ცელულოზის ეთერის სტრუქტურული მახასიათებლები და მისი გავლენა ნაღმტყორცნების მოქმედებაზე

რეზიუმე:ცელულოზის ეთერი არის მთავარი დანამატი მზა ნაღმტყორცნებში. წარმოდგენილია ცელულოზის ეთერის ტიპები და სტრუქტურული მახასიათებლები და ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერი (HPMC) შეირჩევა დანამატად, რათა სისტემატიურად შეისწავლოს გავლენა ნაღმტყორცნების სხვადასხვა თვისებებზე. . კვლევებმა აჩვენა, რომ: HPMC-ს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების წყლის შეკავება და აქვს წყლის შემცირება. ამავდროულად, მას ასევე შეუძლია შეამციროს ნაღმტყორცნების ნარევის სიმკვრივე, გაახანგრძლივოს ნაღმტყორცნების დნობის დრო და შეამციროს ნაღმტყორცნების მოქნილობა და კომპრესიული ძალა.

საკვანძო სიტყვები:მზა ნაღმტყორცნები; ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერი (HPMC); შესრულება

0.წინასიტყვაობა

ნაღმტყორცნები სამშენებლო ინდუსტრიაში ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მასალაა. მატერიალური მეცნიერების განვითარებით და ხალხის მოთხოვნების გაუმჯობესებით შენობის ხარისხის მიმართ, ნაღმტყორცნები თანდათანობით განვითარდა კომერციალიზაციისკენ, ისევე როგორც მზა ბეტონის პოპულარიზაცია და განვითარება. ტრადიციული ტექნოლოგიით მომზადებულ ხსნართან შედარებით, კომერციულად წარმოებულ ნაღმტყორცნებს ბევრი აშკარა უპირატესობა აქვს: (ა) პროდუქტის მაღალი ხარისხი; (ბ) წარმოების მაღალი ეფექტურობა; გ) გარემოს ნაკლები დაბინძურება და მოსახერხებელია ცივილიზებული მშენებლობისთვის. ამჟამად, გუანჯოუ, შანხაი, პეკინი და ჩინეთის სხვა ქალაქები ხელს უწყობენ მზა ნაღმტყორცნების პოპულარიზაციას და შესაბამისი ინდუსტრიის სტანდარტები და ეროვნული სტანდარტები გაიცა ან მალე გაიცემა.

შემადგენლობის თვალსაზრისით, დიდი განსხვავება მზა ნაღმტყორცნებსა და ტრადიციულ ნაღმტყორცნებს შორის არის ქიმიური დანამატების დამატება, რომელთა შორის ცელულოზის ეთერი არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული ქიმიური დანამატი. ცელულოზის ეთერი ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც წყლის შემაკავებელი აგენტი. მიზანია მზა ნაღმტყორცნების ფუნქციონირების გაუმჯობესება. ცელულოზის ეთერის რაოდენობა მცირეა, მაგრამ მას მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს ნაღმტყორცნების მუშაობაზე. ეს არის ძირითადი დანამატი, რომელიც გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნების კონსტრუქციულ მუშაობაზე. ამრიგად, ცელულოზის ეთერის ტიპებისა და სტრუქტურული მახასიათებლების გავლენის შემდგომი გააზრება ცემენტის ნაღმტყორცნების მუშაობაზე დაგეხმარებათ ცელულოზის ეთერის სწორად შერჩევასა და გამოყენებაში და უზრუნველყოს ხსნარის სტაბილური მოქმედება.

