მზა ნაღმტყორცნების საერთო დანამატების შესწავლა

მზა ნაღმტყორცნები წარმოების მეთოდის მიხედვით იყოფა სველ და მშრალ შერეულ ნაღმტყორცნად. წყალთან შერეულ სველ შერეულ ნარევს სველ შერეულ ნაღმტყორცნებს უწოდებენ, ხოლო მშრალი მასალისგან დამზადებულ მყარ ნარევს - მშრალ შერეულ ხსნარს. მზა ნაღმტყორცნებში ბევრი ნედლეულია ჩართული. ცემენტის მასალების, აგრეგატების და მინერალური დანამატების გარდა, საჭიროა დანამატების დამატება მისი პლასტიურობის, წყლის შეკავებისა და კონსისტენციის გასაუმჯობესებლად. მზა ნაღმტყორცნების ნარევების მრავალი სახეობა არსებობს, რომლებიც ქიმიური შემადგენლობიდან შეიძლება დაიყოს ცელულოზის ეთერად, სახამებლის ეთერად, ლატექსის რედისპერსიულ ფხვნილად, ბენტონიტად და ა.შ. შეიძლება დაიყოს ჰაერის შემწე აგენტად, სტაბილიზატორად, დაბზარვის საწინააღმდეგო ბოჭკოდ, დამაჩქარებელ, ამაჩქარებელად, წყლის რედუქტორად, დისპერსანტად და ა.შ. ეს სტატია მიმოიხილავს მზა ნაღმტყორცნებში რამდენიმე ხშირად გამოყენებული დანამატის კვლევის პროგრესს.

1 ჩვეულებრივი მინარევები მზა ნაღმტყორცნებისთვის

1.1 ჰაერის გამტარი საშუალება

ჰაერის შემწოვი აგენტი არის აქტიური აგენტი და გავრცელებული ტიპები მოიცავს როზინის ფისებს, ალკილის და ალკილის არომატულ ნახშირწყალბადის სულფონის მჟავებს და ა.შ. ჰაერის შემწოვი აგენტის მოლეკულაში არის ჰიდროფილური ჯგუფები და ჰიდროფობიური ჯგუფები. როდესაც ნაღმტყორცნებს ემატება ჰაერგამტარი აგენტი, ჰაერის შემწოვი აგენტის მოლეკულის ჰიდროფილური ჯგუფი შეიწოვება ცემენტის ნაწილაკებთან, ხოლო ჰიდროფობიური ჯგუფი უკავშირდება ჰაერის პაწაწინა ბუშტებს. და თანაბრად განაწილებული ნაღმტყორცნებში, ისე, რომ შეაფერხოს ცემენტის ადრეული დატენიანების პროცესი, გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების მოქმედება, შეამციროს კონსისტენციის დაკარგვის სიჩქარე და ამავდროულად, ჰაერის პაწაწინა ბუშტებმა შეიძლება შეასრულონ საპოხი როლი. ნაღმტყორცნების ამოტუმბვისა და შესხურებლობის გაუმჯობესება.

ჰაერგამტარი აგენტის გავლენა მზა მექანიკური შემასხურებელი ნაღმტყორცნების მუშაობაზე, კვლევამ აჩვენა, რომ: ჰაერგამწოვი აგენტმა ნაღმტყორცნებში შეიტანა დიდი რაოდენობით პაწაწინა ჰაერის ბუშტები, რაც აუმჯობესებდა ნაღმტყორცნების მუშაობას, ამცირებს წინააღმდეგობა ამოტუმბვისა და შესხურების დროს და შემცირებული ბლოკირების ფენომენი; ჰაერგამტარი აგენტის დამატება ამცირებს ნაღმტყორცნების ჭიმვის შემაკავშირებელ სიმტკიცეს, ხოლო ნაღმტყორცნების დაჭიმვის გამძლეობის დაკარგვა იზრდება შემცველობის მატებასთან ერთად; ჰაერის შემწოვი აგენტი აუმჯობესებს კონსისტენციას, 2 სთ კონსისტენციის დაკარგვის სიჩქარეს და ნაღმტყორცნების წყლის შეკავებას. სიჩქარის და სხვა შესრულების ინდიკატორები აუმჯობესებს მექანიკური შესხურების ნაღმტყორცნების შესხურებასა და ამოტუმბვის მოქმედებას, მეორეს მხრივ, ეს იწვევს კომპრესიული სიმტკიცის დაკარგვას და შემაერთებელს. ნაღმტყორცნების სიმტკიცე.

