सेल्युलोज इथरचा पाण्याच्या धारणावर प्रभाव

पर्यावरणीय सिम्युलेशन पद्धतीचा वापर सेल्युलोज इथरच्या विविध अंशांच्या प्रतिस्थापनासह आणि गरम परिस्थितीत मोर्टारच्या पाण्याच्या धारणावर मोलर प्रतिस्थापनाच्या प्रभावाचा अभ्यास करण्यासाठी केला गेला. सांख्यिकीय साधनांचा वापर करून चाचणी परिणामांचे विश्लेषण असे दर्शविते की कमी प्रतिस्थापन डिग्रीसह हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज इथर आणि उच्च मोलर प्रतिस्थापन डिग्री मोर्टारमध्ये सर्वोत्तम पाणी धारणा दर्शवते.

मुख्य शब्द: सेल्युलोज इथर: पाणी धारणा; तोफ; पर्यावरणीय अनुकरण पद्धत; गरम परिस्थिती

गुणवत्ता नियंत्रण, वापर आणि वाहतुकीची सोय आणि पर्यावरण संरक्षणातील फायद्यांमुळे, कोरड्या-मिश्रित मोर्टारचा वापर सध्या इमारतीच्या बांधकामात अधिकाधिक प्रमाणात केला जातो. कोरड्या-मिश्रित मोर्टारचा वापर बांधकाम साइटवर पाणी घालून आणि मिसळल्यानंतर केला जातो. पाण्याची दोन मुख्य कार्ये आहेत: एक म्हणजे मोर्टारचे बांधकाम कार्यप्रदर्शन सुनिश्चित करणे आणि दुसरे म्हणजे सिमेंटिशिअस सामग्रीचे हायड्रेशन सुनिश्चित करणे जेणेकरून तोफ कडक झाल्यानंतर आवश्यक भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्म प्राप्त करू शकेल. मोर्टारमध्ये पाणी जोडण्यापासून ते बांधकाम पूर्ण होईपर्यंत पुरेसे भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्म मिळवण्यापर्यंत, सिमेंट हायड्रेट करण्याव्यतिरिक्त मुक्त पाणी दोन दिशेने स्थलांतरित होईल: बेस लेयर शोषण आणि पृष्ठभागाचे बाष्पीभवन. गरम स्थितीत किंवा थेट सूर्यप्रकाशात, पृष्ठभागावरून ओलावा वेगाने बाष्पीभवन होतो. गरम स्थितीत किंवा थेट सूर्यप्रकाशात, हे आवश्यक आहे की तोफ पृष्ठभागावरुन ओलावा त्वरीत राखून ठेवतो आणि पाण्याचा मुक्त तोटा कमी करतो. मोर्टारच्या पाणी धारणाचे मूल्यांकन करण्याची गुरुकिल्ली म्हणजे योग्य चाचणी पद्धत निश्चित करणे. ली वेई आणि इतर. मोर्टार वॉटर रिटेन्शनच्या चाचणी पद्धतीचा अभ्यास केला आणि असे आढळले की व्हॅक्यूम फिल्टरेशन पद्धत आणि फिल्टर पेपर पद्धतीच्या तुलनेत, पर्यावरणीय सिम्युलेशन पद्धत वेगवेगळ्या वातावरणीय तापमानात मोर्टारचे पाणी टिकवून ठेवण्याचे प्रभावीपणे वैशिष्ट्यीकृत करू शकते.

