ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვანი როლი ნაღმტყორცნებში

ცელულოზის ეთერს შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სველი ნაღმტყორცნების მოქმედება და არის მთავარი დანამატი, რომელიც გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნების კონსტრუქციულ შესრულებაზე. სხვადასხვა ჯიშის ცელულოზის ეთერების გონივრული შერჩევა, სხვადასხვა სიბლანტე, სხვადასხვა ზომის ნაწილაკები, სიბლანტის სხვადასხვა ხარისხი და დამატებული რაოდენობა დადებით გავლენას მოახდენს მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების მუშაობის გაუმჯობესებაზე. დღესდღეობით, ბევრი ქვისა და თაბაშირის ნაღმტყორცნები აქვს წყლის შეკავების ცუდი ეფექტურობას და წყლის შლამი გამოიყოფა რამდენიმე წუთის დგომის შემდეგ. წყლის შეკავება მეთილის ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვანი ფუნქციაა და ასევე ის ეფექტურობა, რომელსაც ბევრი შიდა მშრალი ნაღმტყორცნების მწარმოებელი, განსაკუთრებით სამხრეთ რეგიონებში მაღალი ტემპერატურის მქონე მწარმოებლები, ყურადღებას აქცევენ. ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების ეფექტზე, მოიცავს დანამატის რაოდენობას, სიბლანტეს, ნაწილაკების სისუფთავეს და გამოყენების გარემოს ტემპერატურას.

ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება

სამშენებლო მასალების, განსაკუთრებით მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნების წარმოებაში ცელულოზის ეთერი შეუცვლელ როლს თამაშობს, განსაკუთრებით სპეციალური ნაღმტყორცნების (მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნების) წარმოებაში, ის შეუცვლელი და მნიშვნელოვანი კომპონენტია. წყალში ხსნადი ცელულოზის ეთერის მნიშვნელოვან როლს ნაღმტყორცნებში ძირითადად აქვს სამი ასპექტი, ერთი არის შესანიშნავი წყლის შეკავების უნარი, მეორე არის გავლენა ნაღმტყორცნების კონსისტენციაზე და თიქსოტროპიაზე და მესამე არის ურთიერთქმედება ცემენტთან. ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავების ეფექტი დამოკიდებულია საბაზისო ფენის წყლის შთანთქმაზე, ნაღმტყორცნების შემადგენლობაზე, ნაღმტყორცნების ფენის სისქეზე, ნაღმტყორცნების წყალზე მოთხოვნილებაზე და დამაგრების მასალის დროზე. თავად ცელულოზის ეთერის წყლის შეკავება ხდება თავად ცელულოზის ეთერის ხსნადობისა და გაუწყლოების შედეგად. როგორც ყველამ ვიცით, მიუხედავად იმისა, რომ ცელულოზის მოლეკულური ჯაჭვი შეიცავს უამრავ ჰიდრატირებად OH ჯგუფებს, ის წყალში არ არის ხსნადი, რადგან ცელულოზის სტრუქტურას აქვს კრისტალურობის მაღალი ხარისხი. მხოლოდ ჰიდროქსილის ჯგუფების ჰიდრატაციის უნარი არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ დაფაროს ძლიერი წყალბადის ბმები და მოლეკულებს შორის ვან დერ ვაალის ძალები. ამიტომ, ის მხოლოდ ადიდებს, მაგრამ არ იხსნება წყალში. როდესაც შემცვლელი შეჰყავთ მოლეკულურ ჯაჭვში, არა მხოლოდ შემცვლელი ანადგურებს წყალბადის ჯაჭვს, არამედ ნადგურდება წყალბადის ჯაჭვური კავშირი მეზობელ ჯაჭვებს შორის შემცვლელის ჩაყრის გამო. რაც უფრო დიდია შემცვლელი, მით მეტია მანძილი მოლეკულებს შორის. რაც უფრო დიდია მანძილი. რაც უფრო დიდია წყალბადის ბმების განადგურების ეფექტი, ცელულოზის ეთერი წყალში ხსნადი ხდება მას შემდეგ, რაც ცელულოზის გისოსი გაფართოვდება და ხსნარი შედის, რაც ქმნის მაღალი სიბლანტის ხსნარს. ტემპერატურის მატებისას პოლიმერის ჰიდრატაცია სუსტდება და ჯაჭვებს შორის წყალი გამოიდევნება. როდესაც დეჰიდრატაციის ეფექტი საკმარისია, მოლეკულები იწყებენ აგრეგაციას, ქმნიან სამგანზომილებიანი ქსელის სტრუქტურის გელს და იკეცება.

