წყალში ხსნადი ცელულოზის ეთერის სუპერპლასტიფიკატორის სინთეზი და თვისებები

გარდა ამისა, ბამბის ცელულოზა მომზადდა პოლიმერიზაციის ლინგ-ოფის ხარისხზე და რეაგირებდა ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან, 1,4 მონობუტილსულფონოლატთან (1,4, ბუტანესულტონთან). მიღებულია სულფობუტილირებული ცელულოზის ეთერი (SBC) კარგი წყალში ხსნადობით. შესწავლილი იქნა რეაქციის ტემპერატურის, რეაქციის დროისა და ნედლეულის თანაფარდობის ეფექტი ბუტილ სულფონატის ცელულოზის ეთერზე. მიღებული იყო რეაქციის ოპტიმალური პირობები და პროდუქტის სტრუქტურა ხასიათდებოდა FTIR-ით. ცემენტის პასტისა და ნაღმტყორცნების თვისებებზე SBC-ის ზემოქმედების შესწავლით, აღმოჩნდა, რომ პროდუქტს აქვს წყლის შემცირების მსგავსი ეფექტი ნაფტალინის სერიის წყლის შემამცირებელ აგენტთან და სითხის შენარჩუნება უკეთესია, ვიდრე ნაფტალინის სერია.წყლის შემცირების აგენტი. განსხვავებული დამახასიათებელი სიბლანტისა და გოგირდის შემცველობის მქონე SBC-ს აქვს ცემენტის პასტის შემაფერხებელი თვისების განსხვავებული ხარისხი. ამიტომ, მოსალოდნელია, რომ SBC გახდება წყლის შემამცირებელი აგენტი, მაღალი ეფექტურობის წყლის შემცირების აგენტი, თუნდაც მაღალი ეფექტურობის წყლის შემცირების აგენტი. მისი თვისებები ძირითადად განისაზღვრება მისი მოლეკულური სტრუქტურით.

საკვანძო სიტყვები:ცელულოზა; პოლიმერიზაციის წონასწორული ხარისხი; ბუტილ სულფონატის ცელულოზის ეთერი; წყლის შემცირების აგენტი

მაღალი ხარისხის ბეტონის შემუშავება და გამოყენება მჭიდროდ არის დაკავშირებული ბეტონის წყლის შემამცირებელი აგენტის კვლევასა და განვითარებასთან. წყლის შემამცირებელი აგენტის გარეგნობის გამო ბეტონს შეუძლია უზრუნველყოს მაღალი შრომისუნარიანობა, კარგი გამძლეობა და მაღალი სიმტკიცეც კი. ამჟამად, ძირითადად გამოიყენება შემდეგი სახის მაღალეფექტური წყლის შემამცირებელი აგენტები: ნაფტალინის სერიის წყლის შემცირების აგენტი (SNF), სულფონირებული ამინის ფისოვანი სერიის წყლის შემცირების აგენტი (SMF), ამინო სულფონატების სერიის წყლის შემცირების აგენტი (ASP), მოდიფიცირებული ლიგნოსულფონატი. სერიის წყლის შემცირების აგენტი (ML) და პოლიკარბოქსილის მჟავის სერიის წყლის შემცირების აგენტი (PC), რომელიც უფრო აქტიურია მიმდინარე კვლევებში. პოლიკარბოქსილის მჟავას სუპერპლასტიფიკატორს აქვს დროის მცირე დანაკარგი, დაბალი დოზირება და ბეტონის მაღალი სითხის უპირატესობა. თუმცა, მაღალი ფასის გამო, რთულია ჩინეთში პოპულარიზაცია. ამიტომ, ნაფტალინის სუპერპლასტიფიკატორი კვლავ მთავარი გამოყენებაა ჩინეთში. კონდენსატორული წყლის შემცირების აგენტების უმეტესობა იყენებს ფორმალდეჰიდს და სხვა აქროლად ნივთიერებებს დაბალი ფარდობითი მოლეკულური მასით, რამაც შეიძლება ზიანი მიაყენოს გარემოს სინთეზისა და გამოყენების პროცესში.