सेल्युलोज इथर हे कोरड्या-मिश्रित मोर्टार उत्पादनांमध्ये सर्वाधिक वापरले जाणारे पाणी-धारण करणारे एजंट आहे. कोरड्या-मिश्रित मोर्टारमध्ये सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे सेल्युलोज इथर हे हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज इथर (HEMC) आणि हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज इथर (HPMC) आहेत. हायड्रॉक्सीथिल, मिथाइल आणि हायड्रॉक्सीप्रोपील, मिथाइल हे संबंधित पर्यायी गट आहेत. सेल्युलोज इथरच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री (DS) प्रत्येक एनहायड्रोग्लुकोज युनिटवरील हायड्रॉक्सिल गट किती प्रमाणात बदलली आहे हे दर्शवते आणि मोलर प्रतिस्थापन (एमएस) ची डिग्री सूचित करते की जर प्रतिस्थापन गटामध्ये हायड्रॉक्सिल गट असेल तर प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया चालू राहते. नवीन फ्री हायड्रॉक्सिल गटाकडून इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया पार पाडणे. पदवी सेल्युलोज इथरची रासायनिक रचना आणि प्रतिस्थापनाची डिग्री हे मोर्टारमधील ओलावा वाहतूक आणि मोर्टारच्या सूक्ष्म संरचनावर परिणाम करणारे महत्त्वाचे घटक आहेत. सेल्युलोज इथरचे आण्विक वजन वाढल्याने मोर्टारची पाण्याची धारणा वाढेल आणि प्रतिस्थापनाची भिन्न डिग्री मोर्टारच्या पाण्याच्या धारणावर देखील परिणाम करेल.

कोरड्या-मिश्रित मोर्टार बांधकाम वातावरणातील मुख्य घटकांमध्ये सभोवतालचे तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, वाऱ्याचा वेग आणि पाऊस यांचा समावेश होतो. उष्ण हवामानाबाबत, ACI (अमेरिकन काँक्रिट इन्स्टिट्यूट) समिती 305 याला उच्च वातावरणातील तापमान, कमी सापेक्ष आर्द्रता आणि वाऱ्याचा वेग यासारख्या घटकांचे कोणतेही संयोजन म्हणून परिभाषित करते, जे या प्रकारच्या हवामानातील ताज्या किंवा कडक काँक्रिटची ​​गुणवत्ता किंवा कार्यप्रदर्शन खराब करते. माझ्या देशात उन्हाळा हा बहुधा विविध बांधकाम प्रकल्पांच्या बांधकामाचा पीक सीझन असतो. उच्च तापमान आणि कमी आर्द्रता असलेल्या उष्ण हवामानात बांधकाम, विशेषत: भिंतीमागील मोर्टारचा भाग सूर्यप्रकाशाच्या संपर्कात येऊ शकतो, ज्यामुळे कोरड्या-मिश्रित मोर्टारच्या ताजे मिश्रण आणि कडक होण्यावर परिणाम होईल. कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम जसे की कमी कार्यक्षमता, निर्जलीकरण आणि शक्ती कमी होणे. गरम हवामानातील बांधकामात कोरड्या-मिश्रित मोर्टारची गुणवत्ता कशी सुनिश्चित करावी याकडे मोर्टार उद्योग तंत्रज्ञ आणि बांधकाम कर्मचाऱ्यांचे लक्ष आणि संशोधन आकर्षित झाले आहे.

या पेपरमध्ये, हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज इथर आणि हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज इथर आणि 45 वर मोलर प्रतिस्थापनाच्या विविध अंशांसह मिश्रित मोर्टारच्या पाण्याच्या धारणाचे मूल्यांकन करण्यासाठी पर्यावरणीय अनुकरण पद्धत वापरली जाते.℃, आणि सांख्यिकीय सॉफ्टवेअर वापरले जाते JMP8.02 गरम परिस्थितीत मोर्टारच्या पाण्याच्या धारणावर वेगवेगळ्या सेल्युलोज इथरच्या प्रभावाचा अभ्यास करण्यासाठी चाचणी डेटाचे विश्लेषण करते.

