღმტყორცნების მოსავლიანობა დამოკიდებულია ნაღმტყორცნების ფორმულირებაზე, ანუ ცემენტის მასალის, აგრეგატის და დამატებული აგრეგატის რაოდენობაზე, მაგრამ CE-ს ჩართვამ შეიძლება ეფექტურად დაარეგულიროს წყლის მოთხოვნა და ნაღმტყორცნების გამოსავლიანობა. სამშენებლო მასალების ბევრ სისტემაში CE გამოიყენება როგორც გასქელება სისტემის კონსისტენციის დასარეგულირებლად. CE-ს გასქელების ეფექტი დამოკიდებულია CE-ს პოლიმერიზაციის ხარისხზე, ხსნარის კონცენტრაციაზე, ათვლის სიჩქარეზე, ტემპერატურაზე და სხვა პირობებზე. მაღალი სიბლანტის მქონე CE წყალხსნარს აქვს მაღალი თიქსოტროპია. როდესაც ტემპერატურა იზრდება, წარმოიქმნება სტრუქტურული გელი და წარმოიქმნება მაღალი თიქსოტროპიული ნაკადი, რაც ასევე არის CE-ს მთავარი მახასიათებელი.

CE-ს დამატებას შეუძლია ეფექტურად დაარეგულიროს სამშენებლო მასალების სისტემის რეოლოგიური თვისება ისე, რომ გააუმჯობესოს სამუშაო შესრულება, ისე, რომ ნაღმტყორცნები ჰქონდეს უკეთესი შრომატევადობა, უკეთესი დაკიდების საწინააღმდეგო მოქმედება და არ ემორჩილებოდეს სამშენებლო ინსტრუმენტებს. ეს თვისებები აადვილებს ნაღმტყორცნების გასწორებას და გაჯანსაღებას.

2.3 ცელულოზის ეთერის მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების მუშაობის შეფასება

CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების შესრულების შეფასება ძირითადად მოიცავს წყლის შეკავებას, სიბლანტეს, შემაკავშირებელ სიმტკიცეს და ა.შ.

წყლის შეკავება არის მნიშვნელოვანი შესრულების მაჩვენებელი, რომელიც პირდაპირ კავშირშია CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების მუშაობასთან. ამჟამად, არსებობს მრავალი შესაბამისი ტესტის მეთოდი, მაგრამ მათი უმეტესობა იყენებს ვაკუუმური ტუმბოს მეთოდს ტენის პირდაპირ ამოსაღებად. მაგალითად, უცხო ქვეყნებში ძირითადად გამოიყენება DIN 18555 (არაორგანული ცემენტაციის მასალის ნაღმტყორცნების ტესტის მეთოდი), ხოლო საფრანგეთის გაზიანი ბეტონის წარმოების საწარმოები იყენებენ ფილტრის ქაღალდის მეთოდს. შიდა სტანდარტი, რომელიც მოიცავს წყლის შეკავების ტესტის მეთოდს, აქვს JC/T 517-2004 (თაბაშირის თაბაშირი), მისი ძირითადი პრინციპი და გაანგარიშების მეთოდი და უცხოური სტანდარტები თანმიმდევრულია, ყველა ნაღმტყორცნების წყლის შთანთქმის სიჩქარის განსაზღვრის გზით.

სიბლანტე არის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი შესრულების მაჩვენებელი, რომელიც პირდაპირ კავშირშია CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების მუშაობასთან. სიბლანტის ტესტის ოთხი ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდია: ბრუკილელდი, ჰაკკე, ჰოპლერი და მბრუნავი ვისკომეტრის მეთოდი. ოთხი მეთოდი იყენებს სხვადასხვა ინსტრუმენტს, ხსნარის კონცენტრაციას, ტესტირების გარემოს, ამიტომ ოთხი მეთოდით გამოცდილი ერთი და იგივე ხსნარი არ არის იგივე შედეგი. ამავდროულად, CE-ის სიბლანტე იცვლება ტემპერატურისა და ტენიანობის მიხედვით, ამიტომ იგივე CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების სიბლანტე იცვლება დინამიურად, რაც ასევე მნიშვნელოვანი მიმართულებაა CE მოდიფიცირებულ ნაღმტყორცნებზე ამჟამად შესასწავლად.

