ہائیڈروکسیتھائل میتھائل سیلولوز (HEMC) کی چپکنے والی تبدیلی جیسے عوامل کے اثر و رسوخ، چاہے اس میں ترمیم کی گئی ہو یا نہیں، اور تازہ سیمنٹ مارٹر کی پیداوار کے دباؤ اور پلاسٹک کی چپکنے والی مواد میں تبدیلی کا مطالعہ کیا گیا۔ غیر ترمیم شدہ HEMC کے لیے، جتنی زیادہ viscosity ہوگی، اتنا ہی کم پیداوار کا دباؤ اور مارٹر کی پلاسٹک کی viscosity؛ مارٹر کی rheological خصوصیات پر ترمیم شدہ HEMC کی viscosity تبدیلی کا اثر کمزور ہو گیا ہے۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ اس میں ترمیم کی گئی ہے یا نہیں، HEMC کی واسکاسیٹی جتنی زیادہ ہوگی، پیداواری تناؤ اور مارٹر کی پلاسٹک چپکنے والی ترقی کا پسماندگی کا اثر اتنا ہی زیادہ واضح ہے۔ جب HEMC کا مواد 0.3% سے زیادہ ہوتا ہے تو، مواد کے بڑھنے کے ساتھ ہی پیداوار کا دباؤ اور مارٹر کی پلاسٹک کی چپکنے والی صلاحیت بڑھ جاتی ہے۔ جب HEMC کا مواد بڑا ہوتا ہے، تو مارٹر کی پیداوار کا دباؤ وقت کے ساتھ کم ہوتا جاتا ہے، اور وقت کے ساتھ ساتھ پلاسٹک کی viscosity کی حد بڑھ جاتی ہے۔
کلیدی الفاظ: ہائیڈروکسیتھائل میتھائل سیلولوز، تازہ مارٹر، ریولوجیکل خصوصیات، پیداوار کا دباؤ، پلاسٹک کی چپکنے والی
I. تعارف
مارٹر تعمیراتی ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، زیادہ سے زیادہ توجہ مشینی تعمیر پر دی گئی ہے. لمبی دوری کی عمودی نقل و حمل پمپ مارٹر کے لیے نئے تقاضے پیش کرتی ہے: پمپنگ کے پورے عمل میں اچھی روانی کو برقرار رکھا جانا چاہیے۔ اس کے لیے مارٹر کی روانی کو متاثر کرنے والے عوامل اور پابندی والی شرائط کا مطالعہ کرنے کی ضرورت ہے، اور عام طریقہ یہ ہے کہ مارٹر کے rheological پیرامیٹرز کا مشاہدہ کیا جائے۔
مارٹر کی rheological خصوصیات بنیادی طور پر خام مال کی نوعیت اور مقدار پر منحصر ہیں۔ سیلولوز ایتھر ایک ایسا مرکب ہے جو صنعتی مارٹر میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، جو مارٹر کی rheological خصوصیات پر بہت زیادہ اثر ڈالتا ہے، اس لیے اندرون اور بیرون ملک اسکالرز نے اس پر کچھ تحقیق کی ہے۔ خلاصہ طور پر، مندرجہ ذیل نتائج اخذ کیے جا سکتے ہیں: سیلولوز ایتھر کی مقدار میں اضافہ مارٹر کے ابتدائی ٹارک میں اضافے کا باعث بنے گا، لیکن ہلچل کی مدت کے بعد، مارٹر کی بہاؤ مزاحمت اس کی بجائے کم ہو جائے گی (1) ; جب ابتدائی روانی بنیادی طور پر ایک جیسی ہو تو مارٹر کی روانی پہلے ختم ہو جائے گی۔ کمی کے بعد اضافہ ہوا (2)؛ مارٹر کی پیداوار کی طاقت اور پلاسٹک کی چپچپا پن نے پہلے کم ہونے اور پھر بڑھنے کا رجحان ظاہر کیا، اور سیلولوز ایتھر نے مارٹر کے ڈھانچے کی تباہی کو فروغ دیا اور تباہی سے تعمیر نو تک کا وقت بڑھایا (3)؛ ایتھر اور گاڑھا پاؤڈر زیادہ واسکعثاٹی اور استحکام وغیرہ رکھتا ہے (4)۔ تاہم، مندرجہ بالا مطالعات میں اب بھی کوتاہیاں ہیں:
مختلف اسکالرز کے پیمائش کے معیارات اور طریقہ کار یکساں نہیں ہیں، اور ٹیسٹ کے نتائج کا درست موازنہ نہیں کیا جا سکتا۔ آلے کی جانچ کی حد محدود ہے، اور ماپا مارٹر کے rheological پیرامیٹرز میں تبدیلی کی ایک چھوٹی سی رینج ہے، جو وسیع پیمانے پر نمائندہ نہیں ہے؛ مختلف viscosities کے ساتھ سیلولوز ایتھرز پر تقابلی ٹیسٹ کی کمی ہے؛ بہت سے متاثر کرنے والے عوامل ہیں، اور تکرار کی اہلیت اچھی نہیں ہے۔ حالیہ برسوں میں، Viskomat XL مارٹر rheometer کی ظاہری شکل نے مارٹر کی rheological خصوصیات کے درست تعین کے لیے بڑی سہولت فراہم کی ہے۔ اس میں اعلی خودکار کنٹرول لیول، بڑی صلاحیت، وسیع ٹیسٹ رینج، اور اصل حالات کے مطابق ٹیسٹ کے نتائج کے فوائد ہیں۔ اس مقالے میں، اس قسم کے آلے کے استعمال کی بنیاد پر، موجودہ اسکالرز کے تحقیقی نتائج کی ترکیب کی گئی ہے، اور ٹیسٹ پروگرام تیار کیا گیا ہے تاکہ ہائیڈروکسیتھائل میتھائل سیلولوز (HEMC) کی مختلف اقسام اور viscosities کے اثرات کا مطالعہ کیا جا سکے۔ خوراک کی ایک بڑی حد۔ کارکردگی کا اثر.
2. تازہ سیمنٹ مارٹر کا Rheological ماڈل
چونکہ rheology کو سیمنٹ اور کنکریٹ سائنس میں متعارف کرایا گیا تھا، بہت سے مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ تازہ کنکریٹ اور مارٹر کو Bingham سیال سمجھا جا سکتا ہے، اور Banfill نے Bingham ماڈل کو مارٹر کی rheological خصوصیات کی وضاحت کے لیے استعمال کرنے کی فزیبلٹی کو مزید واضح کیا (5)۔ Bingham ماڈل کی rheological مساوات τ=τ0+μγ میں، τ قینچ کا تناؤ ہے، τ0 پیداوار کا تناؤ ہے، μ پلاسٹک کی واسکاسیٹی ہے، اور γ قینچ کی شرح ہے۔ ان میں سے، τ0 اور μ دو اہم ترین پیرامیٹرز ہیں: τ0 کم از کم قینچ کا دباؤ ہے جو سیمنٹ مارٹر کو بہاؤ بنا سکتا ہے، اور صرف جب τ>τ0 مارٹر پر عمل کرتا ہے، مارٹر بہہ سکتا ہے۔ μ چپچپا مزاحمت کی عکاسی کرتا ہے جب مارٹر بہتا ہے μ جتنا بڑا ہوگا، مارٹر کا بہاؤ اتنا ہی آہستہ ہوگا [3]۔ اس صورت میں جہاں τ0 اور μ دونوں نامعلوم ہیں، قینچ کے تناؤ کو کم از کم دو مختلف قینچ کی شرحوں پر ناپا جانا چاہیے اس سے پہلے کہ اس کا حساب لگایا جا سکے (6)۔