1. कच्चा माल आणि चाचणी पद्धती

1.1 कच्चा माल

शंख P. 042.5 सिमेंट, 50-100 मेश क्वार्ट्ज वाळू, हायड्रॉक्सीथिल मिथाइलसेल्युलोज इथर (HEMC) आणि 40000mPa च्या स्निग्धतेसह हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज इथर (HPMC)·s इतर घटकांचा प्रभाव टाळण्यासाठी, चाचणी 30% सिमेंट, 0.2% सेल्युलोज इथर आणि 69.8% क्वार्ट्ज वाळूसह एक सरलीकृत मोर्टार सूत्र स्वीकारते आणि एकूण मोर्टार सूत्राच्या 19% पाणी जोडले जाते. दोन्ही वस्तुमान गुणोत्तर आहेत.

1.2 पर्यावरणीय अनुकरण पद्धत

पर्यावरणीय सिम्युलेशन पद्धतीचे चाचणी यंत्र आयोडीन-टंगस्टन दिवे, पंखे आणि पर्यावरण कक्ष वापरून बाहेरील तापमान, आर्द्रता आणि वाऱ्याचा वेग इत्यादींचे अनुकरण करते, वेगवेगळ्या परिस्थितीत ताज्या मिश्रित मोर्टारच्या गुणवत्तेतील फरक तपासण्यासाठी, आणि मोर्टारच्या पाण्याची धारणा तपासा. या प्रयोगात, साहित्यातील चाचणी पद्धत सुधारली गेली आहे, आणि संगणक स्वयंचलित रेकॉर्डिंग आणि चाचणीसाठी शिल्लकशी जोडला गेला आहे, ज्यामुळे प्रायोगिक त्रुटी कमी होते.

चाचणी प्रमाणित प्रयोगशाळेत केली गेली [तापमान (23±2)°C, सापेक्ष आर्द्रता (50±3)%] 45 च्या विकिरण तापमानात शोषक नसलेला बेस लेयर (88 मिमी आतील व्यासासह प्लास्टिक डिश) वापरणे°C. चाचणी पद्धत खालीलप्रमाणे आहे.

(1) पंखा बंद करून, आयोडीन-टंगस्टन दिवा चालू करा आणि प्लॅस्टिकची डिश आयोडीन-टंगस्टन दिव्याच्या खाली उभ्या एका निश्चित स्थितीत 1 तास प्रीहीट करण्यासाठी ठेवा;

(२) प्लॅस्टिकच्या ताटाचे वजन करा, नंतर ढवळलेले मोर्टार प्लास्टिकच्या ताटात ठेवा, आवश्यक जाडीनुसार ते गुळगुळीत करा आणि नंतर त्याचे वजन करा;

(3) प्लॅस्टिकची डिश त्याच्या मूळ स्थितीवर ठेवा, आणि सॉफ्टवेअर दर 5 मिनिटांनी एकदा आपोआप वजन करण्यासाठी शिल्लक नियंत्रित करते आणि चाचणी 1 तासानंतर संपते.

2. परिणाम आणि चर्चा

45 वर विकिरणानंतर वेगवेगळ्या सेल्युलोज इथरसह मिश्रित मोर्टारचा पाणी धारणा दर R0 चे गणना परिणाम°30 मिनिटांसाठी सी.

वरील चाचणी डेटाचे विश्वासार्ह विश्लेषण परिणाम मिळविण्यासाठी, सांख्यिकी सॉफ्टवेअर गट SAS कंपनीचे उत्पादन JMP8.02 वापरून विश्लेषित केले गेले. विश्लेषण प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे.