შეკვრის სიმტკიცის ტესტი განისაზღვრება ნაღმტყორცნების გამოყენების მიმართულების მიხედვით, როგორიცაა კერამიკული შემაკავშირებელი ნაღმტყორცნები ძირითადად ეხება „კერამიკული კედლის ფილების წებოს“ (JC/T 547-2005), დამცავი ნაღმტყორცნები ძირითადად ეხება „გარე კედლის საიზოლაციო ნაღმტყორცნების ტექნიკურ მოთხოვნებს“ ( DB 31 / T 366-2006) და "გარე კედლის იზოლაცია გაფართოებული პოლისტიროლის დაფის თაბაშირის ნაღმტყორცნებით" (JC/T 993-2006). უცხო ქვეყნებში წებოვანი სიძლიერე ხასიათდება იაპონური მასალების მეცნიერების ასოციაციის მიერ რეკომენდებული მოქნილობის სიძლიერით (ტესტი იყენებს ორ ნაწილად პრიზმულ ნაღმტყორცნებას, ზომით 160 მმ×40 მმ×40 მმ-ით და მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნებით, რომლებიც მზადდება გამაგრების შემდეგ ნიმუშებად. ცემენტის ხსნარის მოქნილობის საცდელი მეთოდის მითითებით).

3. ცელულოზის ეთერის მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების თეორიული კვლევის პროგრესი

CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების თეორიული კვლევა ძირითადად ფოკუსირებულია CE-სა და ნაღმტყორცნების სისტემაში არსებულ სხვადასხვა ნივთიერებებს შორის ურთიერთქმედებას. ქიმიური მოქმედება ცემენტზე დაფუძნებული მასალის შიგნით, რომელიც შეცვლილია CE-ით, ძირითადად შეიძლება იყოს ნაჩვენები როგორც CE და წყალი, თავად ცემენტის დამატენიანებელი მოქმედება, CE და ცემენტის ნაწილაკების ურთიერთქმედება, CE და ცემენტის დამატენიანებელი პროდუქტები. CE და ცემენტის ნაწილაკებს/ჰიდრატაციის პროდუქტებს შორის ურთიერთქმედება ძირითადად ვლინდება CE და ცემენტის ნაწილაკებს შორის ადსორბციაში.

CE და ცემენტის ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედება დაფიქსირდა სახლში და მის ფარგლებს გარეთ. მაგალითად, Liu Guanghua და სხვ. გაზომეს CE მოდიფიცირებული ცემენტის ხსნარის კოლოიდის ზეტა პოტენციალი წყალქვეშა არადისკრეტულ ბეტონში CE მოქმედების მექანიზმის შესწავლისას. შედეგებმა აჩვენა, რომ: ცემენტის დოპირებული ხსნარის ზეტა პოტენციალი (-12,6 მვ) უფრო მცირეა, ვიდრე ცემენტის პასტის (-21,84 მვ), რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ცემენტის ნაწილაკები ცემენტის დოპირებული შრეში დაფარულია არაიონური პოლიმერული ფენით. რაც ორმაგ ელექტრული ფენის დიფუზიას უფრო თხელს ხდის და კოლოიდებს შორის დამამშვიდებელ ძალას სუსტს.

3.1 ცელულოზის ეთერის მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების შეფერხების თეორია

CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების თეორიული შესწავლისას, ზოგადად მიჩნეულია, რომ CE არა მხოლოდ ანიჭებს ნაღმტყორცნებს კარგ სამუშაო ეფექტურობით, არამედ ამცირებს ცემენტის ადრეული ჰიდრატაციის სითბოს გამოყოფას და ანელებს ცემენტის ჰიდრატაციის დინამიურ პროცესს.