სამი საერთო კომერციულად ხელმისაწვდომი ჰაერგამტარი აგენტის გავლენა მზა ნაღმტყორცნებზე. კვლევამ აჩვენა, რომ ცელულოზის ეთერის ეფექტის გათვალისწინების გარეშე, ჰაერგამტარი აგენტის რაოდენობის გაზრდამ შეიძლება ეფექტურად შეამციროს მზა ნაღმტყორცნების სველი სიმკვრივე, ხოლო ნაღმტყორცნების შემცველობა მნიშვნელოვნად გაიზრდება ჰაერის მოცულობა და კონსისტენცია, ხოლო მცირდება წყლის შეკავების სიჩქარე და კომპრესიული ძალა; და ცელულოზის ეთერთან და ჰაერგამტარ საშუალებებთან შერეული ნაღმტყორცნების შესრულების ინდექსის ცვლილებების შესწავლის შედეგად აღმოჩნდა, რომ ამ ორის ადაპტაცია გასათვალისწინებელია ჰაერგამტარი აგენტისა და ცელულოზის ეთერის შერევის შემდეგ. ცელულოზის ეთერმა შეიძლება გამოიწვიოს ჰაერის შემწოვი აგენტების გაუმართაობა, რითაც შეამცირებს ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების სიჩქარეს.

ჰაერგამტარი აგენტის ერთჯერადი შერევა, შეკუმშვის შემამცირებელი საშუალება და ორივეს ნარევი გარკვეულ გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნების თვისებებზე. ვანგ კუანლეიმ აღმოაჩინა, რომ ჰაერგამტარი აგენტის დამატება ზრდის ნაღმტყორცნების შეკუმშვის სიჩქარეს, ხოლო შეკუმშვის შემამცირებელი აგენტის დამატება მნიშვნელოვნად ამცირებს ნაღმტყორცნების შეკუმშვის სიჩქარეს. ორივე მათგანს შეუძლია შეაფერხოს ნაღმტყორცნების რგოლის გატეხვა. როდესაც ეს ორი შერეულია, ნაღმტყორცნების შეკუმშვის სიჩქარე დიდად არ იცვლება და ბზარის წინააღმდეგობა იზრდება.

1.2 რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილი

რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილი დღევანდელი ასაწყობი მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების მნიშვნელოვანი ნაწილია. ეს არის წყალში ხსნადი ორგანული პოლიმერი, რომელიც წარმოიქმნება მაღალმოლეკულური პოლიმერული ემულსიით მაღალი ტემპერატურისა და მაღალი წნევის, სპრეით გაშრობის, ზედაპირის დამუშავებისა და სხვა პროცესების მეშვეობით. როჯერი თვლის, რომ ცემენტის ნაღმტყორცნებიდან განახლებადი ლატექსის ფხვნილით წარმოქმნილი ემულსია აყალიბებს პოლიმერულ ფირის სტრუქტურას ნაღმტყორცნის შიგნით, რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს ცემენტის ნაღმტყორცნების უნარი გაუძლოს დაზიანებას.

ცემენტის ნაღმტყორცნებში დისპერსიული ლატექსის ფხვნილის გამოყენების კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ ხელახალი ლატექსის ფხვნილს შეუძლია გააუმჯობესოს მასალების ელასტიურობა და სიმტკიცე, გააუმჯობესოს ახლად შერეული ნაღმტყორცნების ნაკადის მოქმედება და ჰქონდეს გარკვეული წყლის შემცირების ეფექტი. მისმა გუნდმა გამოიკვლია გამყარების სისტემის ეფექტი ნაღმტყორცნების დაჭიმვის სიმტკიცეზე და მივიდა იმავე დასკვნამდე, რომ დისპერსიული ლატექსის ფხვნილი ნაღმტყორცნებს ბუნებრივ გარემოში დაუცველს ხდის ტემპერატურისა და ტენიანობის ცვლილებების მიმართ. ჩვენ გამოვიყენეთ XCT მოდიფიცირებულ ნაღმტყორცნებში სხვადასხვა ტიპის რეზინის ფხვნილის ეფექტის შესასწავლად ფორების სტრუქტურაზე და მივიჩნიეთ, რომ ჩვეულებრივ ნაღმტყორცნებასთან შედარებით, ხვრელების რაოდენობა და ხვრელების მოცულობა შეცვლილ ნაღმტყორცნებში უფრო დიდი იყო.

