Целлюлоза эфирінің суды ұстауға әсері

Экологиялық модельдеу әдісі әртүрлі алмастыру және молярлық алмастыру дәрежесі бар целлюлоза эфирлерінің ыстық жағдайда ерітіндінің суды ұстауына әсерін зерттеу үшін қолданылды. Сынақ нәтижелерін статистикалық құралдарды қолдану арқылы талдау көрсеткендей, гидроксиэтилметилцеллюлоза эфирі төмен алмастыру дәрежесі және жоғары молярлық алмастыру дәрежесі ерітіндідегі суды ең жақсы ұстауды көрсетеді.

Негізгі сөздер: целлюлоза эфирі: суды ұстап тұру; ерітінді; қоршаған ортаны модельдеу әдісі; ыстық жағдайлар

Сапаны бақылау, пайдалану және тасымалдау ыңғайлылығы және қоршаған ортаны қорғаудағы артықшылықтарына байланысты құрғақ аралас ерітінді қазіргі уақытта құрылыс құрылысында көбірек қолданылады. Құрғақ аралас ерітінді суды қосып, құрылыс алаңында араластырғаннан кейін қолданылады. Судың екі негізгі қызметі бар: бірі - ерітіндінің құрылыстық өнімділігін қамтамасыз ету, екіншісі - цементті материалдың ылғалдануын қамтамасыз ету, осылайша ерітінді қатайғаннан кейін қажетті физикалық және механикалық қасиеттерге қол жеткізе алады. Ерітіндіге суды қосу аяқталғаннан бастап құрылыстың аяқталуына дейін жеткілікті физикалық және механикалық қасиеттерді алуға дейін бос су цементті ылғалдандырудан басқа екі бағытта қозғалады: негізгі қабаттың сіңірілуі және бетінің булануы. Ыстық жағдайда немесе тікелей күн сәулесінде ылғал бетінен тез буланып кетеді. Ыстық жағдайда немесе тікелей күн сәулесінің астында ерітіндінің ылғалдың бетінен тез сақталуы және оның бос су жоғалуын азайтуы маңызды. Ерітіндідегі суды ұстап тұруды бағалаудың кілті сәйкес сынақ әдісін анықтау болып табылады. Ли Вэй және т.б. ерітінді суын ұстап тұрудың сынақ әдісін зерттеді және вакуумдық сүзу әдісімен және сүзгі қағазы әдісімен салыстырғанда, экологиялық модельдеу әдісі әртүрлі қоршаған орта температураларында ерітіндінің суды ұстауын тиімді сипаттай алатынын анықтады.

Целлюлоза эфирі - құрғақ қоспа ерітінділерінде ең көп қолданылатын суды сақтайтын агент. Құрғақ аралас ерітінділерде ең жиі қолданылатын целлюлоза эфирлері гидроксиэтилметилцеллюлоза эфирі (ГЭМС) және гидроксипропилметилцеллюлоза эфирі (HPMC) болып табылады. Сәйкес орынбасар топтары гидроксиэтил, метил және гидроксипропил, метил. Целлюлоза эфирінің орын басу дәрежесі (ДС) әрбір ангидрглюкоза бірлігіндегі гидроксил тобының алмастырылу дәрежесін көрсетеді, ал молярлық орын басу дәрежесі (МС) егер орынбасушы топта гидроксил тобы болса, орын басу реакциясы жалғаса беретінін көрсетеді. жаңа бос гидроксил тобынан эфирлену реакциясын жүргізеді. дәрежесі. Целлюлоза эфирінің химиялық құрылымы мен алмастыру дәрежесі ерітіндідегі ылғалдың тасымалдануына және ерітіндінің микроқұрылымына әсер ететін маңызды факторлар болып табылады. Целлюлоза эфирінің молекулалық массасының жоғарылауы ерітіндінің суды ұстауын арттырады, ал әртүрлі алмастыру дәрежесі ерітіндінің су ұстауына да әсер етеді.