ბეტონის დანამატების შემუშავებას სახლში და მის ფარგლებს გარეთ ქიმიური ნედლეულის დეფიციტი, ფასის მატება და სხვა პრობლემები ემუქრება. როგორ გამოვიყენოთ იაფი და უხვი ბუნებრივი განახლებადი რესურსები ნედლეულად ახალი მაღალი ხარისხის ბეტონის დანამატების შესაქმნელად, გახდება ბეტონის დანამატების კვლევის მნიშვნელოვანი საგანი. სახამებელი და ცელულოზა ამ ტიპის რესურსების მთავარი წარმომადგენლებია. ნედლეულის ფართო წყაროს გამო, განახლებადი, ადვილად რეაგირებს ზოგიერთ რეაგენტთან, მათი წარმოებულები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში. ამჟამად სულფონირებული სახამებლის, როგორც წყლის შემცირების აგენტის კვლევამ გარკვეული პროგრესი მიაღწია. ბოლო წლებში ადამიანების ყურადღება მიიპყრო წყალში ხსნადი ცელულოზის წარმოებულების, როგორც წყლის შემცირების აგენტების კვლევამ. ლიუ ვეიჟე და სხვ. გამოიყენეს ბამბის ბამბის ბოჭკოვანი ნედლეულის სახით ცელულოზის სულფატის სინთეზირებისთვის სხვადასხვა ფარდობითი მოლეკულური წონით და ჩანაცვლების ხარისხით. როდესაც მისი ჩანაცვლების ხარისხი გარკვეულ დიაპაზონშია, მას შეუძლია გააუმჯობესოს ცემენტის ხსნარის სითხე და ცემენტის კონსოლიდაციის სხეულის სიმტკიცე. პატენტში ნათქვამია, რომ ზოგიერთი პოლისაქარიდის წარმოებულები ქიმიური რეაქციით ძლიერი ჰიდროფილური ჯგუფების შეყვანის გზით შეიძლება მიღებულ იქნას ცემენტზე წყალში ხსნადი პოლისაქარიდის წარმოებულების კარგი დისპერსიით, როგორიცაა ნატრიუმის კარბოქსიმეთილცელულოზა, კარბოქსიმეთილ ჰიდროქსიეთილის ცელულოზა, კარბოქსიმეთილ სულფონატი ცელულოზა და ა.შ. თუმცა, კნაუსი და სხვ. აღმოაჩინა, რომ CMHEC არ არის შესაფერისი ბეტონის წყლის შემცირების აგენტად გამოსაყენებლად. მხოლოდ მაშინ, როდესაც სულფონის მჟავას ჯგუფი შედის CMC და CMHEC მოლეკულებში და მისი ფარდობითი მოლეკულური წონაა 1.0 × 105 ~ 1.5 × 105 გ/მოლი, მას შეიძლება ჰქონდეს ბეტონის წყლის შემცირების აგენტის ფუნქცია. არსებობს განსხვავებული მოსაზრებები იმის შესახებ, ვარგისია თუ არა წყალში ხსნადი ცელულოზის ზოგიერთი წარმოებული წყლის შემცირების საშუალებად გამოსაყენებლად, და არსებობს წყალში ხსნადი ცელულოზის წარმოებულების მრავალი სახეობა, ამიტომ აუცილებელია სინთეზისა და სიღრმისეული და სისტემატური კვლევის ჩატარება. ახალი ცელულოზის წარმოებულების გამოყენება.

ამ ნაშრომში ბამბის ცელულოზა გამოიყენებოდა, როგორც საწყისი მასალა დაბალანსებული პოლიმერიზაციის ხარისხის ცელულოზის მოსამზადებლად, შემდეგ კი ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ალკალიზაციის გზით შეარჩიეთ შესაბამისი რეაქციის ტემპერატურა, რეაქციის დრო და 1,4 მონობუტილ სულფონოლაქტონი რეაქცია, ცელულოზაზე სულფონის მჟავას ჯგუფის დანერგვა. მოლეკულები, მიღებული წყალში ხსნადი ბუტილ სულფონმჟავა ცელულოზის ეთერის (SBC) სტრუქტურის ანალიზი და გამოყენების ექსპერიმენტი. განიხილეს მისი წყლის შემცირების საშუალებად გამოყენების შესაძლებლობა.

