पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज इथर सुपरप्लास्टिकायझरचे संश्लेषण आणि गुणधर्म

याव्यतिरिक्त, कॉटन सेल्युलोज पॉलिमरायझेशनची लिंग-ऑफ डिग्री समतल करण्यासाठी तयार केले गेले आणि सोडियम हायड्रॉक्साईड, 1,4 मोनोब्युटाइलसल्फोनोलेट (1,4, ब्युटेनसुलटोन) सह प्रतिक्रिया दिली गेली. चांगल्या पाण्यात विद्राव्यता असलेले सल्फोब्युटिलेटेड सेल्युलोज इथर (SBC) प्राप्त झाले. ब्युटाइल सल्फोनेट सेल्युलोज इथरवर प्रतिक्रिया तापमान, प्रतिक्रिया वेळ आणि कच्च्या मालाचे गुणोत्तर यांचे परिणाम अभ्यासले गेले. इष्टतम प्रतिक्रिया परिस्थिती प्राप्त झाली आणि उत्पादनाची रचना FTIR द्वारे दर्शविली गेली. सिमेंट पेस्ट आणि मोर्टारच्या गुणधर्मांवर एसबीसीच्या प्रभावाचा अभ्यास केल्यावर, असे आढळून आले की उत्पादनाचा पाणी कमी करणारा प्रभाव नॅप्थॅलीन मालिकेतील पाणी कमी करणाऱ्या एजंट सारखाच आहे आणि तरलता टिकवून ठेवणे नॅप्थालीन मालिकेपेक्षा चांगले आहे.पाणी कमी करणारे एजंट. विविध वैशिष्ट्यपूर्ण स्निग्धता आणि सल्फर सामग्रीसह SBC मध्ये सिमेंट पेस्टसाठी वेगवेगळ्या प्रमाणात मंद गुणधर्म असतात. म्हणून, SBC हे पाणी कमी करणारे एजंट, उच्च कार्यक्षमतेचे पाणी कमी करणारे एजंट, अगदी उच्च कार्यक्षमतेचे पाणी कमी करणारे एजंट बनणे अपेक्षित आहे. त्याचे गुणधर्म प्रामुख्याने त्याच्या आण्विक संरचनेद्वारे निर्धारित केले जातात.

मुख्य शब्द:सेल्युलोज; पॉलिमरायझेशनची समतोल पदवी; ब्यूटाइल सल्फोनेट सेल्युलोज इथर; पाणी कमी करणारे एजंट

उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या काँक्रिटचा विकास आणि वापर काँक्रीटचे पाणी कमी करणाऱ्या एजंटच्या संशोधन आणि विकासाशी जवळून संबंधित आहे. पाणी-कमी करणारे एजंट दिसल्यामुळेच काँक्रीट उच्च कार्यक्षमता, चांगली टिकाऊपणा आणि उच्च सामर्थ्य सुनिश्चित करू शकते. सध्या, प्रामुख्याने खालील प्रकारचे अत्यंत प्रभावी पाणी कमी करणारे एजंट मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात: नॅप्थॅलीन मालिका पाणी कमी करणारे एजंट (SNF), सल्फोनेटेड अमाईन रेझिन मालिका पाणी कमी करणारे एजंट (SMF), अमिनो सल्फोनेट मालिका पाणी कमी करणारे एजंट (ASP), सुधारित लिग्नोसल्फोनेट सीरिज वॉटर रिड्यूसिंग एजंट (एमएल), आणि पॉलीकार्बोक्झिलिक ॲसिड सीरीज वॉटर रिड्यूसिंग एजंट (पीसी), जे सध्याच्या संशोधनात अधिक सक्रिय आहे. पॉलीकार्बोक्झिलिक ॲसिड सुपरप्लास्टिकायझरचे फायदे कमी वेळेत कमी होणे, कमी डोस आणि काँक्रिटची ​​उच्च तरलता आहे. तथापि, उच्च किंमतीमुळे, चीनमध्ये लोकप्रिय करणे कठीण आहे. म्हणून, नॅप्थालीन सुपरप्लास्टिकायझर अजूनही चीनमध्ये मुख्य वापर आहे. कंडेन्सिंग वॉटर-रिड्यूसिंग एजंट बहुतेक कमी सापेक्ष आण्विक वजनासह फॉर्मल्डिहाइड आणि इतर अस्थिर पदार्थ वापरतात, जे संश्लेषण आणि वापर प्रक्रियेत पर्यावरणास हानी पोहोचवू शकतात.