2.1 प्रतिगमन विश्लेषण आणि फिटिंग

मॉडेल फिटिंग मानक किमान चौरसांद्वारे केले गेले. मोजलेले मूल्य आणि अंदाजित मूल्य यांच्यातील तुलना मॉडेल फिटिंगचे मूल्यांकन दर्शवते आणि ते पूर्णपणे ग्राफिक पद्धतीने प्रदर्शित केले जाते. दोन डॅश केलेले वक्र "95% कॉन्फिडन्स इंटरव्हल" दर्शवतात आणि डॅश क्षैतिज रेषा सर्व डेटाचे सरासरी मूल्य दर्शवते. डॅश केलेला वक्र आणि डॅश केलेल्या आडव्या रेषांचा छेदनबिंदू हे सूचित करते की मॉडेल स्यूडो-स्टेज वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

समरी आणि ANOVA साठी विशिष्ट मूल्ये. समर्पक सारांशात, आर² 97% पर्यंत पोहोचले, आणि भिन्नता विश्लेषणातील P मूल्य 0.05 पेक्षा खूपच कमी होते. दोन अटींचे संयोजन पुढे दर्शवते की मॉडेल फिटिंग महत्त्वपूर्ण आहे.

2.2 परिणामकारक घटकांचे विश्लेषण

या प्रयोगाच्या व्याप्तीमध्ये, 30 मिनिटांच्या विकिरणांच्या स्थितीत, समर्पक प्रभाव घटक खालीलप्रमाणे आहेत: एकल घटकांच्या संदर्भात, सेल्युलोज इथरच्या प्रकाराद्वारे प्राप्त केलेली p मूल्ये आणि मोलर प्रतिस्थापन पदवी सर्व 0.05 पेक्षा कमी आहेत. , जे दर्शविते की दुसरा नंतरचा मोर्टारच्या पाणी धारणावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पाडतो. जोपर्यंत परस्परसंवादाचा संबंध आहे, सेल्युलोज इथरच्या प्रकाराच्या प्रभावाच्या समर्पक विश्लेषणाच्या प्रायोगिक परिणामांवरून, मोर्टारच्या पाण्याच्या धारणावर प्रतिस्थापन (डीएस) आणि मोलर प्रतिस्थापन (एमएस) ची डिग्री, सेल्युलोज इथरचा प्रकार आणि प्रतिस्थापनाची डिग्री, प्रतिस्थापनाची डिग्री आणि प्रतिस्थापनाची मोलर डिग्री यांच्यातील परस्परसंवादाचा मोर्टारच्या पाणी धारणावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो, कारण दोन्हीची p-मूल्ये 0.05 पेक्षा कमी आहेत. घटकांचा परस्परसंवाद सूचित करतो की दोन घटकांच्या परस्परसंवादाचे अधिक अंतर्ज्ञानाने वर्णन केले आहे. क्रॉस सूचित करतो की दोघांमध्ये मजबूत सहसंबंध आहे आणि समांतरता दर्शवते की दोघांमध्ये कमकुवत सहसंबंध आहे. घटक संवाद आकृतीमध्ये, क्षेत्र घ्याα जेथे अनुलंब प्रकार आणि पार्श्व प्रतिस्थापन पदवी उदाहरण म्हणून परस्परसंवाद करतात, तेथे दोन रेषाखंड एकमेकांना छेदतात, हे दर्शवितात की प्रकार आणि प्रतिस्थापनाची डिग्री यांच्यातील परस्परसंबंध मजबूत आहे आणि क्षेत्र ब जेथे अनुलंब प्रकार आणि मोलर लॅटरल प्रतिस्थापन पदवी परस्परसंवाद , दोन रेषाखंड समांतर असतात, हे दर्शविते की प्रकार आणि मोलर प्रतिस्थापन यांच्यातील परस्परसंबंध कमकुवत आहे.