1. ექსპერიმენტი

1.1 ნედლეული და ინსტრუმენტები

შთამნთქმელი ბამბა; ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (ანალიტიკური სუფთა); მარილმჟავა (36% ~ 37% წყალხსნარი, ანალიტიკურად სუფთა); იზოპროპილის სპირტი (ანალიტიკურად სუფთა); 1,4 მონობუტილ სულფონოლაქტონი (სამრეწველო კლასის, მოწოდებული Siping Fine Chemical Plant-ის მიერ); 32,5R ჩვეულებრივი პორტლანდცემენტი (Dalian Onoda Cement Factory); ნაფტალინის სერიის სუპერპლასტიფიკატორი (SNF, Dalian Sicca).

Spectrum One-B Fourier Transform ინფრაწითელი სპექტრომეტრი, მიერ წარმოებული Perkin Elmer.

IRIS Advantage ინდუქციურად დაწყვილებული პლაზმური ემისიის სპექტრომეტრი (IcP-AEs), წარმოებული Thermo Jarrell Ash Co.

ZETAPLUS-ის პოტენციალის ანალიზატორი (Brookhaven Instruments, აშშ) გამოიყენებოდა SBC-თან შერეული ცემენტის ნალექის პოტენციალის გასაზომად.

1.2 SBC-ის მომზადების მეთოდი

პირველ რიგში, დაბალანსებული პოლიმერიზაციის ხარისხის ცელულოზა მომზადდა ლიტერატურაში აღწერილი მეთოდების მიხედვით. ბამბის ცელულოზის გარკვეული რაოდენობა აიწონეს და დაამატეს სამმხრივ კოლბაში. აზოტის დაცვით უმატებდნენ განზავებულ მარილმჟავას 6%-იანი კონცენტრაციით და ნარევს ძლიერად ურევენ. შემდეგ მას აჩერებდნენ იზოპროპილის სპირტით სამპირიან კოლბაში, გარკვეული დროით ტუტეებდნენ 30% ნატრიუმის ჰიდროქსიდის წყალხსნარით, აწონებდნენ გარკვეულ რაოდენობას 1,4 მონობუტილ სულფონოლაქტონს და ჩაყარეს სამპირიან კოლბაში, ურევენ. ამავე დროს და ინარჩუნებდა მუდმივი ტემპერატურის წყლის აბაზანის ტემპერატურას სტაბილურად. გარკვეული დროის განმავლობაში რეაქციის შემდეგ, პროდუქტი გაცივდა ოთახის ტემპერატურამდე, დალექეს იზოპროპილის სპირტით, ამოტუმბეს და გაფილტრეს და მიიღეს ნედლი პროდუქტი. მეთანოლის წყალხსნარით რამდენჯერმე ჩამობანის, ამოტუმბვის და გაფილტრვის შემდეგ, პროდუქტი საბოლოოდ აშრებოდა ვაკუუმში 60℃-ზე გამოსაყენებლად.

1.3 SBC შესრულების გაზომვა

პროდუქტი SBC იხსნება 0,1 მოლ/ლ NaNO3 წყალხსნარში და ნიმუშის ყოველი განზავების წერტილის სიბლანტე გაზომილი იყო Ustner-ის ვისკომეტრით მისი დამახასიათებელი სიბლანტის გამოსათვლელად. პროდუქტის გოგირდის შემცველობა განისაზღვრა ICP – AES ინსტრუმენტით. SBC ნიმუშები ამოღებულ იქნა აცეტონით, გაშრეს ვაკუუმში და შემდეგ დაახლოებით 5 მგ ნიმუშები დაფქვა და დაჭერით KBr-თან ერთად ნიმუშის მოსამზადებლად. ინფრაწითელი სპექტრის ტესტი ჩატარდა SBC და ცელულოზის ნიმუშებზე. ცემენტის სუსპენზია მომზადდა წყალ-ცემენტის თანაფარდობით 400 და წყლის შემცირებით ცემენტის მასის 1% შემცველობით. მისი პოტენციალი შემოწმდა 3 წუთში.