देश-विदेशात काँक्रीट मिश्रणाचा विकास रासायनिक कच्च्या मालाची कमतरता, किमती वाढणे आणि इतर समस्यांना तोंड देत आहे. नवीन उच्च कार्यक्षमता काँक्रीट मिश्रण विकसित करण्यासाठी कच्चा माल म्हणून स्वस्त आणि मुबलक नैसर्गिक नूतनीकरणीय संसाधने कशी वापरावीत हा ठोस मिश्रण संशोधनाचा एक महत्त्वाचा विषय बनेल. स्टार्च आणि सेल्युलोज हे या प्रकारच्या संसाधनांचे मुख्य प्रतिनिधी आहेत. कच्च्या मालाच्या विस्तृत स्त्रोतामुळे, नूतनीकरणयोग्य, काही अभिकर्मकांसह प्रतिक्रिया करण्यास सुलभ, त्यांचे डेरिव्हेटिव्ह्ज विविध क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. सध्या पाणी कमी करणारे घटक म्हणून सल्फोनेटेड स्टार्चच्या संशोधनात काही प्रमाणात प्रगती झाली आहे. अलिकडच्या वर्षांत, पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्हज म्हणून पाणी कमी करणारे एजंट म्हणून केलेल्या संशोधनानेही लोकांचे लक्ष वेधून घेतले आहे. लिऊ वेइझे आणि इतर. वेगवेगळ्या सापेक्ष आण्विक वजन आणि प्रतिस्थापनाच्या डिग्रीसह सेल्युलोज सल्फेटचे संश्लेषण करण्यासाठी कच्चा माल म्हणून कापूस लोकर फायबरचा वापर केला. जेव्हा त्याच्या प्रतिस्थापनाची डिग्री एका विशिष्ट श्रेणीमध्ये असते, तेव्हा ते सिमेंट स्लरीची तरलता आणि सिमेंट एकत्रीकरण शरीराची ताकद सुधारू शकते. पेटंटमध्ये असे म्हटले आहे की रासायनिक अभिक्रियेद्वारे काही पॉलिसेकेराइड डेरिव्हेटिव्हज मजबूत हायड्रोफिलिक गटांचा परिचय करून देण्यासाठी, सिमेंटवर पाण्यात विरघळणारे पॉलिसेकेराइड डेरिव्हेटिव्हज, जसे की सोडियम कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज, कार्बोक्झिमेथिल हायड्रॉक्सीथाइल सेल्युलोज, कार्बोक्सिमेथाइल स्यूल्युलोज, कार्बोक्सिमेथाइल स्यूल्युलोज आणि ऑन-सोल्युलोज. तथापि, Knaus et al. CHEC ला असे आढळले की काँक्रीट पाणी कमी करणारे एजंट म्हणून वापरण्यासाठी योग्य नाही. जेव्हा सल्फोनिक ऍसिड गट CMC आणि CHEC रेणूंमध्ये समाविष्ट केला जातो आणि त्याचे सापेक्ष आण्विक वजन 1.0 × 105 ~ 1.5 × 105 g/mol असते, तेव्हा त्यात कंक्रीट पाणी कमी करणारे एजंटचे कार्य असू शकते. काही पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्ज पाणी कमी करणारे घटक म्हणून वापरण्यासाठी योग्य आहेत की नाही यावर वेगवेगळी मते आहेत आणि पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्जचे अनेक प्रकार आहेत, त्यामुळे संश्लेषणावर सखोल आणि पद्धतशीर संशोधन करणे आवश्यक आहे. नवीन सेल्युलोज डेरिव्हेटिव्ह्जचा वापर.

या पेपरमध्ये, संतुलित पॉलिमरायझेशन डिग्री सेल्युलोज तयार करण्यासाठी कॉटन सेल्युलोजचा प्रारंभिक सामग्री म्हणून वापर करण्यात आला आणि नंतर सोडियम हायड्रॉक्साईड अल्कलायझेशनद्वारे, योग्य प्रतिक्रिया तापमान, प्रतिक्रिया वेळ आणि 1,4 मोनोब्युटाइल सल्फोनोलॅक्टोन प्रतिक्रिया निवडा, सेल्युलोजवर सल्फोनिक ऍसिड ग्रुपचा परिचय. रेणू, प्राप्त पाण्यात विरघळणारे ब्यूटाइल सल्फोनिक ऍसिड सेल्युलोज इथर (SBC) संरचना विश्लेषण आणि अनुप्रयोग प्रयोग. पाणी कमी करणारे घटक म्हणून त्याचा वापर करण्याच्या शक्यतेवर चर्चा करण्यात आली.