Құрғақ аралас ерітінді құрылыс ортасының негізгі факторларына қоршаған орта температурасы, салыстырмалы ылғалдылық, жел жылдамдығы және жауын-шашын жатады. Ыстық климатқа қатысты ACI (Американдық бетон институты) комитеті 305 оны ауа райының осы түрінің жаңа немесе қатайтылған бетонның сапасын немесе өнімділігін нашарлататын жоғары атмосфералық температура, төмен салыстырмалы ылғалдылық және жел жылдамдығы сияқты факторлардың кез келген комбинациясы ретінде анықтайды. Менің елімде жаз мезгілі әртүрлі құрылыс нысандарының құрылысының қызу маусымы. Температурасы жоғары және төмен ылғалдылығы бар ыстық климатта құрылыс, әсіресе қабырғаның артындағы ерітіндінің бөлігі күн сәулесінің әсеріне ұшырауы мүмкін, бұл құрғақ аралас ерітіндінің жаңа араласуына және қатаюына әсер етеді. Жұмыс қабілеттілігінің төмендеуі, сусыздану және беріктіктің жоғалуы сияқты өнімділікке айтарлықтай әсер етеді. Ыстық климаттық құрылыста құрғақ аралас ерітіндінің сапасын қалай қамтамасыз ету керектігі ерітінді өнеркәсібінің техниктері мен құрылыс қызметкерлерінің назарын аударып, зерттеу жұмыстарын жүргізді.

Бұл жұмыста гидроксиэтилметилцеллюлоза эфирімен және гидроксипропилметилцеллюлоза эфирімен араласқан ерітіндінің суды ұстауын бағалау үшін қоршаған ортаны модельдеу әдісі қолданылады, әртүрлі дәрежедегі алмастыру және молярлық алмастыру 45-те.℃, және статистикалық бағдарламалық қамтамасыз ету пайдаланылады JMP8.02 ыстық жағдайда ерітіндінің суды ұстауына әртүрлі целлюлоза эфирлерінің әсерін зерттеу үшін сынақ деректерін талдайды.

1. Шикізат және сынау әдістері

1.1 Шикізат

Conch P. 042.5 Цемент, 50-100 тор кварц құмы, гидроксиэтилметилцеллюлоза эфирі (ГЭМС) және тұтқырлығы 40000мПа гидроксипропилметилцеллюлоза эфирі (HPMC)·с. Басқа компоненттердің әсерін болдырмау үшін сынақ 30% цемент, 0,2% целлюлоза эфирі және 69,8% кварц құмын қоса алғанда, жеңілдетілген ерітінді формуласын қабылдайды, ал қосылған су мөлшері ерітіндінің жалпы формуласының 19% құрайды. Екеуі де массалық қатынас.

1.2 Экологиялық модельдеу әдісі

Экологиялық модельдеу әдісінің сынақ құрылғысы әртүрлі жағдайларда жаңа араласқан ерітіндінің сапасының айырмашылығын тексеру үшін сыртқы температураны, ылғалдылықты және жел жылдамдығын және т.б. модельдеу үшін йод-вольфрам шамдарын, желдеткіштерді және қоршаған орта камераларын пайдаланады. ерітіндінің суды ұстап тұруын тексеріңіз. Бұл экспериментте әдебиеттегі сынақ әдісі жетілдіріліп, компьютер автоматты түрде жазу және сынау үшін теңгерімге қосылып, сол арқылы тәжірибелік қателік төмендетілді.