ცემენტის ხსნარის სითხე და ცემენტის ნაღმტყორცნების წყლის შემცირების სიჩქარე იზომება GB/T 8077-2000 „ბეტონის დანამატის ერთგვაროვნების ტესტირების მეთოდის“ მიხედვით, mw/me= 0.35. ცემენტის პასტის დამაგრების დროის ტესტი ტარდება GB/T 1346-2001 „წყლის მოხმარების ტესტირების მეთოდი, ცემენტის სტანდარტული კონსისტენციის სტაბილურობა“ შესაბამისად. ცემენტის ხსნარის შეკუმშვის სიმტკიცე GB/T 17671-1999 „ცემენტის ნაღმტყორცნების სიმტკიცის ტესტირების მეთოდი (IS0 მეთოდი)“ განსაზღვრის მეთოდის მიხედვით.

2. შედეგები და დისკუსია

2.1 SBC-ის IR ანალიზი

ნედლეული ცელულოზის ინფრაწითელი სპექტრები და პროდუქტი SBC. იმის გამო, რომ S — C და S — H-ის შთანთქმის პიკი ძალიან სუსტია, ის არ არის შესაფერისი იდენტიფიკაციისთვის, ხოლო s=o-ს აქვს ძლიერი შთანთქმის პიკი. ამიტომ სულფონის მჟავას ჯგუფის არსებობა მოლეკულურ სტრუქტურაში შეიძლება განისაზღვროს S=O პიკის არსებობის დადგენით. ნედლეულის ცელულოზის და პროდუქტის SBC ინფრაწითელი სპექტრის მიხედვით, ცელულოზის სპექტრებში არის ძლიერი შთანთქმის პიკი ტალღის ნომრის 3350 სმ-1 მახლობლად, რომელიც კლასიფიცირებულია, როგორც ცელულოზაში ჰიდროქსილის გაჭიმვის ვიბრაციის პიკი. 2 900 სმ-1 ტალღის მახლობლად უფრო ძლიერი შთანთქმის პიკი არის მეთილენის (CH2 1) გაჭიმვის ვიბრაციის პიკი. ზოლების სერია, რომელიც შედგება 1060, 1170, 1120 და 1010 სმ-1-ისგან, ასახავს ჰიდროქსილის ჯგუფის ვიბრაციის შთანთქმის გაჭიმვის პიკებს და ეთერული ბმის ვიბრაციის შთანთქმის მწვერვალებს (C — o — C). ტალღის რიცხვი დაახლოებით 1650 სმ-1 ასახავს წყალბადის ბმის შთანთქმის პიკს, რომელიც წარმოიქმნება ჰიდროქსილის ჯგუფისა და თავისუფალი წყლის მიერ. ზოლი 1440~1340 სმ-1 აჩვენებს ცელულოზის კრისტალურ სტრუქტურას. SBC-ის IR სპექტრებში 1440~1340 სმ-1 ზოლის ინტენსივობა შესუსტებულია. შთანთქმის პიკის სიძლიერე 1650 სმ-1-ის მახლობლად გაიზარდა, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ გაძლიერდა წყალბადის ბმების შექმნის უნარი. ძლიერი შთანთქმის მწვერვალები გამოჩნდა 1180,628 სმ-1-ზე, რომლებიც არ აისახებოდა ცელულოზის ინფრაწითელ სპექტროსკოპიაში. პირველი იყო s=o ბმის დამახასიათებელი შთანთქმის პიკი, ხოლო მეორე იყო s=o ბმის დამახასიათებელი შთანთქმის პიკი. ზემოაღნიშნული ანალიზის მიხედვით, სულფონის მჟავას ჯგუფი არსებობს ცელულოზის მოლეკულურ ჯაჭვზე ეთერიფიკაციის რეაქციის შემდეგ.