მოდიფიცირებული რეზინის ფხვნილის სხვადასხვა ხარისხი და რაოდენობა შეირჩა წყალგაუმტარი ნაღმტყორცნების მუშაობაზე მათი გავლენის შესამოწმებლად. კვლევის შედეგებმა აჩვენა, რომ როდესაც მოდიფიცირებული რეზინის ფხვნილის რაოდენობა იყო 1.0%-დან 1.5%-მდე დიაპაზონში, სხვადასხვა კლასის რეზინის ფხვნილის მოქმედება უფრო დაბალანსებული იყო. . მას შემდეგ, რაც ცემენტს ემატება ხელახალი ლატექსის ფხვნილი, ცემენტის საწყისი დატენიანების სიჩქარე ნელდება, პოლიმერული ფილმი ახვევს ცემენტის ნაწილაკებს, ცემენტი სრულად ჰიდრატირებულია და სხვადასხვა თვისებები უმჯობესდება. კვლევის შედეგად დადგინდა, რომ ცემენტის ნაღმტყორცნებში ხელახალი დისპერსიული ლატექსის ფხვნილის შერევამ შეიძლება შეამციროს წყალი, ხოლო ლატექსის ფხვნილსა და ცემენტს შეუძლია შექმნას ქსელის სტრუქტურა ნაღმტყორცნების შემაკავშირებელ სიმტკიცის გასაძლიერებლად, ნაღმტყორცნების სიცარიელის შესამცირებლად და ხსნარის მუშაობის გასაუმჯობესებლად.

რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილის მოდიფიკაციის ეფექტი ულტრა წვრილი ქვიშის ცემენტის ნაღმტყორცნების თვისებებზე. კვლევაში კირი-ქვიშის ფიქსირებული თანაფარდობაა 1:2,5, კონსისტენცია (70±5) მმ, ხოლო რეზინის ფხვნილის რაოდენობა შერჩეულია კირ-ქვიშის მასის 0-3%, ცვლილებები მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების მიკროსკოპული თვისებები 28 დღეში გაანალიზდა SEM-ით და შედეგებმა აჩვენა, რომ რაც უფრო მაღალია რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილის შემცველობა, მით უფრო უწყვეტი წარმოიქმნება პოლიმერული ფილმი ნაღმტყორცნების დამატენიანებელი პროდუქტის ზედაპირზე და მით უკეთესია ნაღმტყორცნები.

რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილის მოქმედების მექანიზმი EPS საიზოლაციო ნაღმტყორცნებში, კვლევა აჩვენებს, რომ ცემენტის ნაღმტყორცნებით შერევის შემდეგ, პოლიმერის ნაწილაკები და ცემენტი შედედება, ერთმანეთთან დაწყობილ ფენას და ჰიდრატაციის პროცესში წარმოქმნიან სრულ ქსელს. სტრუქტურა, რითაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს თბოიზოლაციის ნაღმტყორცნების შემაკავშირებელ დაჭიმულობას და კონსტრუქციულ შესრულებას.

1.3 შესქელებული ფხვნილი

გასქელება ფხვნილის ფუნქციაა ნაღმტყორცნების ყოვლისმომცველი მუშაობის გაუმჯობესება. ეს არის ჰაერგამტარი ფხვნილი მასალა, რომელიც მზადდება სხვადასხვა არაორგანული მასალის, ორგანული პოლიმერების, ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებებისა და სხვა სპეციალური მასალებისგან. გასქელება ფხვნილი მოიცავს ხელახლა დისპერსიულ ლატექსის ფხვნილს, ბენტონიტს, არაორგანულ მინერალურ ფხვნილს, წყლის შემაკავებელ გასქელებას და ა. სხვადასხვა ცემენტი. თავსებადობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების მოქმედება. ჩვენ შევისწავლეთ HJ-C2 შესქელებული ფხვნილის მოქმედება მშრალი შერეული ჩვეულებრივი ნაღმტყორცნების თვისებებზე და შედეგები აჩვენებს, რომ შესქელებული ფხვნილი მცირე გავლენას ახდენს მშრალი შერეული ჩვეულებრივი ნაღმტყორცნების კონსისტენციაზე და 28d კომპრესიულ სიძლიერეზე და აქვს კარგი ეფექტი ნაღმტყორცნების გაუმჯობესების ეფექტის ფენის ხარისხზე. გასქელება ფხვნილისა და სხვადასხვა კომპონენტების გავლენა ფიზიკურ და მექანიკურ მაჩვენებლებზე და ახალი ნაღმტყორცნების გამძლეობაზე სხვადასხვა დოზებით. კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ ახალი ნაღმტყორცნების მუშაობისუნარიანობა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა გასქელება ფხვნილის დამატების გამო. რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილის შეერთება აუმჯობესებს ნაღმტყორცნების მოქნილობის სიმტკიცეს და ამცირებს ნაღმტყორცნების კომპრესიულ სიმტკიცეს, ხოლო ცელულოზის ეთერის და არაორგანული მინერალური მასალების შეერთება ამცირებს ნაღმტყორცნების კომპრესიულ და მოქნილობას; მშრალი ნარევის ნაღმტყორცნების გამძლეობაზე დაზარალდა, რაც ზრდის ნაღმტყორცნების შეკუმშვას. ბენტონიტისა და ცელულოზის ეთერის შეერთების ეფექტი მზა ნაღმტყორცნების მუშაობის ინდიკატორებზე, ნაღმტყორცნების კარგი მუშაობის უზრუნველსაყოფად, დასკვნა ხდება, რომ ბენტონიტის ოპტიმალური რაოდენობაა დაახლოებით 10 კგ/მ3, ხოლო ცელულოზის ეთერის ოპტიმალური რაოდენობა. არის წებო ცემენტის მასალების მთლიანი რაოდენობის 0,05%. ამ პროპორციით, ამ ორთან შერეული შესქელებული ფხვნილი უკეთეს გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნების ყოვლისმომცველ შესრულებაზე.