2.3 पाणी धारणा अंदाज

फिटिंग मॉडेलच्या आधारे, मोर्टारच्या पाण्याच्या धारणावर वेगवेगळ्या सेल्युलोज इथरच्या सर्वसमावेशक प्रभावानुसार, मोर्टारच्या पाणी धारणाचा अंदाज जेएमपी सॉफ्टवेअरद्वारे वर्तविला जातो आणि मोर्टारच्या सर्वोत्तम पाणी धारणासाठी पॅरामीटर संयोजन आढळते. वॉटर रिटेन्शन अंदाज सर्वोत्कृष्ट मोर्टार वॉटर रिटेन्शन आणि त्याच्या विकासाच्या ट्रेंडचे संयोजन दर्शविते, म्हणजेच HEMC प्रकाराच्या तुलनेत HPMC पेक्षा चांगले आहे, मध्यम आणि कमी प्रतिस्थापन उच्च प्रतिस्थापनापेक्षा चांगले आहे आणि मध्यम आणि उच्च प्रतिस्थापन कमी प्रतिस्थापनापेक्षा चांगले आहे. मोलर प्रतिस्थापनामध्ये, परंतु या संयोजनात दोन्हीमध्ये लक्षणीय फरक नाही. सारांश, कमी प्रतिस्थापन पदवी आणि उच्च मोलर प्रतिस्थापन डिग्रीसह हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज इथरने 45 वर सर्वोत्तम मोर्टार पाणी धारणा दर्शविली℃. या संयोजना अंतर्गत, प्रणालीद्वारे दिलेले पाणी धारणाचे अंदाजित मूल्य 0.611736 आहे±०.०१४२४४.

3. निष्कर्ष

(1) महत्त्वपूर्ण एकल घटक म्हणून, सेल्युलोज इथरचा प्रकार मोर्टारच्या पाण्याच्या प्रतिधारणावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पाडतो आणि हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज इथर (एचपीएमसी) पेक्षा हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज इथर (HEMC) चांगले आहे. हे दर्शविते की प्रतिस्थापनाच्या प्रकारातील फरकामुळे पाणी धारणामध्ये फरक होईल. त्याच वेळी, सेल्युलोज इथरचा प्रकार देखील प्रतिस्थापनाच्या डिग्रीशी संवाद साधतो.

(२) एक महत्त्वाचा एकल घटक प्रभावित करणारा घटक म्हणून, सेल्युलोज इथरची मोलर प्रतिस्थापन डिग्री कमी होते आणि मोर्टारचे पाणी धारणा कमी होते. हे दर्शविते की सेल्युलोज इथर पर्यायी गटाची बाजूची साखळी मुक्त हायड्रॉक्सिल गटासह इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया देत राहिल्याने, मोर्टारच्या पाण्याच्या प्रतिधारणामध्ये देखील फरक होईल.

(3) सेल्युलोज इथरच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री प्रतिस्थापनाच्या प्रकार आणि मोलर डिग्रीशी संवाद साधते. प्रतिस्थापनाची डिग्री आणि प्रकार यांच्यामध्ये, कमी प्रमाणात प्रतिस्थापनाच्या बाबतीत, HEMC ची पाणी धारणा HPMC पेक्षा चांगली आहे; उच्च दर्जाच्या प्रतिस्थापनाच्या बाबतीत, HEMC आणि HPMC मधील फरक मोठा नाही. प्रतिस्थापनाची डिग्री आणि मोलर प्रतिस्थापन यांच्यातील परस्परसंवादासाठी, कमी प्रमाणात प्रतिस्थापनाच्या बाबतीत, प्रतिस्थापनाच्या कमी मोलर डिग्रीचे पाणी प्रतिस्थापनाच्या उच्च मोलर डिग्रीपेक्षा चांगले असते; फरक फार मोठा नाही.

(4) कमी प्रतिस्थापन डिग्री आणि उच्च मोलर प्रतिस्थापन डिग्रीसह हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज इथर मिसळलेल्या मोर्टारने गरम परिस्थितीत सर्वोत्तम पाणी धारणा दर्शविली. तथापि, सेल्युलोज इथर प्रकार, मोर्टारच्या पाण्याच्या प्रतिधारणावर प्रतिस्थापनाची डिग्री आणि मोलर पदवीचा प्रभाव कसा स्पष्ट करायचा, या पैलूतील यांत्रिक समस्येला अद्याप अधिक अभ्यासाची आवश्यकता आहे.