دیے گئے مارٹر ریومیٹر میں، بلیڈ کی گردش کی شرح N کو ترتیب دے کر اور مارٹر کی قینچ مزاحمت سے پیدا ہونے والے ٹارک T کی پیمائش کر کے حاصل کردہ NT وکر کو ایک اور مساوات T=g+ کا حساب لگانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے جو کہ Bingham ماڈل کے مطابق ہے دو پیرامیٹرز۔ Nh کا g اور h۔ g پیداواری تناؤ τ0 کے متناسب ہے، h پلاسٹک کی viscosity کے متناسب ہے μ، اور τ0 = (K/G)g، μ = (l / G) h، جہاں G آلہ سے متعلق ایک مستقل ہے، اور K کر سکتا ہے۔ معلوم بہاؤ سے گزرنا یہ اس سیال کو درست کرکے حاصل کیا جاتا ہے جس کی خصوصیات قینچ کی شرح کے ساتھ تبدیل ہوتی ہیں[7]۔ سہولت کی خاطر، یہ مقالہ براہ راست g اور h پر بحث کرتا ہے، اور g اور h کے بدلتے ہوئے قانون کو استعمال کرتا ہے تاکہ پیداوار کے دباؤ کے بدلتے ہوئے قانون اور مارٹر کے پلاسٹک کی چپکنے کی عکاسی کی جا سکے۔
3. ٹیسٹ
3.1 خام مال
3.2 ریت
کوارٹز ریت: موٹی ریت 20-40 میش، درمیانی ریت 40-70 میش، باریک ریت 70-100 میش، اور تینوں کو 2:2:1 کے تناسب میں ملایا جاتا ہے۔
3.3 سیلولوز ایتھر
Hydroxyethyl methylcellulose HEMC20 (viscosity 20000 mPa s)، HEMC25 (viscosity 25000 mPa s)، HEMC40 (viscosity 40000 mPa s)، اور HEMC45 (viscosity 45000 mPa s)، اور MCHE 45000 ایم پی اے سیل آسمان
3.4 پانی ملانا
نل کا پانی
3.5 ٹیسٹ پلان
چونے اور ریت کا تناسب 1:2.5 ہے، پانی کی کھپت سیمنٹ کی کھپت کا 60% ہے، اور HEMC کا مواد سیمنٹ کی کھپت کا 0-1.2% ہے۔
سب سے پہلے درست وزنی سیمنٹ، HEMC اور کوارٹز ریت کو یکساں طور پر مکس کریں، پھر GB/T17671-1999 کے مطابق مکسنگ پانی ڈالیں اور ہلائیں، اور پھر ٹیسٹ کرنے کے لیے Viskomat XL مارٹر ریومیٹر کا استعمال کریں۔ ٹیسٹ کا طریقہ کار یہ ہے: رفتار تیزی سے 0 سے 80rpm 0 ~ 5 منٹ پر، 60 rpm 5 ~ 7 منٹ، 40 rpm 7 ~ 9 منٹ، 20 rpm 9 ~ 11 منٹ، 10 rpm 11 ~ 13 منٹ، اور 5 rpm 13 ~ 15 منٹ پر، 15~30 منٹ، رفتار 0rpm ہے، اور پھر مندرجہ بالا طریقہ کار کے مطابق ہر 30 منٹ میں ایک بار سائیکل کریں، اور ٹیسٹ کا کل وقت 120 منٹ ہے۔
4. نتائج اور بحث
4.1 سیمنٹ مارٹر کی rheological خصوصیات پر HEMC viscosity کی تبدیلی کا اثر