1. प्रयोग

1.1 कच्चा माल आणि साधने

शोषक कापूस; सोडियम हायड्रॉक्साईड (विश्लेषणात्मक शुद्ध); हायड्रोक्लोरिक ऍसिड (36% ~ 37% जलीय द्रावण, विश्लेषणात्मक शुद्ध); आयसोप्रोपिल अल्कोहोल (विश्लेषणात्मकदृष्ट्या शुद्ध); 1,4 मोनोब्युटाइल सल्फोनोलॅक्टोन (इंडस्ट्रियल ग्रेड, सिपिंग फाइन केमिकल प्लांटद्वारे प्रदान केलेले); 32.5R सामान्य पोर्टलँड सिमेंट (डालियन ओनोडा सिमेंट फॅक्टरी); नॅप्थालीन मालिका सुपरप्लास्टिकायझर (एसएनएफ, डेलियन सिक्का).

स्पेक्ट्रम वन-बी फूरियर ट्रान्सफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर, पर्किन एल्मरने निर्मित.

IRIS Advantage Inductively Coupled Plasma Emission Spectrometer (IcP-AEs), थर्मो जॅरेल ॲश कंपनी द्वारा निर्मित.

ZETAPLUS संभाव्य विश्लेषक (Brookhaven Instruments, USA) SBC सह मिश्रित सिमेंट स्लरीची क्षमता मोजण्यासाठी वापरला गेला.

1.2 SBC ची तयारी पद्धत

सर्वप्रथम, साहित्यात वर्णन केलेल्या पद्धतींनुसार संतुलित पॉलिमरायझेशन डिग्री सेल्युलोज तयार केले गेले. विशिष्ट प्रमाणात कापूस सेल्युलोजचे वजन केले गेले आणि तीन-मार्गी फ्लास्कमध्ये जोडले गेले. नायट्रोजनच्या संरक्षणाखाली, 6% एकाग्रतेसह सौम्य हायड्रोक्लोरिक ऍसिड जोडले गेले आणि मिश्रण जोरदारपणे ढवळले. मग ते तीन तोंडाच्या फ्लास्कमध्ये आयसोप्रोपाइल अल्कोहोलसह निलंबित केले गेले, 30% सोडियम हायड्रॉक्साईड जलीय द्रावणासह ठराविक काळासाठी अल्कलीकृत केले गेले, विशिष्ट प्रमाणात 1,4 मोनोब्युटाइल सल्फोनोलॅक्टोनचे वजन केले गेले आणि तीन-तोंडाच्या फ्लास्कमध्ये ढवळले गेले. त्याच वेळी, आणि स्थिर तापमान पाण्याच्या आंघोळीचे तापमान स्थिर ठेवले. ठराविक काळासाठी प्रतिक्रियेनंतर, उत्पादन खोलीच्या तपमानावर थंड केले गेले, आयसोप्रोपाइल अल्कोहोलसह अवक्षेपित केले गेले, पंप आणि फिल्टर केले गेले आणि क्रूड उत्पादन प्राप्त केले गेले. मिथेनॉल जलीय द्रावणाने पुष्कळ वेळा धुवून, पंप करून फिल्टर केल्यानंतर, उत्पादन शेवटी 60 डिग्री सेल्सियस तापमानावर वापरण्यासाठी व्हॅक्यूम वाळवले गेले.

1.3 SBC कामगिरी मापन

SBC हे उत्पादन 0.1 mol/L NaNO3 जलीय द्रावणात विरघळले होते, आणि त्याच्या वैशिष्ट्यपूर्ण चिकटपणाची गणना करण्यासाठी Ustner व्हिस्कोमीटरद्वारे नमुन्याच्या प्रत्येक सौम्यता बिंदूची चिकटपणा मोजली गेली. उत्पादनातील सल्फर सामग्री ICP - AES साधनाद्वारे निर्धारित केली गेली. एसबीसीचे नमुने एसीटोनने काढले गेले, व्हॅक्यूम वाळवले गेले आणि नंतर सुमारे 5 मिलीग्राम नमुने जमिनीवर टाकले गेले आणि नमुना तयार करण्यासाठी KBr सोबत दाबले गेले. इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम चाचणी SBC आणि सेल्युलोज नमुन्यांवर घेण्यात आली. सिमेंट सस्पेंशन 400 च्या वॉटर-सिमेंट गुणोत्तरासह आणि सिमेंट वस्तुमानाच्या 1% पाणी कमी करणारे घटक तयार केले गेले. त्याची क्षमता 3 मिनिटांत तपासली गेली.

