Таъсири эфири гидроксипропил метил целлюлоза ба хосиятҳои маҳлули сементии мошин пошидашуда

Эфири целлюлоза як иловаи муҳим дар миномети бо мошин таркондашуда мебошад. Таъсири чор часпакии гуногуни гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) ба нигоҳ доштани об, зичӣ, таркиби ҳаво, хосиятҳои механикӣ ва тақсимоти андозаи сӯрохиҳои миномет бо мошин таркондашуда омӯхта шуд. Тадқиқотҳо нишон доданд, ки: HPMC метавонад кори нигоҳдории обро ба таври назаррас беҳтар кунад ва сатҳи нигоҳдории об метавонад аз 90% зиёд бошад, вақте ки миқдори HPMC 0,15% аст. Аз ҳама равшан; хавои махлул бо зиёд шудани таркиби HPMC меафзояд: HPMC бешубха хосиятхои механикии махлули цементро паст мекунад, аммо коэффитсиенти печонидани махлул зиёд мешавад; андозаи сӯрохии миномет пас аз илова кардани HPMC ба таври назаррас афзоиш хоҳад ёфт, Ҳиссаи сӯрохиҳои зараровар ва сӯрохиҳои сершумори зараровар ба таври назаррас афзоиш ёфт.

Калимаҳои калидӣ: миномёт; эфири гидроксипропил метилцеллюлоза; нигоҳ доштани об; тақсимоти андозаи сӯрохиҳо

0. Сарсухан

Дар солхои охир дар баробари пешрафти пай дар паи саноат ва такмил додани технология дар мамлакати мо бо рохи чорй намудан ва такмил додани машинахои махлулпошии хоричй технологияи дорупошии механикй ва андова хеле инкишоф ёфт. Маҳлули пошидани механикӣ аз минометҳои муқаррарӣ фарқ мекунад, ки маҳсулнокии баланди нигоҳдории об, моеъи мувофиқ ва иҷрои муайяни зидди пошхӯриро талаб мекунад. Одатан, ба маҳлул эфири селлюлоза илова карда мешавад, ки дар байни онҳо гидроксипропил метилселлюлоза эфири оддӣ (HPMC) бештар истифода мешавад. Вазифаҳои асосии HPMC дар миномет иборатанд аз: қобилияти хуби нигоҳдории об, ғафсӣ ва часпаккунӣ ва танзими реологӣ. Бо вучуди ин, аз камбудихои ХПМК чашм пушидан мумкин нест. HPMC дорои таъсири ҳавоӣ мебошад, ки боиси камбудиҳои дохилӣ мегардад ва хосиятҳои механикии минометро ба таври ҷиддӣ коҳиш медиҳад. Ин мақола таъсири HPMC-ро ба суръати нигоҳдории об, зичӣ, ҳаво ва хосиятҳои механикии маҳлул аз ҷанбаи макроскопӣ меомӯзад ва таъсири HPMC ба сохтори сӯрохи минометро аз ҷанбаи микроскопӣ меомӯзад.

1. Санҷиш

1.1 Ашьёи хом

Цемент: дар тиҷорат дастрас П·О42,5 семент, 28д қувваи печидан ва фишурдани он мутаносибан 6,9 ва 48,2 МПа; қум: Реги дарёи Ченгде, 40-100 mesh; эфири селлюлоза: спирти гидроксипропил, ки аз ҷониби як ширкат дар Ҳбей истеҳсол шудааст, эфири селлюлозаи метил, хокаи сафед, часпакии номиналӣ 40, 100, 150, 200 Па·С: Об: оби тозаи лӯла.