CE-ს შემაფერხებელი ეფექტი ძირითადად დაკავშირებულია მის კონცენტრაციასთან და მოლეკულურ სტრუქტურასთან მინერალური ცემენტის მასალის სისტემაში, მაგრამ მცირე კავშირი აქვს მის მოლეკულურ წონასთან. ცემენტის დატენიანების კინეტიკაზე CE-ის ქიმიური სტრუქტურის ზემოქმედებიდან ჩანს, რომ რაც უფრო მაღალია CE შემცველობა, რაც უფრო მცირეა ალკილის ჩანაცვლების ხარისხი, რაც უფრო დიდია ჰიდროქსილის შემცველობა, მით უფრო ძლიერია ჰიდრატაციის შეფერხების ეფექტი. მოლეკულური სტრუქტურის თვალსაზრისით, ჰიდროფილურ ჩანაცვლებას (მაგ., HEC) აქვს უფრო ძლიერი შემაფერხებელი ეფექტი, ვიდრე ჰიდროფობიური ჩანაცვლება (მაგ., MH, HEMC, HMPC).

CE და ცემენტის ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების პერსპექტივიდან, შეფერხების მექანიზმი ვლინდება ორ ასპექტში. ერთის მხრივ, CE მოლეკულის ადსორბცია ჰიდრატაციის პროდუქტებზე, როგორიცაა c – s –H და Ca(OH)2, ხელს უშლის ცემენტის მინერალების შემდგომ დატენიანებას; მეორეს მხრივ, ფორების ხსნარის სიბლანტე იზრდება CE-ს გამო, რაც ამცირებს იონებს (Ca2+, so42-…). ფორების ხსნარში აქტივობა კიდევ უფრო ანელებს ჰიდრატაციის პროცესს.

CE არა მხოლოდ აჭიანურებს გამაგრებას, არამედ აჭიანურებს ცემენტის ნაღმტყორცნების სისტემის გამკვრივების პროცესს. აღმოჩნდა, რომ CE გავლენას ახდენს C3S და C3A ჰიდრატაციის კინეტიკაზე ცემენტის კლინკერში სხვადასხვა გზით. CE-მ ძირითადად შეამცირა C3s აჩქარების ფაზის რეაქციის სიჩქარე და გაახანგრძლივა C3A/CaSO4-ის ინდუქციის პერიოდი. c3s ჰიდრატაციის შეფერხება შეაფერხებს ნაღმტყორცნების გამკვრივების პროცესს, ხოლო C3A/CaSO4 სისტემის ინდუქციური პერიოდის გახანგრძლივება დააყოვნებს ნაღმტყორცნების გამაგრებას.

3.2 ცელულოზის ეთერის მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების მიკროსტრუქტურა

CE-ს ზემოქმედების მექანიზმმა მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების მიკროსტრუქტურაზე დიდი ყურადღება მიიპყრო. ის ძირითადად აისახება შემდეგ ასპექტებში:

პირველ რიგში, კვლევის აქცენტი კეთდება ნაღმტყორცნებში ფირის ფორმირების მექანიზმსა და CE-ს მორფოლოგიაზე. ვინაიდან CE ჩვეულებრივ გამოიყენება სხვა პოლიმერებთან ერთად, მნიშვნელოვანი კვლევის აქცენტია მისი მდგომარეობის განსხვავება ნაღმტყორცნების სხვა პოლიმერებისგან.

მეორეც, CE-ს გავლენა ცემენტის დამატენიანებელი პროდუქტების მიკროსტრუქტურაზე ასევე მნიშვნელოვანი კვლევის მიმართულებაა. როგორც ჩანს CE-ს ფირის ფორმირების მდგომარეობიდან ჰიდრატაციის პროდუქტებამდე, ჰიდრატაციის პროდუქტები ქმნიან უწყვეტ სტრუქტურას cE-ს ინტერფეისზე, რომელიც დაკავშირებულია სხვადასხვა დამატენიანებელ პროდუქტებთან. 2008 წელს კ.პენი და სხვ. გამოიყენა იზოთერმული კალორიმეტრია, თერმული ანალიზი, FTIR, SEM და BSE 1% PVAA, MC და HEC მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების ლიგნიფიკაციის პროცესის და ჰიდრატაციის პროდუქტების შესასწავლად. შედეგებმა აჩვენა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ პოლიმერმა შეანელა ცემენტის საწყისი ჰიდრატაციის ხარისხი, მან აჩვენა უკეთესი დამატენიანებელი სტრუქტურა 90 დღის განმავლობაში. კერძოდ, MC ასევე მოქმედებს Ca(OH)2-ის კრისტალურ მორფოლოგიაზე. პირდაპირი მტკიცებულება არის ის, რომ პოლიმერის ხიდის ფუნქცია გამოვლენილია ფენოვან კრისტალებში, MC თამაშობს როლს კრისტალების შეერთებაში, მიკროსკოპული ბზარების შემცირებაში და მიკროსტრუქტურის გაძლიერებაში.