Сынақ стандартты зертханада жүргізілді [температура (23±2)°C, салыстырмалы ылғалдылық (50±3)%)] сіңірмейтін негіз қабатын (ішкі диаметрі 88 мм пластикалық ыдыс) 45 сәулелену температурасында қолдану°C. Сынақ әдісі келесідей:

(1) Желдеткішті өшіріп, йод-вольфрам шамын қосыңыз да, пластик ыдысты 1 сағат бойы алдын ала қыздыру үшін йод-вольфрам шамының астына бекітілген күйге қойыңыз;

(2) Пластикалық ыдысты өлшеңіз, содан кейін араластырылған ерітіндіні пластикалық ыдысқа салыңыз, оны қажетті қалыңдыққа сәйкес тегістеңіз, содан кейін оны өлшеңіз;

(3) Пластикалық ыдысты бастапқы орнына қойыңыз, сонда бағдарламалық құрал таразыны 5 минут сайын бір рет автоматты түрде өлшеу үшін басқарады және сынақ 1 сағаттан кейін аяқталады.

2. Нәтижелер және талқылау

Әртүрлі целлюлоза эфирлерімен араласқан ерітіндінің суды ұстау коэффициентінің R0 есептеу нәтижелері 45-те сәулеленуден кейін.°C 30 мин.

Жоғарыда келтірілген сынақ деректері сенімді талдау нәтижелерін алу үшін SAS Company статистикалық бағдарламалық қамтамасыз ету тобының JMP8.02 өнімі арқылы талданды. Талдау процесі келесідей.

2.1 Регрессиялық талдау және сәйкестендіру

Модельді орнату стандартты ең кіші квадраттармен орындалды. Өлшенген мән мен болжамды мән арасындағы салыстыру үлгінің сәйкестігін бағалауды көрсетеді және ол графикалық түрде толығымен көрсетіледі. Екі үзік қисық «95% сенімділік аралығын» білдіреді, ал сызылған көлденең сызық барлық деректердің орташа мәнін білдіреді. Үзік қисық және Үзікті көлденең сызықтардың қиылысуы модельдің жалған кезеңінің типтік екенін көрсетеді.

Қорытынды және ANOVA сәйкестендіруге арналған арнайы мәндер. Тиісті қорытындыда Р² 97%-ға жетті, ал дисперсиялық талдаудағы P мәні 0,05-тен әлдеқайда аз болды. Екі шарттың үйлесімі бұдан әрі модельді сәйкестендірудің маңызды екенін көрсетеді.

2.2 Әсер етуші факторларды талдау

Осы тәжірибе аясында 30 минуттық сәулелендіру жағдайында сәйкес әсер ету факторлары келесідей: жеке факторлар бойынша целлюлоза эфирінің түрі бойынша алынған p мәндері және молярлық алмастыру дәрежесі барлығы 0,05-тен төмен. , бұл екіншісін көрсетеді Соңғысы ерітіндінің суды ұстауына айтарлықтай әсер етеді. Өзара әрекеттесу туралы айтатын болсақ, фитингтік талдаудың эксперименттік нәтижелерінен целлюлоза эфирінің түрінің, алмастыру дәрежесінің (Ds) және молярлық алмастыру дәрежесінің (MS) ерітіндінің су ұстауына әсер ету нәтижелері, целлюлоза эфирінің түрі және орын басу дәрежесі, Алмасу дәрежесі мен алмастырудың молярлық дәрежесі арасындағы өзара әрекеттесу ерітіндінің суды ұстауына айтарлықтай әсер етеді, өйткені екеуінің де p-мәндері 0,05-тен төмен. Факторлардың өзара әрекеттесуі екі фактордың өзара әрекеттесуінің интуитивті түрде сипатталғанын көрсетеді. Крест екінің күшті корреляциясы бар екенін көрсетеді, ал параллельдік екеуінің әлсіз корреляциясы бар екенін көрсетеді. Факторлардың әрекеттесу диаграммасында ауданды алыңызα тік тип пен бүйірлік алмастыру дәрежесі мысал ретінде өзара әрекеттесетін жерде екі түзу кесінділері қиылысады, бұл түр мен орын басу дәрежесі арасындағы корреляцияның күшті екенін көрсетеді және b аймағында тік түр мен молярлық бүйірлік алмастыру дәрежесі өзара әрекеттессе, екі сызық сегменті параллель болады, бұл тип пен молярлық алмастыру арасындағы корреляцияның әлсіз екенін көрсетеді.