(HEMC کی مقدار سیمنٹ کے ماس کا 0.5% ہے)، اسی مناسبت سے پیداوار کے تناؤ اور مارٹر کے پلاسٹک کی چپکنے والی تبدیلی کے قانون کی عکاسی کرتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اگرچہ HEMC40 کی viscosity HEMC20 سے زیادہ ہے، لیکن HEMC40 کے ساتھ ملا ہوا مارٹر کی پیداوار کا دباؤ اور پلاسٹک کی viscosity HEMC20 کے ساتھ ملے مارٹر کی نسبت کم ہے۔ اگرچہ HEMC45 کی viscosity HEMC25 کے مقابلے میں 80% زیادہ ہے، لیکن مارٹر کی پیداوار کا دباؤ قدرے کم ہے، اور پلاسٹک کی viscosity کے درمیان ہے 90 منٹ کے بعد اضافہ ہوا۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ سیلولوز ایتھر کی واسکاسیٹی جتنی زیادہ ہوگی، تحلیل کی رفتار اتنی ہی کم ہوگی، اور اس کے ساتھ تیار کردہ مارٹر کو حتمی چپکنے تک پہنچنے میں اتنا ہی زیادہ وقت لگتا ہے [8]۔ مزید برآں، ٹیسٹ کے اسی لمحے، HEMC40 کے ساتھ ملے مارٹر کی بلک کثافت HEMC20 کے ساتھ ملے مارٹر سے کم تھی، اور HEMC45 کے ساتھ ملے مارٹر کی HEMC25 کے ساتھ ملے مارٹر سے کم تھی، اس بات کا اشارہ ہے کہ HEMC40 اور HEMC45 نے مزید ہوا کے بلبلے متعارف کرائے ہیں، اور مارٹر میں ہوا کے بلبلوں پر "بال" اثر ہوتا ہے، جو مارٹر کے بہاؤ کی مزاحمت کو بھی کم کرتا ہے۔
HEMC40 کو شامل کرنے کے بعد، مارٹر کی پیداوار کا دباؤ 60 منٹ کے بعد توازن میں تھا، اور پلاسٹک کی viscosity میں اضافہ ہوا؛ HEMC20 کو شامل کرنے کے بعد، مارٹر کی پیداوار کا دباؤ 30 منٹ کے بعد توازن تک پہنچ گیا، اور پلاسٹک کی چپکنے والی صلاحیت میں اضافہ ہوا۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ HEMC40 کا HEMC20 کے مقابلے میں مارٹر پیداوار کے تناؤ اور پلاسٹک کی چپکنے والی ترقی پر زیادہ پسماندہ اثر پڑتا ہے، اور حتمی چپکنے والی تک پہنچنے میں زیادہ وقت لگتا ہے۔
HEMC45 کے ساتھ ملا ہوا مارٹر کی پیداوار کا دباؤ 0 سے 120 منٹ تک کم ہو گیا، اور پلاسٹک کی چپکنے والی 90 منٹ کے بعد بڑھ گئی۔ جب کہ HEMC25 کے ساتھ ملا ہوا مارٹر کی پیداوار کا دباؤ 90 منٹ کے بعد بڑھ گیا، اور پلاسٹک کی چپکنے والی 60 منٹ کے بعد بڑھ گئی۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ HEMC45 کا HEMC25 کے مقابلے مارٹر پیداوار کے تناؤ اور پلاسٹک کی چپکنے والی ترقی پر زیادہ پسماندگی کا اثر ہے، اور حتمی چپکنے والی تک پہنچنے کے لیے درکار وقت بھی زیادہ ہے۔
4.2 سیمنٹ مارٹر کی پیداوار کے دباؤ پر HEMC مواد کا اثر
ٹیسٹ کے دوران، مارٹر کی پیداوار کے تناؤ کو متاثر کرنے والے عوامل یہ ہیں: مارٹر ڈیلامینیشن اور خون بہنا، ہلچل سے ڈھانچے کو نقصان، ہائیڈریشن مصنوعات کی تشکیل، مارٹر میں آزاد نمی کی کمی، اور سیلولوز ایتھر کا اثر روکنا۔ سیلولوز ایتھر کے ریٹارڈنگ اثر کے لیے، زیادہ عام طور پر قبول شدہ نظریہ مرکب کے جذب سے اس کی وضاحت کرنا ہے۔
یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جب HEMC40 شامل کیا جاتا ہے اور اس کا مواد 0.3% سے کم ہوتا ہے، تو HEMC40 کے مواد میں اضافے کے ساتھ مارٹر کی پیداوار کا دباؤ بتدریج کم ہو جاتا ہے۔ جب HEMC40 کا مواد 0.3% سے زیادہ ہو تو مارٹر کی پیداوار کا دباؤ بتدریج بڑھ جاتا ہے۔ خون بہنے اور سیلولوز ایتھر کے بغیر مارٹر کے ڈیلامینیشن کی وجہ سے، چکنا کرنے کے لیے ایگریگیٹس کے درمیان کافی سیمنٹ پیسٹ نہیں ہے، جس کے نتیجے میں پیداوار میں تناؤ بڑھتا ہے اور بہنے میں دشواری ہوتی ہے۔ سیلولوز ایتھر کا مناسب اضافہ مؤثر طریقے سے مارٹر ڈیلامینیشن کے رجحان کو بہتر بنا سکتا ہے، اور متعارف کرائے گئے ہوا کے بلبلے چھوٹے "گیندوں" کے مساوی ہیں، جو مارٹر کی پیداوار کے دباؤ کو کم کر سکتے ہیں اور اسے بہنے میں آسانی پیدا کر سکتے ہیں۔ جیسے جیسے سیلولوز ایتھر کا مواد بڑھتا ہے، اس کی مقررہ نمی کا مواد بھی بتدریج بڑھتا ہے۔ جب سیلولوز ایتھر کا مواد ایک خاص قدر سے بڑھ جاتا ہے، تو آزاد نمی کی کمی کا اثر ایک اہم کردار ادا کرنا شروع کر دیتا ہے، اور مارٹر کی پیداوار کا دباؤ بتدریج بڑھتا ہے۔
جب HEMC40 کی مقدار 0.3% سے کم ہوتی ہے، تو مارٹر کی پیداوار کا دباؤ 0-120 منٹ کے اندر آہستہ آہستہ کم ہو جاتا ہے، جو بنیادی طور پر مارٹر کے بڑھتے ہوئے سنگین ڈیلامینیشن سے متعلق ہے، کیونکہ بلیڈ اور نیچے کے درمیان ایک خاص فاصلہ ہوتا ہے۔ آلہ، اور مجموعی طور پر ڈیلامینیشن کے نیچے ڈوبنے کے بعد، اوپری مزاحمت چھوٹی ہو جاتی ہے۔ جب HEMC40 کا مواد 0.3% ہوتا ہے، تو مارٹر مشکل سے ڈیلامینیٹ ہوتا ہے، سیلولوز ایتھر کا جذب محدود ہوتا ہے، ہائیڈریشن غالب ہوتی ہے، اور پیداوار کے دباؤ میں ایک خاص اضافہ ہوتا ہے۔ HEMC40 کا مواد یہ ہے جب سیلولوز ایتھر کا مواد 0.5%-0.7% ہوتا ہے، سیلولوز ایتھر کا جذب بتدریج بڑھتا ہے، ہائیڈریشن کی شرح کم ہو جاتی ہے، اور مارٹر کی پیداوار کے تناؤ کی نشوونما کا رجحان تبدیل ہونا شروع ہو جاتا ہے۔ سطح پر، ہائیڈریشن کی شرح کم ہوتی ہے اور مارٹر کی پیداوار کا دباؤ وقت کے ساتھ کم ہوتا جاتا ہے۔
4.3 سیمنٹ مارٹر کے پلاسٹک کی چپکنے والی پر HEMC مواد کا اثر
یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ HEMC40 کو شامل کرنے کے بعد، HEMC40 مواد کے اضافے کے ساتھ مارٹر کی پلاسٹک کی viscosity میں بتدریج اضافہ ہوتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ سیلولوز ایتھر کا گاڑھا ہونے والا اثر ہوتا ہے، جو مائع کی چپچپا پن کو بڑھا سکتا ہے، اور جتنی زیادہ خوراک ہوگی، مارٹر کی چپکنے والی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ 0.1% HEMC40 شامل کرنے کے بعد مارٹر کی پلاسٹک کی چپکنے والی کم ہونے کی وجہ بھی ہوا کے بلبلوں کے داخل ہونے کے "گیند" اثر، اور مارٹر کے خون بہنے اور ڈیلامینیشن میں کمی کی وجہ سے ہے۔