CE-ს მიკროსტრუქტურის ევოლუცია ნაღმტყორცნებში ასევე მიიპყრო დიდი ყურადღება. მაგალითად, ჯენიმ გამოიყენა სხვადასხვა ანალიტიკური ტექნიკა პოლიმერული ნაღმტყორცნების შემადგენლობაში შემავალი მასალების ურთიერთქმედების შესასწავლად.

გარდა ამისა, ნაღმტყორცნების განვითარების პროცესში სხვადასხვა დროის წერტილების მიკრო-ანალიზი და არ შეიძლება იყოს ადგილზე ნაღმტყორცნების შერევიდან გამკვრივებამდე, უწყვეტი მიკრო ანალიზის მთელი პროცესი. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია მთელი რაოდენობრივი ექსპერიმენტის გაერთიანება ზოგიერთი სპეციალური სტადიის გასაანალიზებლად და საკვანძო ეტაპების მიკროსტრუქტურის ფორმირების პროცესის გასარკვევად. ჩინეთში Qian Baowei, Ma Baoguo და სხვ. პირდაპირ აღწერა ჰიდრატაციის პროცესი რეზისტენტობის, ჰიდრატაციის სითბოს და სხვა ტესტის მეთოდების გამოყენებით. თუმცა, რამდენიმე ექსპერიმენტის და ჰიდრატაციის წინააღმდეგობის და ჰიდრატაციის სითბოს შერწყმის გამო მიკროსტრუქტურასთან სხვადასხვა დროს, შესაბამისი კვლევის სისტემა არ ჩამოყალიბებულა. ზოგადად, აქამდე არ არსებობდა პირდაპირი საშუალებები, რომ რაოდენობრივად და ხარისხობრივად აღწეროთ სხვადასხვა პოლიმერული მიკროსტრუქტურის არსებობა ნაღმტყორცნებში.

3.3 ცელულოზის ეთერით მოდიფიცირებული თხელი ფენის ნაღმტყორცნების კვლევა

მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანებმა ჩაატარეს მეტი ტექნიკური და თეორიული კვლევები ცემენტის ნაღმტყორცნებში CE-ს გამოყენების შესახებ. მაგრამ მან ყურადღება უნდა მიაქციოს იმას, რომ CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნები ყოველდღიურ მშრალ შერეულ ხსნარში (როგორიცაა აგურის შემკვრელი, ნაღმტყორცნები, თხელფენიანი საბათქაშე ნაღმტყორცნები და ა.შ.) გამოიყენება თხელი ფენის ნაღმტყორცნის სახით. ნაღმტყორცნებიდან წყლის სწრაფი დაკარგვის პრობლემა.