2.3 Судың сақталуын болжау

Фитинг моделіне сүйене отырып, әр түрлі целлюлоза эфирлерінің ерітіндінің су ұстауына жан-жақты әсер етуіне сәйкес, ерітіндінің суды ұстауы JMP бағдарламалық құралымен болжанып, ерітіндінің ең жақсы суды ұстауының параметр комбинациясы табылды. Суды ұстап тұру болжамы ең жақсы ерітінді суды ұстаудың үйлесімі мен оның даму тенденциясын көрсетеді, яғни HEMC типті салыстыру бойынша HPMC қарағанда жақсы, орташа және төмен алмастыру жоғары ауыстырудан жақсы, ал орташа және жоғары алмастыру төмен алмастырудан жақсы. молярлық алмастыруда, бірақ бұл комбинацияда екеуінің арасында айтарлықтай айырмашылық жоқ. Қорытындылай келе, төмен алмастыру дәрежесі және жоғары молярлық алмастыру дәрежесі бар гидроксиэтилметилцеллюлоза эфирлері ерітіндідегі суды 45 градуста ең жақсы ұстауды көрсетті.℃. Бұл комбинацияда жүйе берген суды ұстаудың болжамды мәні 0,611736 құрайды±0,014244.

3. Қорытынды

(1) Маңызды жалғыз фактор ретінде целлюлоза эфирінің түрі ерітіндінің суды ұстауына айтарлықтай әсер етеді және гидроксиэтилметилцеллюлоза эфирі (HEMC) гидроксипропилметилцеллюлоза эфиріне (HPMC) қарағанда жақсырақ. Ол алмастыру түріндегі айырмашылық суды ұстаудың айырмашылығына әкелетінін көрсетеді. Сонымен бірге целлюлоза эфирінің түрі де алмастыру дәрежесімен әрекеттеседі.

(2) Бір маңызды факторға әсер ететін фактор ретінде целлюлоза эфирінің молярлық алмастыру дәрежесі төмендейді, ал ерітіндінің суды ұстауы төмендеу үрдісі бар. Бұл целлюлоза эфирінің орынбасушы тобының бүйірлік тізбегі бос гидроксил тобымен эфирлену реакциясын жалғастыратындықтан, ол ерітіндінің суды ұстауында да айырмашылықтарға әкелетінін көрсетеді.

(3) Целлюлоза эфирлерінің орынбасу дәрежесі өзара әрекеттесу түрі мен молярлық орынбасу дәрежесімен. Ауыстыру дәрежесі мен түрінің арасында, алмастыру дәрежесі төмен болған жағдайда, HEMC суды ұстау HPMC-ге қарағанда жақсы; ауыстырудың жоғары дәрежесі жағдайында HEMC мен HPMC арасындағы айырмашылық үлкен емес. Ауыстыру дәрежесі мен молярлық алмастыру арасындағы өзара әрекеттесу үшін төмен дәрежелі орынбасу жағдайында төмен молярлық орынбасудың суды ұстауы жоғары молярлық орынбасу дәрежесіне қарағанда жақсырақ; Айырмашылық үлкен емес.

(4) Төмен алмастыру дәрежесі және жоғары молярлық алмастыру дәрежесі бар гидроксиэтилметилцеллюлоза эфирімен араласқан ерітінді ыстық жағдайда суды ең жақсы ұстауды көрсетті. Дегенмен, целлюлоза эфирінің түрін, алмастыру дәрежесін және алмастырудың молярлық дәрежесін ерітіндінің су ұстауына әсерін қалай түсіндіруге болады, бұл аспектідегі механикалық мәселе әлі де қосымша зерттеуді қажет етеді.