ზოგადად რომ ვთქვათ, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უკეთესი იქნება წყლის შეკავების ეფექტი. ამასთან, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე და რაც უფრო მაღალია მოლეკულური წონა, მისი ხსნადობის შესაბამისი დაქვეითება უარყოფითად აისახება ნაღმტყორცნების სიმტკიცესა და კონსტრუქციულ მუშაობაზე. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო აშკარაა გასქელების ეფექტი ნაღმტყორცნებზე, მაგრამ ეს არ არის პირდაპირპროპორციული. რაც უფრო მაღალია სიბლანტე, მით უფრო ბლანტი იქნება სველი ნაღმტყორცნები, ანუ კონსტრუქციის დროს იგი ვლინდება საფხეკაზე მიწებებით და სუბსტრატთან მაღალი წებოვნებით. მაგრამ ეს არ არის სასარგებლო თავად სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიმტკიცის გაზრდა. მშენებლობის დროს, ცვენის საწინააღმდეგო მოქმედება აშკარა არ არის. პირიქით, ზოგიერთი საშუალო და დაბალი სიბლანტის, მაგრამ მოდიფიცირებული მეთილის ცელულოზის ეთერებს აქვთ შესანიშნავი შესრულება სველი ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიძლიერის გასაუმჯობესებლად.

ცელულოზის ეთერის გასქელება და თიქსოტროპია

ასევე არსებობს კარგი ხაზოვანი კავშირი ცემენტის პასტის კონსისტენციასა და ცელულოზის ეთერის დოზას შორის. ცელულოზის ეთერს შეუძლია მნიშვნელოვნად გაზარდოს ნაღმტყორცნების სიბლანტე. რაც უფრო დიდია დოზა, მით უფრო აშკარაა ეფექტი. მაღალი სიბლანტის ცელულოზის ეთერის წყალხსნარს აქვს მაღალი თიქსოტროპია, რაც ასევე ცელულოზის ეთერის მთავარი მახასიათებელია.

გასქელება დამოკიდებულია ცელულოზის ეთერის პოლიმერიზაციის ხარისხზე, ხსნარის კონცენტრაციაზე, ათვლის სიჩქარეზე, ტემპერატურაზე და სხვა პირობებზე. ხსნარის გელის თვისება უნიკალურია ალკილის ცელულოზისა და მისი მოდიფიცირებული წარმოებულებისთვის. გელაციის თვისებები დაკავშირებულია ჩანაცვლების ხარისხთან, ხსნარის კონცენტრაციასთან და დანამატებთან. ჰიდროქსიალკილის მოდიფიცირებული წარმოებულებისთვის, გელის თვისებები ასევე დაკავშირებულია ჰიდროქსიალკილის მოდიფიკაციის ხარისხთან. დაბალი სიბლანტის MC-სა და HPMC-სთვის შეიძლება მომზადდეს 10%-15% ხსნარი, საშუალო სიბლანტის MC და HPMC შეიძლება მომზადდეს 5%-10%-იანი ხსნარი, ხოლო მაღალი სიბლანტის MC-ს და HPMC-ს შეუძლია მოამზადოს მხოლოდ 2%-3% ხსნარი, და ჩვეულებრივ ცელულოზის ეთერის სიბლანტის კლასიფიკაცია ასევე ფასდება 1%-2% ხსნარით. მაღალი მოლეკულური წონის ცელულოზის ეთერს აქვს მაღალი გასქელება ეფექტურობა. იმავე კონცენტრაციის ხსნარში, სხვადასხვა მოლეკულური წონის პოლიმერებს აქვთ განსხვავებული სიბლანტე. მაღალი ხარისხი. სამიზნე სიბლანტის მიღწევა შესაძლებელია მხოლოდ დიდი რაოდენობით დაბალმოლეკულური წონის ცელულოზის ეთერის დამატებით. მისი სიბლანტე მცირეა დამოკიდებული ათვლის სიჩქარეზე, ხოლო მაღალი სიბლანტე აღწევს სამიზნე სიბლანტეს, ხოლო საჭირო დანამატის რაოდენობა მცირეა, ხოლო სიბლანტე დამოკიდებულია გასქელების ეფექტურობაზე. ამიტომ, გარკვეული თანმიმდევრულობის მისაღწევად, გარანტირებული უნდა იყოს ცელულოზის ეთერის გარკვეული რაოდენობა (ხსნარის კონცენტრაცია) და ხსნარის სიბლანტე. ხსნარის გელის ტემპერატურა ასევე წრფივად მცირდება ხსნარის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად და გელი ოთახის ტემპერატურაზე გარკვეული კონცენტრაციის მიღწევის შემდეგ. HPMC-ის გელის კონცენტრაცია შედარებით მაღალია ოთახის ტემპერატურაზე.