მაგალითად, კერამიკული ფილების დამაკავშირებელი ნაღმტყორცნები არის ტიპიური თხელი ფენის ნაღმტყორცნები (კერამიკული ფილების შემაკავშირებელი აგენტის თხელი ფენით CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნებით) და მისი ჰიდრატაციის პროცესი შესწავლილია სახლში და მის ფარგლებს გარეთ. ჩინეთში, Coptis rhizoma იყენებდა CE-ს სხვადასხვა სახეობას და რაოდენობას კერამიკული ფილების შემაერთებელი ნაღმტყორცნების მუშაობის გასაუმჯობესებლად. გამოყენებული იქნა რენტგენის მეთოდი იმის დასადასტურებლად, რომ გაიზარდა ცემენტის ჰიდრატაციის ხარისხი ცემენტის ხსნარსა და კერამიკულ ფილას შორის CE შერევის შემდეგ. მიკროსკოპით ინტერფეისის დაკვირვებით, აღმოჩნდა, რომ კერამიკული ფილების ცემენტ-ხიდის სიმტკიცე ძირითადად გაუმჯობესდა სიმკვრივის ნაცვლად CE პასტის შერევით. მაგალითად, ჯენიმ ზედაპირთან ახლოს დააფიქსირა პოლიმერის და Ca(OH)2 გამდიდრება. ჯენი თვლის, რომ ცემენტისა და პოლიმერის თანაარსებობა განაპირობებს ურთიერთქმედებას პოლიმერული ფირის წარმოქმნასა და ცემენტის დატენიანებას შორის. CE მოდიფიცირებული ცემენტის ნაღმტყორცნების მთავარი მახასიათებელი ჩვეულებრივ ცემენტის სისტემებთან შედარებით არის წყალ-ცემენტის მაღალი თანაფარდობა (ჩვეულებრივ 0.8-ზე ან ზემოთ), მაგრამ მათი მაღალი ფართობის/მოცულობის გამო, ისინი ასევე სწრაფად მკვრივდებიან, ამიტომ ცემენტის ჰიდრატაცია ჩვეულებრივ ხდება. 30%-ზე ნაკლები, ვიდრე 90%-ზე მეტი, როგორც ეს ჩვეულებრივ ხდება. XRD ტექნოლოგიის გამოყენებისას კერამიკული ფილების წებოვანი ნაღმტყორცნების ზედაპირის მიკროსტრუქტურის განვითარების კანონის შესასწავლად გამკვრივების პროცესში აღმოჩნდა, რომ ცემენტის ზოგიერთი მცირე ნაწილაკი ფორების გაშრობით „გადატანილი იქნა“ ნიმუშის გარე ზედაპირზე. გამოსავალი. ამ ჰიპოთეზის მხარდასაჭერად, შემდგომი ტესტები ჩატარდა უხეში ცემენტის ან უკეთესი კირქვის გამოყენებით ადრე გამოყენებული ცემენტის ნაცვლად, რაც შემდგომში მხარდაჭერილი იყო თითოეული ნიმუშის ერთდროული მასის დაკარგვით XRD შთანთქმით და კირქვის/სილიციუმის ქვიშის ნაწილაკების ზომის განაწილებით საბოლოო გამაგრებული. სხეული. გარემოს სკანირების ელექტრონული მიკროსკოპის (SEM) ტესტებმა აჩვენა, რომ CE და PVA მიგრირებდნენ სველი და მშრალი ციკლების დროს, ხოლო რეზინის ემულსიები არა. ამის საფუძველზე მან ასევე დააპროექტა თხელი ფენით CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების დაუდასტურებელი ჰიდრატაციის მოდელი კერამიკული ფილების შემკვრისთვის.

შესაბამის ლიტერატურაში არ არის მოხსენებული, თუ როგორ ხდება პოლიმერული ნაღმტყორცნების ფენიანი სტრუქტურის დატენიანება თხელი ფენის სტრუქტურაში, არც სხვადასხვა პოლიმერების სივრცითი განაწილება ნაღმტყორცნების ფენაში ვიზუალურად და რაოდენობრივად იქნა განსაზღვრული სხვადასხვა საშუალებებით. ცხადია, CE-ნაღმტყორცნების სისტემის ჰიდრატაციის მექანიზმი და მიკროსტრუქტურის ფორმირების მექანიზმი წყლის სწრაფი დაკარგვის პირობებში მნიშვნელოვნად განსხვავდება არსებული ჩვეულებრივი ნაღმტყორცნებისაგან. CE მოდიფიცირებული ხსნარის თხელი ფენით მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების უნიკალური დამატენიანებელი მექანიზმისა და მიკროსტრუქტურის ფორმირების მექანიზმის შესწავლა ხელს შეუწყობს თხელი ფენით მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების გამოყენების ტექნოლოგიას, როგორიცაა გარე კედლის თაბაშირის ნაღმტყორცნები, ნაღმტყორცნები, სახსრების ნაღმტყორცნები და ა.შ.

4. არის პრობლემები

4.1 ტემპერატურის ცვლილების გავლენა ცელულოზის ეთერის მოდიფიცირებულ ხსნარზე

სხვადასხვა სახის CE ხსნარი გელდება მათ სპეციფიკურ ტემპერატურაზე, გელის პროცესი სრულიად შექცევადია. CE-ს შექცევადი თერმული გელაცია ძალიან უნიკალურია. ბევრ ცემენტის პროდუქტში, CE-ს სიბლანტის ძირითადი გამოყენება და შესაბამისი წყლის შეკავებისა და შეზეთვის თვისებები, და სიბლანტე და გელის ტემპერატურა პირდაპირ კავშირშია, გელის ტემპერატურის პირობებში, რაც უფრო დაბალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია CE-ს სიბლანტე. მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების შესაბამისი მოქმედება.