1. ცელულოზის ეთერების სახეები და სტრუქტურული მახასიათებლები

ცელულოზის ეთერი არის წყალში ხსნადი პოლიმერული მასალა, რომელიც მუშავდება ბუნებრივი ცელულოზისგან ტუტე დაშლის, მყნობის რეაქციის (ეთერიფიკაციის), გარეცხვის, გაშრობის, დაფქვისა და სხვა პროცესების გზით. ცელულოზის ეთერები იყოფა იონურ და არაიონურ, ხოლო იონურ ცელულოზას აქვს კარბოქსიმეთილცელულოზის მარილი. არაიონური ცელულოზა მოიცავს ჰიდროქსიეთილცელულოზის ეთერს, ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის ეთერს, მეთილის ცელულოზის ეთერს და მსგავსებს. იმის გამო, რომ იონური ცელულოზის ეთერი (კარბოქსიმეთილცელულოზის მარილი) არასტაბილურია კალციუმის იონების თანდასწრებით, იგი იშვიათად გამოიყენება მშრალ ფხვნილ პროდუქტებში ცემენტით, გაფუჭებული კირით და სხვა ცემენტის მასალებით. მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნებში გამოყენებული ცელულოზის ეთერები ძირითადად არის ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის ეთერი (HEMC) და ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერი (HPMC), რომლებიც ბაზრის წილის 90%-ზე მეტს იკავებს.

HPMC წარმოიქმნება ცელულოზის ტუტე აქტივაციის დამუშავების ეთერიფიკაციის რეაქციით ეთერიფიკაციის აგენტით მეთილის ქლორიდით და პროპილენის ოქსიდით. ეთერიფიკაციის რეაქციაში, ცელულოზის მოლეკულაზე ჰიდროქსილის ჯგუფი ჩანაცვლებულია მეთოქსით) და ჰიდროქსიპროპილით, რათა შეიქმნას HPMC. ცელულოზის მოლეკულაზე ჰიდროქსილის ჯგუფით ჩანაცვლებული ჯგუფების რაოდენობა შეიძლება გამოიხატოს ეთერიფიკაციის ხარისხით (ასევე უწოდებენ ჩანაცვლების ხარისხს). HPMC-ის ეთერი ქიმიური გარდაქმნის ხარისხი არის 12-დან 15-მდე. აქედან გამომდინარე, HPMC სტრუქტურაში არის ისეთი მნიშვნელოვანი ჯგუფები, როგორიცაა ჰიდროქსილის (-OH), ეთერული ბმა (-o-) და ანჰიდროგლუკოზის რგოლი, და ამ ჯგუფებს აქვთ გარკვეული გავლენა ნაღმტყორცნების მუშაობაზე.

2. ცელულოზის ეთერის მოქმედება ცემენტის ნაღმტყორცნების თვისებებზე

2.1 ნედლეული ტესტისთვის

ცელულოზის ეთერი: წარმოებული Luzhou Hercules Tianpu Chemical Co., Ltd., სიბლანტე: 75000;

ცემენტი: Conch ბრენდის 32.5 კლასის კომპოზიტური ცემენტი; ქვიშა: საშუალო ქვიშა; მფრინავი ნაცარი: II კლასი.

2.2 ტესტის შედეგები

2.2.1 ცელულოზის ეთერის წყლის შემცირების ეფექტი

ნაღმტყორცნების კონსისტენციისა და ცელულოზის ეთერის შემცველობის ურთიერთმიმართებიდან ჩანს, რომ ნაღმტყორცნების კონსისტენცია თანდათან იზრდება ცელულოზის ეთერის შემცველობის მატებასთან ერთად. როდესაც დოზა შეადგენს 0,3‰, ნაღმტყორცნების კონსისტენცია დაახლოებით 50%-ით მეტია, ვიდრე შერევის გარეშე, რაც აჩვენებს, რომ ცელულოზის ეთერს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების შრომისუნარიანობა. ცელულოზის ეთერის რაოდენობის მატებასთან ერთად, წყლის მოხმარება შეიძლება თანდათან შემცირდეს. შეიძლება ჩაითვალოს, რომ ცელულოზის ეთერს აქვს გარკვეული წყლის შემცირების ეფექტი.