सिमेंट स्लरी फ्लुइडिटी आणि सिमेंट मोर्टार पाणी कमी करण्याचा दर GB/T 8077-2000 “काँक्रीट मिश्रणाच्या एकसमानतेसाठी चाचणी पद्धत”, mw/me= 0.35 नुसार मोजला जातो. सिमेंट पेस्टची सेटिंग वेळ चाचणी GB/T 1346-2001 "पाणी वापरासाठी चाचणी पद्धत, सिमेंट मानक सुसंगततेची वेळ आणि स्थिरता सेट करणे" नुसार केली जाते. GB/T 17671-1999 नुसार सिमेंट मोर्टार संकुचित शक्ती "सिमेंट मोर्टार ताकद चाचणी पद्धत (IS0 पद्धत)" निश्चित करण्याची पद्धत.

2. परिणाम आणि चर्चा

2.1 SBC चे IR विश्लेषण

कच्च्या सेल्युलोजचे इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा आणि उत्पादन एसबीसी. कारण S — C आणि S — H चे शोषण शिखर खूपच कमकुवत आहे, ते ओळखण्यासाठी योग्य नाही, तर s=o मध्ये एक मजबूत शोषण शिखर आहे. म्हणून, आण्विक रचनेमध्ये सल्फोनिक ऍसिड गटाचे अस्तित्व S=O शिखराचे अस्तित्व निश्चित करून निश्चित केले जाऊ शकते. कच्चा माल सेल्युलोज आणि उत्पादन SBC च्या इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रानुसार, सेल्युलोज स्पेक्ट्रामध्ये, तरंग क्रमांक 3350 cm-1 जवळ एक मजबूत शोषण शिखर आहे, ज्याचे वर्गीकरण सेल्युलोजमध्ये हायड्रॉक्सिल स्ट्रेचिंग कंपन शिखर म्हणून केले जाते. तरंग क्रमांक 2 900 सेमी-1 जवळील मजबूत शोषण शिखर म्हणजे मिथिलीन (CH2 1) स्ट्रेचिंग कंपन शिखर. 1060, 1170, 1120 आणि 1010 cm-1 असलेली बँडची मालिका हायड्रॉक्सिल ग्रुपची स्ट्रेचिंग कंपन शोषण शिखरे आणि इथर बाँडची वाकलेली कंपन शोषण शिखरे (C — o — C) प्रतिबिंबित करते. 1650 सेमी-1 च्या आसपासची तरंग संख्या हायड्रोजन बॉन्ड शोषण शिखर हायड्रॉक्सिल गट आणि मुक्त पाण्याने तयार केलेले प्रतिबिंबित करते. 1440~1340 cm-1 हा बँड सेल्युलोजची स्फटिक रचना दर्शवितो. SBC च्या IR स्पेक्ट्रामध्ये, बँड 1440~1340 cm-1 ची तीव्रता कमकुवत झाली आहे. 1650 सेमी-1 जवळ शोषण शिखराची ताकद वाढली, हे दर्शविते की हायड्रोजन बंध तयार करण्याची क्षमता मजबूत झाली आहे. मजबूत शोषण शिखर 1180,628 सेमी -1 वर दिसू लागले, जे सेल्युलोजच्या इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपीमध्ये परावर्तित झाले नाहीत. पूर्वीचे s=o बॉन्डचे वैशिष्ट्यपूर्ण शोषण शिखर होते, तर नंतरचे s=o बॉन्डचे वैशिष्ट्यपूर्ण शोषण शिखर होते. वरील विश्लेषणानुसार, इथरिफिकेशन रिॲक्शननंतर सेल्युलोजच्या आण्विक साखळीवर सल्फोनिक आम्ल गट अस्तित्वात आहे.