1.2 Усули санҷиш

Мувофиқи JGJ / T 105-2011 "Қоидаҳои сохтмонӣ барои пошидани механикӣ ва андова", консентратсияи маҳлул 80 ~ 120 мм ва сатҳи нигоҳдории об аз 90% зиёдтар аст. Дар ин озмоиш таносуби оҳак ва қум дар 1:5 муқаррар карда мешавад, консентратӣ дар (93) назорат карда мешавад.±2)мм буда, эфири целлюлоза аз берун омехта карда мешавад ва микдори он аз руи массаи цемент хисоб карда мешавад. Хусусиятҳои асосии маҳлул, аз қабили зичии тар, миқдори ҳаво, суръати нигоҳдории об ва консентратӣ бо истинод ба JGJ 70-2009 "Усулҳои санҷиши хосиятҳои асосии минометҳои сохтмонӣ" санҷида мешаванд ва таркиби ҳаво мувофиқи усули зич. Озмоишҳои омодагӣ, тобоварӣ ва фишурдани намунаҳо бо истинод ба GB/T 17671-1999 "Усулҳои санҷиши мустаҳкамии қуми маҳлули сементӣ (Усули ISO)" гузаронида шуданд. Андозаи сӯрохиҳо тавассути поросиметрияи симоб санҷида шуд. Модели порозиметри симоб AUTOPORE 9500 буд ва диапазони ченкунӣ аз 5,5 нм то 360 буд.μм. Ҳамагӣ 4 маҷмӯи санҷишҳо гузаронида шуданд. 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (рақамҳо A, B, C, D мебошанд).

2. Натиҷаҳо ва таҳлил

2.1 Таъсири HPMC ба сатҳи нигоҳдории об дар маҳлули семент

Нигоҳ доштани об ба қобилияти нигоҳ доштани об дахл дорад. Дар миномет пошидани мошин, илова кардани эфири селлюлоза метавонад намиро самаранок нигоҳ дорад, суръати хунравиро коҳиш диҳад ва ба талаботи гидратсияи кофии маводи семент асосёфта ҷавобгӯ бошад.

Аз таъсири HPMC ба меъёри об нигоҳ доштани маҳлул маълум мешавад, ки бо зиёд шудани таркиби HPMC суръати нигоҳдории об тадриҷан меафзояд. Каҷҳои эфирҳои селлюлоза бо часпакҳои 100, 150 ва 200 Па·ҳо асосан якхелаанд. Вақте ки мундариҷа аз 0,05% то 0,15% аст, суръати нигоҳдории об ба таври хаттӣ меафзояд. Вақте ки мундариҷа 0,15% аст, сатҳи нигоҳдории об аз 93% зиёдтар аст..Пас аз 20%, тамоюли афзояндаи нигоҳдории об ҳамвор мешавад, ки нишон медиҳад, ки миқдори HPMC ба сершавӣ наздик аст. Каҷи таъсири миқдори HPMC бо часпакии 40 Па·с оид ба суръати нигоҳ доштани об тақрибан як хати рост аст. Вақте ки миқдор аз 0,15% зиёд аст, сатҳи нигоҳдории об дар муқоиса бо се намуди дигари HPMC бо ҳамон миқдори часпак хеле пасттар аст. Одатан чунин мешуморанд, ки механизми нигоҳдории оби эфири селлюлоза ин аст: гурӯҳи гидроксил дар молекулаи эфири селлюлоза ва атоми оксиген дар пайванди эфир бо молекулаи об пайваст шуда, пайванди гидрогенро ташкил медиҳанд, то оби озод ба оби пайвастшуда табдил ёбад. , Ҳамин тавр бозӣ таъсири хуб нигоҳ доштани об; Инчунин боварӣ дорад, ки байнидиффузия байни молекулаҳои об ва занҷирҳои молекулавии эфири селлюлоза ба молекулаҳои об имкон медиҳад, ки ба дохили занҷирҳои макромолекулярии эфири селлюлоза ворид шаванд ва ба қувваҳои сахти пайвастшавӣ дучор шаванд ва ба ин васила нигоҳдории обро дар шлами семент беҳтар кунад. Нигоҳдории аълои об метавонад минометро якхела нигоҳ дорад, ҷудо кардан осон нест ва иҷрои хуби омехтаро ба даст орад, дар ҳоле ки фарсудашавии механикиро кам мекунад ва мӯҳлати истифодаи мошини пошидани минометро зиёд мекунад.