2.2 რეაქციის პირობების გავლენა SBC შესრულებაზე

რეაქციის პირობებსა და SBC-ის თვისებებს შორის ურთიერთმიმართებიდან ჩანს, რომ ტემპერატურა, რეაქციის დრო და მასალის თანაფარდობა გავლენას ახდენს სინთეზირებული პროდუქტების თვისებებზე. SBC პროდუქტების ხსნადობა განისაზღვრება იმ დროის ხანგრძლივობით, რომელიც საჭიროა 1გ პროდუქტის სრულად დასაშლელად 100მლ დეიონიზებულ წყალში ოთახის ტემპერატურაზე; ნაღმტყორცნების წყლის შემცირების სიჩქარის ტესტში SBC შემცველობა არის ცემენტის მასის 1.0%. გარდა ამისა, ვინაიდან ცელულოზა ძირითადად შედგება ანჰიდროგლუკოზის ერთეულისგან (AGU), ცელულოზის რაოდენობა გამოითვლება როგორც AGU, როდესაც გამოითვლება რეაგენტის თანაფარდობა. SBCl ~ SBC5-თან შედარებით, SBC6-ს აქვს უფრო დაბალი შინაგანი სიბლანტე და უფრო მაღალი გოგირდის შემცველობა, ხოლო ნაღმტყორცნების წყლის შემცირების მაჩვენებელი არის 11.2%. SBC-ის დამახასიათებელი სიბლანტე შეიძლება ასახავდეს მის ფარდობით მოლეკულურ მასას. მაღალი დამახასიათებელი სიბლანტე მიუთითებს იმაზე, რომ მისი ფარდობითი მოლეკულური მასა დიდია. თუმცა, ამ დროს, იგივე კონცენტრაციის მქონე წყალხსნარის სიბლანტე აუცილებლად გაიზრდება და მაკრომოლეკულების თავისუფალი მოძრაობა შეიზღუდება, რაც ხელს არ უწყობს მის ადსორბციას ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირზე, რაც გავლენას ახდენს წყლის თამაშზე. SBC-ის დისპერსიული მუშაობის შემცირება. SBC-ში გოგირდის შემცველობა მაღალია, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ბუტილ სულფონატის შემცვლელი ხარისხი მაღალია, SBC მოლეკულური ჯაჭვი ატარებს მუხტის მეტ რაოდენობას და ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირის ეფექტი ძლიერია, ამიტომ ცემენტის ნაწილაკების მისი დისპერსიაც ასევე ძლიერია.

ცელულოზის ეთერიფიკაციისას, ეთერიზაციის ხარისხისა და პროდუქტის ხარისხის გასაუმჯობესებლად, ზოგადად გამოიყენება მრავალჯერადი ალკალიზაციის ეთერიფიკაციის მეთოდი. SBC7 და SBC8 არის პროდუქტები, რომლებიც მიიღება განმეორებითი ალკალიზაციის ეთერიფიკაციით, შესაბამისად, 1 და 2-ჯერ. ცხადია, მათი დამახასიათებელი სიბლანტე დაბალია და გოგირდის შემცველობა მაღალია, წყლის საბოლოო ხსნადობა კარგია, ცემენტის ნაღმტყორცნების წყლის შემცირების მაჩვენებელი შეიძლება მიაღწიოს შესაბამისად 14,8% და 16,5%. ამიტომ, შემდეგ ტესტებში, SBC6, SBC7 და SBC8 გამოიყენება როგორც კვლევის ობიექტები, რათა განიხილონ მათი გამოყენების ეფექტი ცემენტის პასტასა და ნაღმტყორცნებში.

2.3 SBC-ის გავლენა ცემენტის თვისებებზე

2.3.1 SBC-ის გავლენა ცემენტის პასტის სითხეზე

წყლის შემცირების შემცველობის ზემოქმედების მრუდი ცემენტის პასტის სითხეზე. SNF არის ნაფტალინის სერიის სუპერპლასტიფიკატორი. ეს ჩანს ცემენტის პასტის სითხეზე წყლის შემამცირებელი აგენტის შემცველობის გავლენის მრუდით, როდესაც SBC8-ის შემცველობა 1.0%-ზე ნაკლებია, ცემენტის პასტის სითხე თანდათან იზრდება შემცველობის მატებასთან ერთად და ეფექტი. მსგავსია SNF-ის. როდესაც შინაარსი აღემატება 1.0%-ს, ნალექის სითხის ზრდა თანდათან ნელდება და მრუდი შედის პლატფორმის არეში. შეიძლება ჩაითვალოს, რომ SBC8-ის გაჯერებული შემცველობა არის დაახლოებით 1.0%. SBC6-ს და SBC7-ს ასევე ჰქონდათ SBC8-ის მსგავსი ტენდენცია, მაგრამ მათი გაჯერების შემცველობა მნიშვნელოვნად აღემატებოდა SBC8-ს და სუფთა ნალექის სითხის გაუმჯობესების ხარისხი არ იყო ისეთი მაღალი, როგორც SBC8. თუმცა, SNF-ის გაჯერებული შემცველობა არის დაახლოებით 0.7% ~ 0.8%. როდესაც SNF-ის შემცველობა აგრძელებს მატებას, აგრძელებს მატებას შლამის სითხეც, მაგრამ სისხლდენის რგოლის მიხედვით, შეიძლება დავასკვნათ, რომ ამ დროს მატება ნაწილობრივ გამოწვეულია ცემენტის ხსნარით სისხლდენის წყლის გამოყოფით. დასკვნის სახით, მიუხედავად იმისა, რომ SBC-ის გაჯერებული შემცველობა SNF-ზე მაღალია, ჯერ კიდევ არ არის აშკარა სისხლდენის ფენომენი, როდესაც SBC-ის შემცველობა ბევრად აღემატება მის გაჯერებულ შემცველობას. აქედან გამომდინარე, წინასწარ შეიძლება ვიმსჯელოთ, რომ SBC-ს აქვს წყლის შემცირების ეფექტი და ასევე აქვს გარკვეული წყლის შეკავება, რომელიც განსხვავდება SNF-ისგან. ამ სამუშაოს შემდგომი შესწავლა სჭირდება.