ამავდროულად, სხვადასხვა სახის CE-ს ხსნადობა სხვადასხვა ტემპერატურაზე არ არის სრულიად იგივე. როგორიცაა ცივ წყალში ხსნადი მეთილის ცელულოზა, ცხელ წყალში უხსნადი; მეთილის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა ხსნადია ცივ წყალში და არა ცხელ წყალში. მაგრამ როდესაც მეთილის ცელულოზისა და მეთილ ჰიდროქსიეთილცელულოზის წყალხსნარი გაცხელდება, მეთილის ცელულოზა და მეთილის ჰიდროქსიეთილცელულოზა გამოვა ნალექი. მეთილის ცელულოზა დალექილ იქნა 45 ~ 60℃ ტემპერატურაზე და შერეული ეთერიზებული მეთილის ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა ნალექი იყო, როდესაც ტემპერატურა გაიზარდა 65 ~ 80℃-მდე და ტემპერატურა შემცირდა, ნალექი ხელახლა დაიშალა. ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა და ნატრიუმის ჰიდროქსიეთილცელულოზა წყალში ხსნადია ნებისმიერ ტემპერატურაზე.

CE-ს რეალურ გამოყენებაში ავტორმა ასევე აღმოაჩინა, რომ CE-ს წყლის შეკავების უნარი სწრაფად მცირდება დაბალ ტემპერატურაზე (5℃), რაც ჩვეულებრივ აისახება ზამთარში მშენებლობის დროს სამუშაოუნარიანობის სწრაფ დაქვეითებაზე და მეტი CE უნდა დაემატოს. . ამ ფენომენის მიზეზი ამჟამად უცნობია. ანალიზი შეიძლება გამოწვეული იყოს დაბალი ტემპერატურის წყალში ზოგიერთი CE-ის ხსნადობის ცვლილებით, რაც უნდა ჩატარდეს ზამთარში მშენებლობის ხარისხის უზრუნველსაყოფად.

4.2 ბუშტი და ცელულოზის ეთერის ელიმინაცია

CE ჩვეულებრივ შემოაქვს ბუშტების დიდ რაოდენობას. ერთის მხრივ, ერთიანი და სტაბილური პატარა ბუშტები სასარგებლოა ნაღმტყორცნების მუშაობისთვის, როგორიცაა ნაღმტყორცნების კონსტრუქციულობის გაუმჯობესება და ყინვაგამძლეობისა და ხსნარის გამძლეობის გაზრდა. ამის ნაცვლად, უფრო დიდი ბუშტები ამცირებენ ნაღმტყორცნების ყინვაგამძლეობას და გამძლეობას.

ნაღმტყორცნების წყალთან შერევისას ხსნარს ურევენ და ჰაერი შეჰყავთ ახლად შერეულ ხსნარში და ჰაერს ახვევენ სველი ხსნარით ბუშტუკების წარმოქმნით. ჩვეულებრივ, ხსნარის დაბალი სიბლანტის პირობებში, წარმოქმნილი ბუშტები ამოდის წევის გამო და მიედინება ხსნარის ზედაპირზე. ბუშტები გადის ზედაპირიდან გარე ჰაერში და ზედაპირზე გადაადგილებული თხევადი ფილმი წარმოქმნის წნევის განსხვავებას სიმძიმის მოქმედების გამო. ფირის სისქე დროთა განმავლობაში თხელდება და ბოლოს ბუშტები იშლება. თუმცა, ახალი შერეული ნაღმტყორცნების მაღალი სიბლანტის გამო CE-ის დამატების შემდეგ, თხევადი ფენაში სითხის გაჟონვის საშუალო სიჩქარე შენელდება, ასე რომ თხევადი ფენა ადვილი არ გახდება თხელი; ამავდროულად, ნაღმტყორცნების სიბლანტის გაზრდა შეანელებს ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების მოლეკულების დიფუზიის სიჩქარეს, რაც სასარგებლოა ქაფის სტაბილურობისთვის. ეს იწვევს ნაღმტყორცნებში შეყვანილი ბუშტების დიდი რაოდენობით დარჩენას ნაღმტყორცნებში.