2.2 Таъсири HPMC ба зичӣ ва ҳавои маҳлули семент

Аз таъсири часпакихо ва вояи гуногуни ХПМК ба зичии махлул дида мешавад, ки хангоми микдори ХПМК 0-0,20% зичии махлул бо зиёд шудани вояи ХПМК якбора аз 2050 кг/м кам мешавад.³ тақрибан ба 1650 кг / м³ , такрибан 20 фоиз кам шуд; пас аз он ки мундариҷаи HPMC аз 0,20% зиёд бошад, коҳиши зичии он ҳамвор мешавад. Чор намуди HPMC-ро бо часпакиашон гуногун мукоиса намуда, дидан мумкин аст, ки часпак хар кадар зиёд бошад, зичии махлул хамон кадар паст мешавад; каҷҳои зичии миномётҳо бо часпакиҳои омехтаи 150 ва 200 Па с HPMC асосан ба ҳам мепайванданд, ки ин нишон медиҳад, ки ҳангоми афзоиши часпакии HPMC, зичии маҳлул дигар кам намешавад.

Аз таъсири часпакихо ва вояи гуногуни HPMC ба таркиби хавои махлул маълум мешавад, ки тагйири таркиби хавои махлул ба зичии махлул мухолиф аст. Ҳаҷми ҳаво қариб дар як хати рост баланд мешавад; вакте ки таркиби HPMC аз 0,20% зиёд мешавад, таркиби хаво базӯр тагйир намеёбад, ки ин нишон медиҳад, ки таъсири ба ҳаво воридкунандаи маҳлул ба сершавӣ наздик аст. Таъсири ба ҳаво воридкунандаи HPMC бо часпакии 150 ва 200 Па·с бузургтар аз HPMC бо часпакии 40 ва 100 Па аст·s.

Таъсири ба ҳаво дохилшавандаи эфири селлюлоза асосан бо сохтори молекулавии он муайян карда мешавад. Эфири селлюлоза ҳам гурӯҳҳои гидрофиликӣ (гидроксил, гурӯҳҳои эфир) ва ҳам гурӯҳҳои гидрофобӣ (гурӯҳҳои метил, ҳалқаҳои глюкоза) дорад ва як сурфактант аст. , фаъолияти рӯизаминӣ дорад, бинобар ин, таъсири ҳаворо ҷалб мекунад. Аз як тараф, гази ба кор андохташуда дар махлул хамчун подшипник амал карда, кори махлулро бехтар карда, хачми онро зиёд ва истехсоли махсулотро зиёд карда метавонад, ки ин барои истехсолкунанда фоиданок аст. Аммо аз тарафи дигар, таъсири ба ҳаво воридкунанда таркиби ҳавои маҳлул ва ковокӣ пас аз сахт шуданро зиёд мекунад, ки дар натиҷа сурохиҳои зараровар зиёд мешаванд ва хосиятҳои механикиро хеле паст мекунанд. Гарчанде ки HPMC дорои таъсири муайяни воридкунандаи ҳаво аст, он наметавонад агенти воридкунандаи ҳаворо иваз кунад. Илова бар ин, вақте ки HPMC ва агенти воридкунандаи ҳаво дар як вақт истифода мешаванд, агенти воридкунандаи ҳаво метавонад ноком шавад.