2.2.2 წყლის შეკავება

ნაღმტყორცნების წყლის შეკავება გულისხმობს ნაღმტყორცნების უნარს შეინარჩუნოს წყალი, და ეს არის ასევე შესრულების ინდექსი ახალი ცემენტის ნაღმტყორცნების შიდა კომპონენტების სტაბილურობის გასაზომად ტრანსპორტირებისა და პარკირების დროს. წყლის შეკავება შეიძლება გაიზომოს ორი ინდიკატორით: სტრატიფიკაციის ხარისხი და წყლის შეკავების მაჩვენებელი, მაგრამ წყლის შემაკავებელი აგენტის დამატების გამო, მზა ნაღმტყორცნების წყლის შეკავება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა და სტრატიფიკაციის ხარისხი საკმარისად მგრძნობიარე არ არის. სხვაობის ასახვად. წყლის შეკავების ტესტი არის წყლის შეკავების სიჩქარის გამოთვლა ფილტრის ქაღალდის მასის ცვლილების გაზომვით ფილტრის ქაღალდის კონტაქტამდე ნაღმტყორცნების მითითებულ ფართობთან გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. ფილტრის ქაღალდის კარგი წყლის შთანთქმის გამო, მაშინაც კი, თუ ნაღმტყორცნების წყლის შეკავება მაღალია, ფილტრის ქაღალდს მაინც შეუძლია შთანთქას ტენიანობა ნაღმტყორცნებიდან. წყლის შეკავების სიჩქარე შეიძლება ზუსტად ასახავდეს ნაღმტყორცნების წყლის შეკავებას, რაც უფრო მაღალია წყლის შეკავების მაჩვენებელი, მით უკეთესია წყლის შეკავება.

არსებობს მრავალი ტექნიკური გზა ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების გასაუმჯობესებლად, მაგრამ ცელულოზის ეთერის დამატება ყველაზე ეფექტური გზაა. ცელულოზის ეთერის სტრუქტურა შეიცავს ჰიდროქსილისა და ეთერის ბმებს. ამ ჯგუფების ჟანგბადის ატომები ასოცირდება წყლის მოლეკულებთან წყალბადის ბმების შესაქმნელად. გადააქციეთ თავისუფალი წყლის მოლეკულები შეკრულ წყალში, რათა კარგი როლი ითამაშონ წყლის შეკავებაში. ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების სიჩქარესა და ცელულოზის ეთერის შემცველობას შორის დამოკიდებულებიდან ჩანს, რომ ტესტის შემცველობის ფარგლებში, ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების სიჩქარე და ცელულოზის ეთერის შემცველობა აჩვენებს კარგ შესაბამის ურთიერთობას. რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის შემცველობა, მით მეტია წყლის შეკავების მაჩვენებელი. .

2.2.3 ნაღმტყორცნების ნარევის სიმკვრივე

ცელულოზის ეთერის შემცველობით ნაღმტყორცნების სიმკვრივის ცვლილების კანონიდან ჩანს, რომ ნაღმტყორცნების ნარევის სიმკვრივე თანდათან მცირდება ცელულოზის ეთერის შემცველობის მატებასთან ერთად, ხოლო ნაღმტყორცნის სველი სიმკვრივე, როდესაც შემცველობა არის 0,3‰o შემცირდა დაახლოებით 17%-ით (შედარების გარეშე ნარევის გარეშე). ნაღმტყორცნების სიმკვრივის შემცირების ორი მიზეზი არსებობს: ერთი არის ცელულოზის ეთერის ჰაერგამტარი ეფექტი. ცელულოზის ეთერი შეიცავს ალკილის ჯგუფებს, რომლებსაც შეუძლიათ შეამცირონ წყალხსნარის ზედაპირული ენერგია და ცემენტის ნაღმტყორცნებიდან ჰაერის შემწოვი ეფექტი, რაც ზრდის ნაღმტყორცნების ჰაერის შემცველობას და ასევე უფრო მაღალია ბუშტის ფირის სიმტკიცე. სუფთა წყლის ბუშტებია და მისი ჩაშვება ადვილი არ არის; მეორეს მხრივ, ცელულოზის ეთერი ფართოვდება წყლის შთანთქმის შემდეგ და იკავებს გარკვეულ მოცულობას, რაც უდრის ნაღმტყორცნების შიდა ფორების გაზრდას, ამიტომ იწვევს ნაღმტყორცნების შერევას სიმკვრივის წვეთები.

ცელულოზის ეთერის ჰაერგამტარი ეფექტი, ერთი მხრივ, აუმჯობესებს ნაღმტყორცნების შრომატევადობას, ხოლო მეორეს მხრივ, ჰაერის შემცველობის გაზრდის გამო, გამაგრებული სხეულის სტრუქტურა იშლება, რის შედეგადაც მცირდება უარყოფითი ეფექტი. მექანიკური თვისებები, როგორიცაა სიმტკიცე.