ცემენტის პასტის სითხეს შორის 1.0% წყლის შემამცირებელი აგენტის შემცველობით და დროის მიმართების მრუდით ჩანს, რომ SBC-თან შერეული ცემენტის პასტის სითხის დაკარგვა ძალიან მცირეა 120 წუთში, განსაკუთრებით SBC6, რომლის საწყისი სითხე მხოლოდ 200 მმ-ია. და სითხის დაკარგვა 20%-ზე ნაკლებია. ნალექის სითხის დეფორმაციის დაკარგვა იყო SNF>SBC8>SBC7>SBC6 რიგის მიხედვით. კვლევებმა აჩვენა, რომ ნაფტალინის სუპერპლასტიფიკატორი ძირითადად შეიწოვება ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირზე სიბრტყეზე დამამშვიდებელი ძალით. ჰიდრატაციის პროგრესირებასთან ერთად, ნარჩენი წყლის შემამცირებელი აგენტის მოლეკულები ნალექში მცირდება, ასე რომ ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირზე ადსორბირებული წყლის შემამცირებელი აგენტის მოლეკულები ასევე თანდათან მცირდება. ნაწილაკებს შორის უკუგდება სუსტდება და ცემენტის ნაწილაკები წარმოქმნიან ფიზიკურ კონდენსაციას, რაც გვიჩვენებს წმინდა ხსნარის სითხის შემცირებას. ამიტომ, ნაფტალინის სუპერპლასტიფიკატორთან შერეული ცემენტის ნალექის დანაკარგი უფრო დიდია. თუმცა, ნაფტალინის სერიის წყლის შემცირების აგენტების უმეტესობა, რომლებიც გამოიყენება ინჟინერიაში, სათანადოდ იქნა შერეული ამ დეფექტის გასაუმჯობესებლად. ამრიგად, ლიკვიდობის შენარჩუნების თვალსაზრისით, SBC სჯობს SNF-ს.