2.2 एसबीसी कामगिरीवर प्रतिक्रिया परिस्थितीचा प्रभाव

प्रतिक्रिया परिस्थिती आणि SBC चे गुणधर्म यांच्यातील संबंधावरून हे लक्षात येते की तापमान, प्रतिक्रिया वेळ आणि सामग्रीचे गुणोत्तर संश्लेषित उत्पादनांच्या गुणधर्मांवर परिणाम करतात. SBC उत्पादनांची विद्राव्यता 1g उत्पादनास खोलीच्या तपमानावर 100mL विआयनीकृत पाण्यात पूर्णपणे विरघळण्यासाठी आवश्यक असलेल्या कालावधीनुसार निर्धारित केली जाते; मोर्टारच्या पाणी कपात दर चाचणीमध्ये, एसबीसी सामग्री सिमेंट वस्तुमानाच्या 1.0% आहे. याव्यतिरिक्त, सेल्युलोज मुख्यत्वे एनहायड्रोग्लुकोज युनिट (AGU) चे बनलेले असल्याने, अभिक्रिया गुणोत्तर मोजले जाते तेव्हा सेल्युलोजचे प्रमाण AGU म्हणून मोजले जाते. SBCl ~ SBC5 च्या तुलनेत, SBC6 मध्ये कमी आंतरिक स्निग्धता आणि सल्फरचे प्रमाण जास्त आहे आणि मोर्टारचा पाणी कमी होण्याचा दर 11.2% आहे. SBC ची वैशिष्ट्यपूर्ण चिकटपणा त्याचे सापेक्ष आण्विक वस्तुमान प्रतिबिंबित करू शकते. उच्च वैशिष्ट्यपूर्ण चिकटपणा दर्शवते की त्याचे सापेक्ष आण्विक वस्तुमान मोठे आहे. तथापि, यावेळी, त्याच एकाग्रतेसह जलीय द्रावणाची चिकटपणा अपरिहार्यपणे वाढेल आणि मॅक्रोमोलेक्यूल्सची मुक्त हालचाल मर्यादित होईल, जे सिमेंट कणांच्या पृष्ठभागावर शोषण्यास अनुकूल नाही, त्यामुळे पाण्याच्या खेळावर परिणाम होईल. SBC च्या फैलाव कामगिरी कमी करणे. SBC मधील सल्फरचे प्रमाण जास्त आहे, हे दर्शविते की ब्यूटाइल सल्फोनेट प्रतिस्थापन पदवी जास्त आहे, SBC आण्विक साखळी अधिक चार्ज संख्या वाहून नेते, आणि सिमेंट कणांच्या पृष्ठभागाचा प्रभाव मजबूत आहे, त्यामुळे सिमेंट कणांचे विखुरणे देखील मजबूत आहे.

सेल्युलोजच्या इथरिफिकेशनमध्ये, इथरिफिकेशन पदवी आणि उत्पादनाची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी, बहुविध अल्कलायझेशन इथरिफिकेशनची पद्धत सामान्यतः वापरली जाते. SBC7 आणि SBC8 ही उत्पादने अनुक्रमे 1 आणि 2 वेळा वारंवार क्षारीकरण इथरिफिकेशनद्वारे प्राप्त केली जातात. अर्थात, त्यांची वैशिष्ट्यपूर्ण स्निग्धता कमी आहे आणि सल्फरचे प्रमाण जास्त आहे, पाण्याची अंतिम विद्राव्यता चांगली आहे, सिमेंट मोर्टारचा पाणी कमी होण्याचा दर अनुक्रमे 14.8% आणि 16.5% पर्यंत पोहोचू शकतो. म्हणून, खालील चाचण्यांमध्ये, SBC6, SBC7 आणि SBC8 चा उपयोग सिमेंट पेस्ट आणि मोर्टारमधील त्यांच्या अनुप्रयोगाच्या प्रभावावर चर्चा करण्यासाठी संशोधन वस्तू म्हणून केला जातो.

2.3 सिमेंट गुणधर्मांवर SBC चा प्रभाव

2.3.1 सिमेंट पेस्टच्या तरलतेवर SBC चा प्रभाव

सिमेंट पेस्टच्या तरलतेवर पाणी कमी करणाऱ्या एजंट सामग्रीचा प्रभाव वक्र. SNF हे नॅप्थालीन मालिका सुपरप्लास्टिकायझर आहे. हे सिमेंट पेस्टच्या तरलतेवर पाणी कमी करणाऱ्या एजंटच्या सामग्रीच्या प्रभाव वक्रवरून पाहिले जाऊ शकते, जेव्हा SBC8 ची सामग्री 1.0% पेक्षा कमी असते, तेव्हा सामग्रीच्या वाढीसह सिमेंट पेस्टची तरलता हळूहळू वाढते आणि परिणाम SNF सारखे आहे. जेव्हा सामग्री 1.0% पेक्षा जास्त असते, तेव्हा स्लरीच्या तरलतेची वाढ हळूहळू कमी होते आणि वक्र प्लॅटफॉर्म क्षेत्रात प्रवेश करते. असे मानले जाऊ शकते की SBC8 ची संतृप्त सामग्री सुमारे 1.0% आहे. SBC6 आणि SBC7 चा देखील SBC8 सारखाच कल होता, परंतु त्यांची संपृक्तता सामग्री SBC8 पेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त होती आणि स्वच्छ स्लरी फ्लुइडिटीची सुधारणा SBC8 इतकी जास्त नव्हती. तथापि, SNF ची संतृप्त सामग्री सुमारे 0.7% ~ 0.8% आहे. जेव्हा SNF ची सामग्री सतत वाढत राहते, तेव्हा स्लरीची तरलता देखील वाढत राहते, परंतु रक्तस्त्राव रिंगनुसार, असा निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो की यावेळी वाढ काही प्रमाणात सिमेंट स्लरीद्वारे रक्तस्त्राव पाणी वेगळे केल्यामुळे होते. शेवटी, जरी SBC ची संतृप्त सामग्री SNF पेक्षा जास्त असली तरी, SBC ची सामग्री त्याच्या संतृप्त सामग्रीपेक्षा खूप जास्त असते तेव्हा रक्तस्त्राव होण्याची कोणतीही स्पष्ट घटना नाही. म्हणून, प्राथमिकपणे असे ठरवले जाऊ शकते की SBC चा पाणी कमी करण्याचा प्रभाव आहे आणि काही विशिष्ट पाणी धारणा देखील आहे, जे SNF पेक्षा वेगळे आहे. या कामाचा अधिक अभ्यास होणे आवश्यक आहे.