2.3 Таъсири HPMC ба хосиятҳои механикии маҳлули семент

Аз қувваи қавии 28d ва қувваи фишурдани 28d, дидан мумкин аст, ки вақте ки миқдори HPMC ҳамагӣ 0,05% аст, қувваи печиши маҳлул ба таври назаррас коҳиш меёбад, ки нисбат ба намунаи холии бе HPMC тақрибан 25% камтар аст ва қувваи фишурда метавонад танҳо ба 65% намунаи холӣ расад. 80%. Ҳангоми аз 0,20% зиёд будани миқдори HPMC, дараҷаи паст шудани қувваи печидан ва фишурдани маҳлул маълум нест. Часпакии HPMC ба хосиятҳои механикии маҳлул каме таъсир мерасонад. HPMC миқдори зиёди футурҳои хурди ҳаворо ҷорӣ мекунад ва таъсири ҳаво ба миномёт ковокии дохилӣ ва сӯрохиҳои зараровари маҳлулро зиёд мекунад, ки дар натиҷа қувваи фишурдашавӣ ва қавии печиш ба таври назаррас коҳиш меёбад. Сабаби дигари паст шудани кувваи махлул ин таъсири обнигохдории эфири целлюлоза мебошад, ки обро дар махлули сахтшуда нигох медорад ва таносуби калони об-пайвандак боиси паст шудани иктидори блоки озмоиши мегардад. Барои махлули сохтмони механикӣ, гарчанде ки эфири селлюлоза метавонад суръати нигоҳдории оби маҳлулро ба таври назаррас афзоиш диҳад ва қобилияти коркарди онро беҳтар созад, агар миқдори он хеле калон бошад, он ба хосиятҳои механикии маҳлул таъсири ҷиддӣ мерасонад, бинобар ин муносибати байни ин ду бояд оқилона вазн карда шавад.

Аз таносуби қабати 28-рӯза, дидан мумкин аст, ки бо афзоиши мундариҷаи HPMC, таносуби умумии қабати миномет тамоюли афзоишро нишон медиҳад, ки асосан муносибати хатӣ аст. Зеро эфири селлюлоза ба изофашуда микдори зиёди фуфакхои хаворо ба вучуд оварда, дар дохили махлул нуксонхои бештар пайдо мекунад, ки дар натича кувваи фишурдани махлул якбора кам мешавад ва гарчанде ки кувваи печидан низ то андозае кам мешавад; аммо эфири селлюлоза метавонад чандирии минометро беҳтар созад ва муқовимат кунад. Қувваи қатшаванда мусоид аст, ки суръати коҳишро суст мекунад. Бо назардошти ҳамаҷониба, таъсири якҷояи ин ду боиси афзоиши таносуби қатшаванда мегардад.

2.4 Таъсири HPMC ба андозаи сӯрохи миномет

Каҷҳои тақсимоти андозаи сӯрохиҳои чор гурӯҳи намунаҳои A, B, C ва D тавассути порозиметрияи симобӣ чен карда шуданд.

Мувофиқи каҷи тақсимоти андозаи сӯрохҳо, маълумоти тақсимоти андозаи сӯрохҳо ва параметрҳои гуногуни омории намунаҳои AD, HPMC ба сохтори сӯрохии махлули семент таъсири калон мерасонад:

(1) Пас аз илова кардани HPMC, андозаи сӯрохии махлули семент ба таври назаррас меафзояд. Дар каҷи тақсимоти андозаи сӯрохҳо майдони тасвир ба тарафи рост ҳаракат мекунад ва арзиши сӯрохии мувофиқ ба арзиши қулла калонтар мешавад. Инчунин аз маълумоти омории тақсимоти андозаи сӯрохиҳо ва андозаи миёнаи сӯрохҳо дар натиҷаҳои санҷиши параметрҳои гуногуни оморӣ, дидан мумкин аст, ки андозаи миёнаи сӯрохии махлули семент пас аз илова кардани HPMC нисбат ба намунаи холӣ ба таври назаррас калонтар аст ва дар намуна бо миқдори 0,3% Диафрагсияи қимат нисбат ба намунаи холӣ 2 дараҷа баландтар аст.