2.3.2 ცემენტის პასტის პოტენციალისა და დამაგრების დრო

ცემენტის ნარევში წყლის შემცირების აგენტის დამატების შემდეგ, ცემენტის ნაწილაკები შთანთქავს წყლის შემცირების მოლეკულებს, ამიტომ ცემენტის ნაწილაკების პოტენციური ელექტრული თვისებები შეიძლება შეიცვალოს დადებითიდან უარყოფითზე და აბსოლუტური მნიშვნელობა აშკარად იზრდება. SNF-თან შერეული ცემენტის ნაწილაკების პოტენციალის აბსოლუტური მნიშვნელობა უფრო მაღალია, ვიდრე SBC-ის. ამავდროულად, SBC-თან შერეული ცემენტის პასტის დამაგრების დრო გაგრძელდა სხვადასხვა ხარისხით ცარიელ ნიმუშთან შედარებით და დამაგრების დრო იყო SBC6>SBC7>SBC8 რიგით გრძელიდან მოკლემდე. ჩანს, რომ SBC დამახასიათებელი სიბლანტის დაქვეითებასთან და გოგირდის შემცველობის მატებასთან ერთად ცემენტის პასტის დამაგრების დრო თანდათან მცირდება. ეს იმის გამო ხდება, რომ SBC მიეკუთვნება პოლიპოლისაქარიდის წარმოებულებს და მოლეკულურ ჯაჭვზე უფრო მეტი ჰიდროქსილის ჯგუფია, რომელსაც აქვს სხვადასხვა ხარისხის შემაფერხებელი ეფექტი პორტლანდ ცემენტის ჰიდრატაციის რეაქციაზე. არსებობს დაახლოებით ოთხი სახის შემაფერხებელი აგენტის მექანიზმი და SBC-ის შეფერხების მექანიზმი დაახლოებით შემდეგია: ცემენტის ჰიდრატაციის ტუტე გარემოში ჰიდროქსილის ჯგუფი და თავისუფალი Ca2+ ქმნიან არასტაბილურ კომპლექსს, ისე რომ Ca2 10 კონცენტრაცია თხევად ფაზაში. მცირდება, მაგრამ ასევე შეიძლება შეიწოვება ცემენტის ნაწილაკების და ჰიდრატაციის პროდუქტების ზედაპირზე 02-ზე წყალბადის ბმების, და სხვა ჰიდროქსილის ჯგუფებისა და წყლის მოლეკულების წარმოქმნის წყალბადის კავშირის მეშვეობით, ისე, რომ ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირზე წარმოიქმნება ფენა. სტაბილური გამხსნელი წყლის ფილმი. ამრიგად, ცემენტის დატენიანების პროცესი შეფერხებულია. თუმცა, გოგირდის განსხვავებული შემცველობის მქონე SBC-ის ჯაჭვში ჰიდროქსილის ჯგუფების რაოდენობა საკმაოდ განსხვავებულია, ამიტომ მათი გავლენა ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესზე განსხვავებული უნდა იყოს.

2.3.3 ნაღმტყორცნების წყლის შემცირების სიჩქარე და სიძლიერის ტესტი

იმის გამო, რომ ნაღმტყორცნების მოქმედება გარკვეულწილად ასახავს ბეტონის მოქმედებას, ეს ნაშრომი ძირითადად სწავლობს SBC-სთან შერეული ხსნარის მოქმედებას. ნაღმტყორცნების წყლის მოხმარება დარეგულირდა ნაღმტყორცნების წყლის შემცირების სიჩქარის ტესტირების სტანდარტის მიხედვით, ისე, რომ ნაღმტყორცნების ნიმუშის გაფართოებამ მიაღწია (180±5) მმ, და მომზადდა 40 მმ×40 მლ ტლ×160 წისქვილის ნიმუშები კომპრესიის შესამოწმებლად. ყოველი ასაკის სიძლიერე. ცარიელ ნიმუშებთან შედარებით წყლის შემამცირებელი აგენტის გარეშე, ნაღმტყორცნების ნიმუშების სიძლიერე წყლის შემცირების აგენტით თითოეულ ასაკში გაუმჯობესდა სხვადასხვა ხარისხით. 1.0% SNF-ით დოპირებული ნიმუშების კომპრესიული ძალა გაიზარდა 46%, 35% და 20% შესაბამისად 3, 7 და 28 დღეში. SBC6, SBC7 და SBC8-ის გავლენა ხსნარის კომპრესიულ სიძლიერეზე არ არის იგივე. SBC6-ით შერეული ნაღმტყორცნის სიძლიერე ყოველ ასაკში ოდნავ იზრდება, ხოლო ნაღმტყორცნის სიმტკიცე 3 d, 7 d და 28d იზრდება 15%, 3% და 2% შესაბამისად. SBC8-თან შერეული ნაღმტყორცნის კომპრესიული სიმტკიცე მნიშვნელოვნად გაიზარდა და მისი სიმტკიცე 3, 7 და 28 დღეში გაიზარდა 61%, 45% და 18% შესაბამისად, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ SBC8-ს აქვს ძლიერი წყლის შემცირების და გამაგრების ეფექტი ცემენტის ხსნარზე.