1.0% पाणी-कमी करणाऱ्या एजंट सामग्रीसह सिमेंट पेस्टची तरलता आणि वेळ यांच्यातील संबंध वक्रवरून असे दिसून येते की SBC मिसळलेल्या सिमेंट पेस्टची तरलता हानी 120 मिनिटांच्या आत फारच कमी असते, विशेषत: SBC6, ज्याची प्रारंभिक तरलता केवळ 200 मिमी असते. , आणि तरलता कमी होणे 20% पेक्षा कमी आहे. स्लरी फ्लुडिटीचे वार्प नुकसान SNF>SBC8>SBC7>SBC6 च्या क्रमाने होते. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की नॅप्थालीन सुपरप्लास्टिकायझर प्रामुख्याने सिमेंटच्या कणांच्या पृष्ठभागावर विमान तिरस्करणीय शक्तीद्वारे शोषले जाते. हायड्रेशनच्या प्रगतीसह, स्लरीमधील अवशिष्ट पाणी कमी करणारे घटक रेणू कमी केले जातात, ज्यामुळे सिमेंट कणांच्या पृष्ठभागावर शोषलेले पाणी कमी करणारे घटक रेणू देखील हळूहळू कमी होतात. कणांमधील तिरस्करण कमकुवत होते आणि सिमेंटचे कण भौतिक संक्षेपण तयार करतात, जे निव्वळ स्लरीच्या द्रवतेत घट दर्शवते. त्यामुळे, नॅप्थालीन सुपरप्लास्टिकायझरमध्ये मिसळलेल्या सिमेंट स्लरीचे प्रवाह कमी होते. तथापि, हा दोष सुधारण्यासाठी अभियांत्रिकीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या बहुतेक नॅप्थॅलीन मालिकेतील पाणी कमी करणारे एजंट योग्यरित्या मिसळले गेले आहेत. अशा प्रकारे, तरलता टिकवून ठेवण्याच्या बाबतीत, SBC SNF पेक्षा श्रेष्ठ आहे.