ცელულოზის ეთერის ჩამორჩენა

ცელულოზის ეთერის მესამე ფუნქციაა ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესის შეფერხება. ცელულოზის ეთერი ანიჭებს ნაღმტყორცნებს სხვადასხვა სასარგებლო თვისებებით, ასევე ამცირებს ცემენტის ადრეული დატენიანების სითბოს და ანელებს ცემენტის დატენიანების დინამიურ პროცესს. ეს არახელსაყრელია ცივ რეგიონებში ნაღმტყორცნების გამოყენებისთვის. ეს შეფერხების ეფექტი გამოწვეულია ცელულოზის ეთერის მოლეკულების ადსორბციით ჰიდრატაციის პროდუქტებზე, როგორიცაა CSH და ca(OH)2. ფორების ხსნარის სიბლანტის გაზრდის გამო, ცელულოზის ეთერი ამცირებს იონების მოძრაობას ხსნარში, რითაც ანელებს ჰიდრატაციის პროცესს. რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის კონცენტრაცია მინერალურ გელის მასალაში, მით უფრო გამოხატულია ჰიდრატაციის შეფერხების ეფექტი. ცელულოზის ეთერი არა მხოლოდ აყოვნებს გამაგრებას, არამედ ანელებს ცემენტის ნაღმტყორცნების სისტემის გამკვრივების პროცესს. ცელულოზის ეთერის შემნელებელი ეფექტი დამოკიდებულია არა მხოლოდ მის კონცენტრაციაზე მინერალური გელის სისტემაში, არამედ ქიმიურ სტრუქტურაზეც. რაც უფრო მაღალია HEMC-ის მეთილაციის ხარისხი, მით უკეთესია ცელულოზის ეთერის შემნელებელი ეფექტი. ჰიდროფილური ჩანაცვლების თანაფარდობა წყლის გამაძლიერებელ ჩანაცვლებასთან შეფერხების ეფექტი უფრო ძლიერია. თუმცა, ცელულოზის ეთერის სიბლანტე მცირე გავლენას ახდენს ცემენტის ჰიდრატაციის კინეტიკაზე.

ნაღმტყორცნებში ცელულოზის ეთერი ასრულებს წყლის შეკავების, გასქელების, ცემენტის ჰიდრატაციის ენერგიის შეფერხებას და სამშენებლო მუშაობის გაუმჯობესებას. წყლის შეკავების კარგი უნარი ხდის ცემენტის დატენიანებას უფრო სრულყოფილს, შეუძლია გააუმჯობესოს სველი ნაღმტყორცნების სველი სიბლანტე, გაზარდოს ნაღმტყორცნების შემაკავშირებელი ძალა და დაარეგულიროს დრო. ცელულოზის ეთერის დამატება მექანიკურ შესაფრქვევ ნაღმტყორცნებს შეუძლია გააუმჯობესოს შესხურების ან ამოტუმბვის მოქმედება და ნაღმტყორცნების სტრუქტურული სიმტკიცე. ამიტომ, ცელულოზის ეთერი ფართოდ გამოიყენება, როგორც მნიშვნელოვანი დანამატი მზა ნაღმტყორცნებში