1.4 ცელულოზის ეთერი

ცელულოზის ეთერი წარმოიშვა ფრანგი ფერმერის ანსელმე პეიონის მიერ 1830-იან წლებში მცენარის უჯრედის კედლების განმარტებიდან. იგი მზადდება ხის და ბამბის ცელულოზის კაუსტიკურ სოდასთან ურთიერთქმედებით, შემდეგ კი ქიმიური რეაქციისთვის ეთერიფიკაციის აგენტის დამატებით. იმის გამო, რომ ცელულოზის ეთერს აქვს კარგი წყლის შეკავება და გასქელება, ცემენტში მცირე რაოდენობის ცელულოზის ეთერის დამატებამ შეიძლება გააუმჯობესოს ახლად შერეული ნაღმტყორცნების სამუშაო მოქმედება. ცემენტზე დაფუძნებულ მასალებში, ცელულოზის ეთერის ხშირად გამოყენებული ჯიშები მოიცავს მეთილის ცელულოზის ეთერს (MC), ჰიდროქსიეთილცელულოზის ეთერს (HEC), ჰიდროქსიეთილ მეთილცელულოზის ეთერს (HEMC), ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერს და ჰიდროცელულეთილეთერს. ჩვეულებრივ გამოიყენება.

ჰიდროქსიპროპილ მეთილის ცელულოზის ეთერი (HPMC) დიდ გავლენას ახდენს თვითგათანაბრებადი ნაღმტყორცნების სითხეზე, წყლის შეკავებასა და შემაკავშირებელ სიძლიერეზე. შედეგები აჩვენებს, რომ ცელულოზის ეთერს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების წყლის შეკავება, შეამციროს ნაღმტყორცნების კონსისტენცია და ჰქონდეს კარგი შემაფერხებელი ეფექტი; როდესაც ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერის რაოდენობაა 0,02%-დან 0,04%-მდე, ნაღმტყორცნების სიმტკიცე მნიშვნელოვნად მცირდება. Xu Fenlian-მა განიხილა ნახშირწყალბადის პროპილ მეთილის ცელულოზის ეთერის გავლენა მზა ნაღმტყორცნების მოქმედებაზე ნახშირწყალბადის პროპილ მეთილცელულოზის ეთერის შემცველობის ცვლილების გამოყენებით. შედეგებმა აჩვენა, რომ ცელულოზის ეთერი მოქმედებს ჰაერის შეწოვის ეფექტს და აუმჯობესებს ნაღმტყორცნების მუშაობას. მისი წყლის შეკავება ამცირებს ნაღმტყორცნების სტრატიფიკაციას და ახანგრძლივებს ნაღმტყორცნების მოქმედების დროს. ეს არის გარე დანამატი, რომელსაც შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების მოქმედება. კვლევის პროცესში ასევე დადგინდა, რომ ცელულოზის ეთერის შემცველობა არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს გამოიწვევს ნაღმტყორცნების ჰაერის შემცველობის მნიშვნელოვან ზრდას, რაც გამოიწვევს სიმკვრივის დაქვეითებას, სიმტკიცის დაკარგვას და გავლენა ნაღმტყორცნების ხარისხზე. ცელულოზის ეთერის მოქმედება მზა ნაღმტყორცნების თვისებებზე. კვლევებმა აჩვენა, რომ ცელულოზის ეთერის დამატებას შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების წყლის შეკავება და ამავდროულად მნიშვნელოვანი წყლის შემცირების ეფექტი ჰქონდეს ნაღმტყორცნებზე. ცელულოზის ეთერს ასევე შეუძლია ნაღმტყორცნების ნარევის შემცირებული სიმკვრივე, გახანგრძლივებული გამაგრების დრო, შემცირებული მოქნილობა და კომპრესიული ძალა. ცელულოზის ეთერი და სახამებლის ეთერი არის ორი სახის დანამატები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება სამშენებლო ნაღმტყორცნებში. მშრალ შერეულ ნაღმტყორცნებში შერევის ეფექტი ნაღმტყორცნების მუშაობაზე. შედეგები აჩვენებს, რომ ამ ორის კომბინაციამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნაღმტყორცნების კავშირის სიმტკიცე.