2.3.2 सिमेंट पेस्टची संभाव्यता आणि वेळ सेट करण्याचा प्रभाव

सिमेंट मिक्समध्ये पाणी कमी करणारे एजंट जोडल्यानंतर, सिमेंटच्या कणांनी पाणी कमी करणारे एजंटचे रेणू शोषले, त्यामुळे सिमेंटच्या कणांचे संभाव्य विद्युत गुणधर्म सकारात्मक ते ऋणामध्ये बदलले जाऊ शकतात आणि परिपूर्ण मूल्य स्पष्टपणे वाढते. SNF सह मिश्रित सिमेंटच्या कण क्षमतेचे परिपूर्ण मूल्य SBC पेक्षा जास्त आहे. त्याच वेळी, एसबीसीमध्ये मिसळलेल्या सिमेंट पेस्टची सेटिंग वेळ रिक्त नमुन्याच्या तुलनेत भिन्न अंशांपर्यंत वाढविली गेली आणि सेटिंग वेळ SBC6>SBC7>SBC8 लांब ते लहान अशा क्रमाने होती. हे दिसून येते की SBC वैशिष्ट्यपूर्ण स्निग्धता कमी झाल्याने आणि सल्फरचे प्रमाण वाढल्याने, सिमेंट पेस्टची सेटिंग वेळ हळूहळू कमी केली जाते. याचे कारण असे की SBC हे पॉलीपोलिसॅकराइड डेरिव्हेटिव्हजचे आहे, आणि आण्विक साखळीवर जास्त हायड्रॉक्सिल गट आहेत, ज्याचा पोर्टलँड सिमेंटच्या हायड्रेशन रिॲक्शनवर विविध अंशांचा मंदावणारा प्रभाव आहे. रिटार्डिंग एजंट मेकॅनिझमचे अंदाजे चार प्रकार आहेत आणि SBC ची रिटार्डिंग मेकॅनिझम अंदाजे खालीलप्रमाणे आहे: सिमेंट हायड्रेशनच्या अल्कधर्मी माध्यमात, हायड्रॉक्सिल ग्रुप आणि फ्री Ca2+ अस्थिर कॉम्प्लेक्स तयार करतात, ज्यामुळे द्रव टप्प्यात Ca2 10 ची एकाग्रता कमी होते. कमी होते, परंतु 02 च्या पृष्ठभागावरील सिमेंट कण आणि हायड्रेशन उत्पादनांच्या पृष्ठभागावर देखील शोषले जाऊ शकते- हायड्रोजन बाँड तयार करण्यासाठी आणि हायड्रोजन बॉण्ड्सच्या सहयोगाने इतर हायड्रॉक्सिल गट आणि पाण्याचे रेणू, ज्यामुळे सिमेंट कणांच्या पृष्ठभागावर एक थर तयार होतो. स्थिर सॉल्व्हेटेड वॉटर फिल्म. त्यामुळे सिमेंटची हायड्रेशन प्रक्रिया रोखली जाते. तथापि, वेगवेगळ्या सल्फर सामग्रीसह एसबीसीच्या साखळीतील हायड्रॉक्सिल गटांची संख्या खूप भिन्न आहे, म्हणून सिमेंट हायड्रेशन प्रक्रियेवर त्यांचा प्रभाव भिन्न असणे आवश्यक आहे.

2.3.3 तोफ पाणी कमी दर आणि शक्ती चाचणी

मोर्टारची कार्यक्षमता काही प्रमाणात काँक्रीटची कार्यक्षमता प्रतिबिंबित करू शकते म्हणून, हा पेपर प्रामुख्याने SBC सह मिश्रित मोर्टारच्या कामगिरीचा अभ्यास करतो. मोर्टारचा पाण्याचा वापर मोर्टारच्या पाणी कमी दराच्या चाचणीच्या मानकानुसार समायोजित केला गेला, ज्यामुळे तोफ नमुना विस्तार (180±5) मिमी पर्यंत पोहोचला आणि 40 मिमी × 40 मिलीटीएल × 160 मिलचे नमुने कॉम्प्रेसिव्ह चाचणीसाठी तयार केले गेले. प्रत्येक वयाची ताकद. पाणी कमी करणाऱ्या एजंटशिवाय रिक्त नमुन्यांच्या तुलनेत, प्रत्येक वयोगटातील पाणी-कमी करणाऱ्या एजंटसह मोर्टार नमुन्यांची ताकद वेगवेगळ्या अंशांमध्ये सुधारली गेली आहे. 1.0% SNF सह डोप केलेल्या नमुन्यांची संकुचित शक्ती 3, 7 आणि 28 दिवसात अनुक्रमे 46%, 35% आणि 20% वाढली. मोर्टारच्या संकुचित शक्तीवर SBC6, SBC7 आणि SBC8 चा प्रभाव समान नाही. SBC6 सह मिसळलेल्या मोर्टारची ताकद प्रत्येक वयात थोडीशी वाढते, आणि 3 d, 7 d आणि 28d वर मोर्टारची ताकद अनुक्रमे 15%, 3% आणि 2% ने वाढते. SBC8 सह मिश्रित मोर्टारची संकुचित शक्ती मोठ्या प्रमाणात वाढली आणि 3, 7 आणि 28 दिवसांनी तिची ताकद अनुक्रमे 61%, 45% आणि 18% ने वाढली, हे दर्शविते की SBC8 चा सिमेंट मोर्टारवर मजबूत पाणी-कमी आणि मजबूत प्रभाव आहे.