წყალხსნარის ზედაპირული დაძაბულობა და ზედაპირული დაძაბულობა, კულმინირებული Al ბრენდის CE 1% მასის კონცენტრაციით 20℃. CE-ს აქვს ჰაერგამტარი ეფექტი ცემენტის ხსნარზე. CE-ს ჰაერის შემწოვი ეფექტი უარყოფითად მოქმედებს მექანიკურ სიძლიერეზე დიდი ბუშტების შემოტანისას.

ნაღმტყორცნების გამწმენდს შეუძლია შეაფერხოს CE გამოყენებით გამოწვეული ქაფის წარმოქმნა და გაანადგუროს წარმოქმნილი ქაფი. მისი მოქმედების მექანიზმი ასეთია: ქაფის გამომწვევი აგენტი შედის თხევად ფენაში, ამცირებს სითხის სიბლანტეს, ქმნის ახალ ინტერფეისს დაბალი ზედაპირის სიბლანტით, აკარგვინებს თხევად ფენას ელასტიურობას, აჩქარებს თხევადი ექსუდაციის პროცესს და ბოლოს ქმნის თხევად ფენას. თხელი და ბზარი. ფხვნილის გამწმენდს შეუძლია შეამციროს ახლად შერეული ნაღმტყორცნების გაზის შემცველობა და არის ნახშირწყალბადები, სტეარინის მჟავა და მისი ესტერი, ტრიეტილფოსფატი, პოლიეთილენ გლიკოლი ან პოლისილოქსანი, რომლებიც ადსორბირებულია არაორგანულ მატარებელზე. დღეისათვის მშრალ შერეულ ნაღმტყორცნებში გამოყენებული ფხვნილის გამწმენდი ძირითადად არის პოლიოლები და პოლისილოქსანი.

მიუხედავად იმისა, რომ ცნობილია, რომ ბუშტების შემცველობის რეგულირების გარდა, ქაფის დამცავი საშუალებების გამოყენებამ ასევე შეიძლება შეამციროს შეკუმშვა, მაგრამ სხვადასხვა სახის გამწმენდს ასევე აქვს თავსებადობის პრობლემები და ტემპერატურის ცვლილებები CE-სთან ერთად გამოყენებისას, ეს არის ძირითადი პირობები, რომლებიც უნდა გადაწყდეს CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების მოდის გამოყენება.

4.3 თავსებადობა ცელულოზის ეთერსა და ნაღმტყორცნების სხვა მასალებს შორის

CE ჩვეულებრივ გამოიყენება სხვა დანამატებთან ერთად მშრალ შერეულ ნაღმტყორცნებში, როგორიცაა ქაფის გამწმენდი, წყლის შემცირების საშუალება, წებოვანი ფხვნილი და ა.შ. ეს კომპონენტები, შესაბამისად, სხვადასხვა როლს ასრულებენ ნაღმტყორცნებში. CE-ს სხვა დანამატებთან თავსებადობის შესწავლა ამ კომპონენტების ეფექტური გამოყენების წინაპირობაა.