ბევრმა მეცნიერმა შეისწავლა ცელულოზის ეთერის გავლენა ცემენტის ნაღმტყორცნების სიმტკიცეზე, მაგრამ ცელულოზის ეთერის მრავალფეროვნების გამო, მოლეკულური პარამეტრებიც განსხვავებულია, რის შედეგადაც დიდი განსხვავებაა მოდიფიცირებული ცემენტის ნაღმტყორცნების მოქმედებაში. ცელულოზის ეთერის სიბლანტისა და დოზირების გავლენა ცემენტის ხსნარის მექანიკურ თვისებებზე. შედეგები აჩვენებს, რომ მაღალი სიბლანტის მქონე ცელულოზის ეთერით მოდიფიცირებული ცემენტის ნაღმტყორცნის სიმტკიცე დაბალია, ხოლო ცემენტის ხსნარის კომპრესიული სიმტკიცე აჩვენებს ცელულოზის ეთერის დოზის დიდ ზრდას. კლების ტენდენცია და საბოლოოდ სტაბილიზაცია, ხოლო მოქნილობის სიძლიერე აჩვენებდა ზრდის, კლების, სტაბილურობის და ოდნავ ზრდის ცვალებად პროცესს.

2 ეპილოგი

(1) მინარევების კვლევა ჯერ კიდევ შემოიფარგლება ექსპერიმენტული კვლევებით და ცემენტზე დაფუძნებული მასალების მუშაობაზე გავლენას არ გააჩნია სიღრმისეული თეორიული სისტემის მხარდაჭერა. ჯერ კიდევ არ არის ცემენტზე დაფუძნებული მასალების მოლეკულურ შემადგენლობაზე დანამატების დამატების გავლენის რაოდენობრივი ანალიზი, ინტერფეისის კავშირის სიძლიერის ცვლილება და ჰიდრატაციის პროცესი.

(2) დანამატის ეფექტი ხაზგასმული უნდა იყოს საინჟინრო განაცხადში. ამჟამად, ბევრი ანალიზი ჯერ კიდევ შემოიფარგლება ლაბორატორიული ანალიზით. სხვადასხვა ტიპის კედლის სუბსტრატს, ზედაპირის უხეშობას, წყლის შთანთქმას და ა.შ. განსხვავებული მოთხოვნები აქვს მზა ნაღმტყორცნების ფიზიკურ მაჩვენებლებზე. სხვადასხვა სეზონი, ტემპერატურა, ქარის სიჩქარე, გამოყენებული მანქანების სიმძლავრე და მუშაობის მეთოდები და ა.შ. ეს ყველაფერი პირდაპირ გავლენას ახდენს წინასწარ შერეულ ნაღმტყორცნებზე. ნაღმტყორცნების შერევის ეფექტი. ინჟინერიაში კარგი გამოყენების ეფექტის მისაღწევად, მზა ნაღმტყორცნები უნდა იყოს სრულად დივერსიფიცირებული და პერსონალიზირებული, საწარმოს საწარმოო ხაზის კონფიგურაცია და ხარჯების მოთხოვნები სრულად უნდა იყოს გათვალისწინებული და ლაბორატორიული ფორმულის წარმოების შემოწმება. გარეთ, რათა მივაღწიოთ ოპტიმიზაციის ყველაზე დიდ ხარისხს.