2.3.4 SBC მოლეკულური სტრუქტურის თვისებების გავლენა

ცემენტის პასტასა და ნაღმტყორცნებზე SBC-ის ზემოქმედების ზემოხსენებულ ანალიზთან ერთად, არ არის რთული იმის დადგენა, რომ SBC-ის მოლეკულური სტრუქტურა, როგორიცაა დამახასიათებელი სიბლანტე (დაკავშირებული მის ფარდობით მოლეკულურ წონასთან, ზოგადი დამახასიათებელი სიბლანტე მაღალია, მისი შედარებითი მოლეკულური წონა მაღალია), გოგირდის შემცველობა (დაკავშირებულია მოლეკულურ ჯაჭვზე ძლიერი ჰიდროფილური ჯგუფების ჩანაცვლების ხარისხთან, გოგირდის მაღალი შემცველობა არის ჩანაცვლების მაღალი ხარისხი და პირიქით) განსაზღვრავს SBC-ის გამოყენების ეფექტურობას. როდესაც SBC8-ის შემცველობა დაბალი შინაგანი სიბლანტით და მაღალი გოგირდის შემცველობით დაბალია, მას შეიძლება ჰქონდეს ძლიერი დისპერსიული უნარი ცემენტის ნაწილაკებზე და გაჯერების შემცველობა ასევე დაბალია, დაახლოებით 1.0%. ცემენტის პასტის დამაგრების დროის გახანგრძლივება შედარებით მოკლეა. იგივე სითხის მქონე ნაღმტყორცნების კომპრესიული ძალა აშკარად იზრდება ყოველ ასაკში. თუმცა, SBC6 მაღალი შინაგანი სიბლანტისა და გოგირდის დაბალი შემცველობით აქვს უფრო მცირე სითხე, როდესაც მისი შემცველობა დაბალია. თუმცა, როდესაც მისი შემცველობა იზრდება დაახლოებით 1.5%, მისი დისპერსიული უნარი ცემენტის ნაწილაკებზე ასევე მნიშვნელოვანია. თუმცა, სუფთა ნალექის დაყენების დრო უფრო გახანგრძლივებულია, რაც გვიჩვენებს ნელი დაყენების მახასიათებლებს. ნაღმტყორცნების კომპრესიული სიმტკიცის გაუმჯობესება სხვადასხვა ასაკში შეზღუდულია. ზოგადად, SBC უკეთესია ვიდრე SNF ნაღმტყორცნების სითხის შეკავებაში.

3. დასკვნა

1. დაბალანსებული პოლიმერიზაციის ხარისხის ცელულოზა მომზადდა ცელულოზისგან, რომელიც ეთერიზდა 1,4 მონობუტილ სულფონოლაქტონით NaOH ტუტეების შემდეგ და შემდეგ მომზადდა წყალში ხსნადი ბუტილ სულფონოლაქტონი. პროდუქტის ოპტიმალური რეაქციის პირობებია: რიგი (Na0H); მიერ (AGU); n(BS) -2,5:1,0:1,7, რეაქციის დრო იყო 4,5 სთ, რეაქციის ტემპერატურა იყო 75℃. განმეორებით ალკალიზაციასა და ეთერიზაციას შეუძლია შეამციროს დამახასიათებელი სიბლანტე და გაზარდოს პროდუქტის გოგირდის შემცველობა.

2. SBC-ს შესაბამისი დამახასიათებელი სიბლანტე და გოგირდის შემცველობა შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ცემენტის ხსნარის სითხე და გააუმჯობესოს სითხის დაკარგვა. როდესაც ნაღმტყორცნების წყლის შემცირების სიჩქარე აღწევს 16,5%-ს, აშკარად იზრდება ნაღმტყორცნების ნიმუშის კომპრესიული ძალა ყოველ ასაკში.

3. SBC-ის, როგორც წყლის შემცირების აგენტის გამოყენება გვიჩვენებს ჩამორჩენის გარკვეულ ხარისხს. შესაბამისი დამახასიათებელი სიბლანტის პირობებში გოგირდის შემცველობის გაზრდით და შეფერხების ხარისხის შემცირებით შესაძლებელია მაღალი ეფექტურობის წყლის შემცირების აგენტის მიღება. ბეტონის დანამატების შესაბამისი ეროვნული სტანდარტების მითითებით, მოსალოდნელია, რომ SBC გახდება წყლის შემცირების აგენტი პრაქტიკული გამოყენების მნიშვნელობით, წყლის შემანელებელი აგენტი, მაღალი ეფექტურობის წყლის შემამცირებელი აგენტი და თუნდაც მაღალი ეფექტურობის წყლის შემცირების აგენტი.