მშრალი შერეული ნაღმტყორცნები ძირითადად გამოიყენება წყლის შემცირების აგენტები: კაზეინი, ლიგნინის სერიის წყლის შემცირების საშუალება, ნაფტალინის სერიის წყლის შემცირების საშუალება, მელამინის ფორმალდეჰიდის კონდენსაცია, პოლიკარბოქსილის მჟავა. კაზეინი შესანიშნავი სუპერპლასტიფიკატორია, განსაკუთრებით თხელი ნაღმტყორცნებისთვის, მაგრამ რადგან ის ბუნებრივი პროდუქტია, ხარისხი და ფასი ხშირად იცვლება. ლიგნინის წყლის შემცირების აგენტებია ნატრიუმის ლიგნოსულფონატი (ხის ნატრიუმი), ხის კალციუმი, ხის მაგნიუმი. ნაფტალინის სერიის წყლის რედუქტორი საყოველთაოდ გამოყენებული Lou. ნაფთალენის სულფონატის ფორმალდეჰიდის კონდენსატები, მელამინის ფორმალდეჰიდის კონდენსატები კარგი სუპერპლასტიკატორია, მაგრამ თხელ ნაღმტყორცნებზე ეფექტი შეზღუდულია. პოლიკარბოქსილის მჟავა არის ახლად შემუშავებული ტექნოლოგია მაღალი ეფექტურობით და ფორმალდეჰიდის გამოყოფის გარეშე. იმის გამო, რომ CE და ჩვეულებრივი ნაფთალინის სერიის სუპერპლასტიფიკატორი გამოიწვევს კოაგულაციას, რათა ბეტონის ნარევი დაკარგოს სამუშაოდ, ამიტომ აუცილებელია ინჟინერიაში აირჩიოს არანაფთალინის სერიის სუპერპლასტიფიკატორი. მიუხედავად იმისა, რომ ჩატარებული იყო კვლევები CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნებისა და სხვადასხვა დანამატების ნაერთების ეფექტზე, ჯერ კიდევ არსებობს მრავალი გაუგებრობა სხვადასხვა მინარევებისა და CE-ს მრავალფეროვნების გამო და რამდენიმე კვლევა ურთიერთქმედების მექანიზმზე, და საჭიროა დიდი რაოდენობით ტესტები. ოპტიმიზაცია მოახდინე.

5. დასკვნა

CE-ს როლი ნაღმტყორცნებში ძირითადად აისახება წყლის შესანარჩუნებლად შესანიშნავ უნარზე, გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნების კონსისტენციაზე და თიქსოტროპულ თვისებებზე და რეოლოგიური თვისებების რეგულირებაზე. ნაღმტყორცნების კარგი მუშაობის შესრულების გარდა, CE-ს შეუძლია ასევე შეამციროს ცემენტის ადრეული ჰიდრატაციის სითბოს გამოყოფა და შეანელოს ცემენტის ჰიდრატაციის დინამიური პროცესი. ნაღმტყორცნების შესრულების შეფასების მეთოდები განსხვავებულია გამოყენების სხვადასხვა შემთხვევის მიხედვით.

ნაღმტყორცნებში CE-ს მიკროსტრუქტურის შესახებ დიდი რაოდენობით კვლევები, როგორიცაა ფირის ფორმირების მექანიზმი და ფირის ფორმირების მორფოლოგია, ჩატარდა საზღვარგარეთ, მაგრამ დღემდე არ არსებობს პირდაპირი საშუალება რაოდენობრივად და ხარისხობრივად აღწეროთ ნაღმტყორცნებში სხვადასხვა პოლიმერული მიკროსტრუქტურის არსებობა. .

CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნები გამოიყენება თხელი ფენის ნაღმტყორცნების სახით ყოველდღიურ მშრალ შერევის ნაღმტყორცნებში (როგორიცაა სახის აგურის შემკვრელი, ღვეზელი, თხელი ფენის ნაღმტყორცნები და ა.შ.). ამ უნიკალურ სტრუქტურას, როგორც წესი, ახლავს ნაღმტყორცნების წყლის სწრაფი დაკარგვის პრობლემა. ამჟამად, ძირითადი კვლევა ფოკუსირებულია სახის აგურის შემკვრელზე, ხოლო CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების სხვა ტიპებზე ცოტაა კვლევები.

ამიტომ, სამომავლოდ საჭიროა დაჩქარდეს კვლევა ცელულოზის ეთერით მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების ფენოვანი დატენიანების მექანიზმის შესახებ თხელ ფენოვან სტრუქტურაში და პოლიმერის სივრცითი განაწილების კანონი ხსნარის ფენაში წყლის სწრაფი დაკარგვის პირობებში. პრაქტიკულ გამოყენებაში, ცელულოზის ეთერით მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების გავლენა ტემპერატურის ცვლილებაზე და მისი თავსებადობა სხვა დანამატებთან სრულად უნდა იქნას გათვალისწინებული. მსგავსი კვლევითი სამუშაოები ხელს შეუწყობს CE მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების გამოყენების ტექნოლოგიის განვითარებას, როგორიცაა გარე კედლის საბათქაშე ნაღმტყორცნები, ნაღმტყორცნები, სახსრების ნაღმტყორცნები და სხვა თხელი ფენის ნაღმტყორცნები.