(2) Ву Чжунвэй ва дигарон. сӯрохҳоро дар бетон ба чор намуд тақсим кард, ки сӯрохҳои безарар мебошанд (≤20 нм), чанд сӯрохиҳои зараровар (20–100 нм), сӯрохиҳои зараровар (100–200 нм) ва пораҳои зиёди зараровар (≥200 нм). 200 нм). Аз маълумоти омории тақсимоти андозаи сӯрохҳо ва натиҷаҳои санҷиши параметрҳои гуногуни оморӣ дидан мумкин аст, ки шумораи сӯрохиҳои безарар ё сӯрохиҳои камтар зараровар ба таври назаррас коҳиш ёфта, пас аз илова кардани HPMC шумораи сӯрохиҳои зараровар ё бештар зараровар зиёд мешавад. Пораҳои безарар ё камтар зиёновари намуна бидуни HPMC тақрибан 49,4% -ро ташкил медиҳанд ва сӯрохиҳои безарар ё камтар зараровар пас аз илова кардани HPMC ба таври назаррас коҳиш меёбанд. Миқдори 0,1% -ро мисол мегирем, сӯрохиҳои безарар ё камтар зараровар тақрибан 45% кам карда мешаванд. , шумораи сӯрохиҳои зараровар аз 10 зиёдтарμм кариб 9 баробар афзуд.

3) Диаметри миёнаи сӯрохиҳо, диаметри миёнаи сӯрохҳо, ҳаҷми мушаххаси сӯрохиҳо ва майдони мушаххаси рӯизаминӣ бо афзоиши мундариҷаи HPMC қоидаҳои хеле қатъии тағирро риоя намекунанд, ки метавонад ба паҳншавии зиёди интихоби намуна дар санҷиши тазриқи симоб алоқаманд бошад. Аммо дар маҷмӯъ, диаметри миёнаи сӯрохиҳо, диаметри миёнаи сӯрохиҳо ва ҳаҷми мушаххаси сӯрохии намунае, ки бо HPMC омехта шудааст, дар муқоиса бо намунаи холӣ афзоиш меёбад, дар ҳоле ки майдони мушаххаси сатҳи рӯи он кам мешавад.

3. Хулоса

(1) Меъёри нигоҳдории об бо афзоиши таркиби HPMC меафзояд. Каҷҳои эфири селлюлоза бо часпакҳои 100, 150 ва 200 Па·S асосан якхелаанд ва суръати нигоҳдории об аз 93% зиёдтар аст, вақте ки мундариҷа 0,15% аст. Вақте ки мазмуни 40 Па·s эфири селлюлоза бештар аз 0,15% аст, сатҳи нигоҳдории об пасттар аз се намуди дигар часпак HPMC аст.

(2) Зичии миномет тадриҷан бо афзоиши мундариҷаи HPMC кам мешавад ва мундариҷа 0,05% -ро ташкил медиҳад. Пастшавии зичӣ аз ҳама равшантар дар 0,20%, тақрибан 20% аст; вақте ки мундариҷа аз 0,20% зиёд аст, зичии он базӯр тағир намеёбад; хавои махлул бо зиёд шудани таркиби HPMC меафзояд.

(3) Афзоиши мундариҷаи HPMC бешубҳа хосиятҳои механикии маҳлули сементро коҳиш медиҳад, аммо таносуби мувофиқи қабати маҳлул зиёд мешавад ва чандирии маҳлул беҳтар мешавад.

(4) Пас аз илова кардани HPMC, андозаи сӯрохи миномет ба таври назаррас меафзояд ва таносуби сӯрохиҳои зараровар ва сӯрохиҳои сершумори зараровар ба таври назаррас меафзояд. Намунаи дорои мундариҷаи 0,1% HPMC дар муқоиса бо намунаи холӣ, ки порчаҳои зараровар надоранд ё камтар, тақрибан 45% кам шудаанд ва шумораи сӯрохиҳои зараровар бештар аз 10μм кариб 9 баробар афзуд.