2.2.4 კოაგულაციის დრო

ნაღმტყორცნების დნობის დროსა და ეთერის რაოდენობას შორის დამოკიდებულებიდან ნათლად ჩანს, რომ ცელულოზის ეთერს აქვს შემაფერხებელი ეფექტი ნაღმტყორცნებზე. რაც უფრო დიდია დოზა, მით უფრო აშკარაა შემაფერხებელი ეფექტი.

ცელულოზის ეთერის შემნელებელი ეფექტი მჭიდროდ არის დაკავშირებული მის სტრუქტურულ მახასიათებლებთან. ცელულოზის ეთერი ინარჩუნებს ცელულოზის ძირითად სტრუქტურას, ანუ ანჰიდროგლუკოზის რგოლის სტრუქტურა ჯერ კიდევ არსებობს ცელულოზის ეთერის მოლეკულურ სტრუქტურაში, ხოლო ანჰიდროგლუკოზის რგოლი არის ცემენტის ჩამორჩენის ძირითადი ჯგუფის მიზეზი, რომელსაც შეუძლია შაქრის კალციუმის მოლეკულური წარმოქმნა. ნაერთები (ან კომპლექსები) კალციუმის იონებით ცემენტის ჰიდრატაციის წყალხსნარში, რაც ამცირებს კალციუმის იონების კონცენტრაციას ცემენტის ჰიდრატაციის ინდუქციის პერიოდში და ხელს უშლის Ca(OH): და კალციუმის მარილის კრისტალების წარმოქმნას, ნალექს და აფერხებს ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესს.

2.2.5 სიძლიერე

ცელულოზის ეთერის ზემოქმედებიდან ნაღმტყორცნების მოქნილობასა და კომპრესიულ სიძლიერეზე ჩანს, რომ ცელულოზის ეთერის შემცველობის მატებასთან ერთად ნაღმტყორცნების 7-დღიანი და 28-დღიანი მოქნილობისა და კომპრესიული სიძლიერეები ყველა აჩვენებს დაღმავალ ტენდენციას.

ნაღმტყორცნების სიმტკიცის შემცირების მიზეზად შეიძლება მივაწეროთ ჰაერის შემცველობის მატება, რაც ზრდის გამაგრებული ნაღმტყორცნების ფორიანობას და ფხვიერს ხდის გამაგრებული კორპუსის შიდა სტრუქტურას. ნაღმტყორცნების სველი სიმკვრივისა და კომპრესიული სიმტკიცის რეგრესიული ანალიზის საშუალებით ჩანს, რომ ამ ორს შორის კარგი კორელაციაა, სველი სიმკვრივე დაბალია, სიმტკიცე დაბალია და პირიქით, სიმტკიცე მაღალია. ჰუანგ ლიანგენმა გამოიყენა კავშირის განტოლება ფორიანობასა და მექანიკურ სიძლიერეს შორის, რომელიც მიღებული იყო Ryskewith-ის მიერ, რათა გამოეტანა კავშირი ცელულოზის ეთერთან შერეული ნაღმტყორცნების კომპრესიულ ძალასა და ცელულოზის ეთერის შემცველობას შორის.

3. დასკვნა

(1) ცელულოზის ეთერი არის ცელულოზის წარმოებული, რომელიც შეიცავს ჰიდროქსილს,

ეთერული ბმები, ანჰიდროგლუკოზის რგოლები და სხვა ჯგუფები, ეს ჯგუფები გავლენას ახდენენ ნაღმტყორცნების ფიზიკურ და მექანიკურ თვისებებზე.

(2) HPMC–ს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების წყლის შეკავება, გაახანგრძლივოს ნაღმტყორცნების გამაგრების დრო, შეამციროს ნაღმტყორცნების ნარევის სიმკვრივე და გამაგრებული სხეულის სიმტკიცე.

(3) მზა ნაღმტყორცნების მომზადებისას ცელულოზის ეთერი გონივრულად უნდა იქნას გამოყენებული. ამოხსენით ურთიერთსაწინააღმდეგო კავშირი ნაღმტყორცნების მუშაობასა და მექანიკურ თვისებებს შორის.