2.3.4 SBC आण्विक संरचना गुणधर्मांचा प्रभाव

सिमेंट पेस्ट आणि मोर्टारवरील एसबीसीच्या प्रभावावरील वरील विश्लेषणासह, हे शोधणे कठीण नाही की एसबीसीची आण्विक रचना, जसे की वैशिष्ट्यपूर्ण चिकटपणा (त्याच्या सापेक्ष आण्विक वजनाशी संबंधित, सामान्य वैशिष्ट्यपूर्ण चिकटपणा जास्त आहे, त्याचे सापेक्ष. आण्विक वजन जास्त आहे), सल्फर सामग्री (आण्विक साखळीवरील मजबूत हायड्रोफिलिक गटांच्या प्रतिस्थापनाच्या डिग्रीशी संबंधित, उच्च सल्फर सामग्री उच्च प्रमाणात प्रतिस्थापन आहे, आणि त्याउलट) SBC च्या अनुप्रयोगाची कार्यक्षमता निर्धारित करते. जेव्हा कमी आंतरिक स्निग्धता आणि उच्च सल्फर सामग्रीसह SBC8 ची सामग्री कमी असते, तेव्हा त्यात कणांना सिमेंट करण्याची मजबूत फैलाव क्षमता असू शकते आणि संपृक्तता सामग्री देखील कमी असते, सुमारे 1.0%. सिमेंट पेस्टच्या सेटिंग वेळेचा विस्तार तुलनेने लहान आहे. समान तरलतेसह मोर्टारची संकुचित शक्ती प्रत्येक वयात स्पष्टपणे वाढते. तथापि, उच्च आंतरिक स्निग्धता आणि कमी सल्फर सामग्रीसह SBC6 ची सामग्री कमी असताना कमी द्रवता असते. तथापि, जेव्हा त्याची सामग्री सुमारे 1.5% पर्यंत वाढविली जाते, तेव्हा कणांना सिमेंट करण्याची त्याची पसरण्याची क्षमता देखील लक्षणीय असते. तथापि, शुद्ध स्लरीची सेटिंग वेळ अधिक लांबली आहे, जी मंद सेटिंगची वैशिष्ट्ये दर्शवते. वेगवेगळ्या वयोगटातील मोर्टार संकुचित शक्तीची सुधारणा मर्यादित आहे. सर्वसाधारणपणे, मोर्टार प्रवाहीपणा टिकवून ठेवण्यासाठी SBC पेक्षा SNF पेक्षा चांगले आहे.

3. निष्कर्ष

1. सेल्युलोजपासून संतुलित पॉलिमरायझेशन डिग्री असलेले सेल्युलोज तयार केले गेले, जे NaOH अल्कलायझेशन नंतर 1,4 मोनोब्युटाइल सल्फोनोलॅक्टोनसह इथराइज केले गेले आणि नंतर पाण्यात विरघळणारे ब्यूटाइल सल्फोनोलॅक्टोन तयार केले गेले. उत्पादनाच्या इष्टतम प्रतिक्रिया परिस्थिती खालीलप्रमाणे आहेत: पंक्ती (Na0H); द्वारे (AGU); n(BS) -2.5:1.0:1.7, प्रतिक्रिया वेळ 4.5h, प्रतिक्रिया तापमान 75℃ होते. वारंवार अल्कलायझेशन आणि इथरिफिकेशन वैशिष्ट्यपूर्ण चिकटपणा कमी करू शकते आणि उत्पादनातील सल्फर सामग्री वाढवू शकते.

2. योग्य वैशिष्ट्यपूर्ण स्निग्धता आणि सल्फर सामग्रीसह SBC सिमेंट स्लरीची तरलता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते आणि तरलता कमी होऊ शकते. जेव्हा मोर्टारचा पाणी कमी करण्याचा दर 16.5% पर्यंत पोहोचतो, तेव्हा प्रत्येक वयात मोर्टारच्या नमुन्याची संकुचित शक्ती स्पष्टपणे वाढते.

3. पाणी-कमी करणारे एजंट म्हणून एसबीसीचा वापर काही प्रमाणात मंदपणा दर्शवितो. योग्य वैशिष्ट्यपूर्ण स्निग्धतेच्या स्थितीत, सल्फरचे प्रमाण वाढवून आणि रेटार्डिंग डिग्री कमी करून उच्च कार्यक्षमतेचे पाणी कमी करणारे एजंट मिळवणे शक्य आहे. काँक्रिट मिश्रणाच्या संबंधित राष्ट्रीय मानकांचा संदर्भ देत, SBC ने व्यावहारिक उपयोग मूल्यासह पाणी कमी करणारे एजंट, पाणी कमी करणारे एजंट, उच्च कार्यक्षमतेचे पाणी कमी करणारे एजंट, आणि अगदी उच्च कार्यक्षमतेचे पाणी कमी करणारे एजंट बनणे अपेक्षित आहे.