سیلولوز ایتھر کو شامل کیے بغیر عام مارٹر کی پلاسٹک کی چپچپا وقت کے ساتھ آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہے، جس کا تعلق مارٹر کی تہہ کی وجہ سے اوپری حصے کی نچلی کثافت سے بھی ہوتا ہے۔ جب HEMC40 کا مواد 0.1%-0.5% ہوتا ہے، مارٹر کا ڈھانچہ نسبتاً یکساں ہوتا ہے، اور مارٹر کا ڈھانچہ 30 منٹ کے بعد نسبتاً یکساں ہوتا ہے۔ پلاسٹک کی viscosity زیادہ تبدیل نہیں ہوتی ہے۔ اس وقت، یہ بنیادی طور پر سیلولوز ایتھر کے viscosity اثر کو ظاہر کرتا ہے؛ HEMC40 کے مواد کے 0.7% سے زیادہ ہونے کے بعد، وقت کے اضافے کے ساتھ مارٹر کی پلاسٹک کی viscosity میں بتدریج اضافہ ہوتا ہے، کیونکہ مارٹر کی viscosity کا تعلق سیلولوز ایتھر سے بھی ہوتا ہے۔ سیلولوز ایتھر محلول کی viscosity اختلاط شروع ہونے کے بعد ایک مدت کے اندر آہستہ آہستہ بڑھ جاتی ہے۔ خوراک جتنی زیادہ ہوگی، وقت کے ساتھ ساتھ بڑھنے کا اثر اتنا ہی اہم ہوگا۔
V. نتیجہ
HEMC کی viscosity میں تبدیلی جیسے عوامل، چاہے اس میں ترمیم کی گئی ہو یا نہ ہو، اور خوراک کی تبدیلی سے مارٹر کی rheological خصوصیات کو نمایاں طور پر متاثر کیا جائے گا، جس کی عکاسی پیداوار کے دباؤ اور پلاسٹک کی چپکنے والی دو پیرامیٹرز سے کی جا سکتی ہے۔
غیر ترمیم شدہ HEMC کے لیے، 0-120 منٹ کے اندر اندر viscosity، زیادہ پیداوار کا دباؤ اور پلاسٹک کی viscosity؛ مارٹر کی rheological خصوصیات پر ترمیم شدہ HEMC کی viscosity تبدیلی کا اثر غیر ترمیم شدہ HEMC کی نسبت کمزور ہے؛ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ یہ مستقل ہے یا نہیں، HEMC کی چپکنے والی جتنی زیادہ ہوگی، مارٹر کی پیداوار کے دباؤ اور پلاسٹک کی چپکنے والی ترقی پر تاخیر کا اثر اتنا ہی اہم ہوگا۔
جب HEMC40 کو 40000mPa·s کی viscosity کے ساتھ شامل کیا جائے اور اس کا مواد 0.3% سے زیادہ ہو تو مارٹر کی پیداوار کا دباؤ بتدریج بڑھتا ہے۔ جب مواد 0.9% سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو مارٹر کی پیداوار کا دباؤ وقت کے ساتھ آہستہ آہستہ کم ہونے کا رجحان ظاہر کرنا شروع کر دیتا ہے۔ HEMC40 مواد کے اضافے کے ساتھ پلاسٹک کی viscosity بڑھ جاتی ہے۔ جب مواد 0.7% سے زیادہ ہوتا ہے، تو مارٹر کی پلاسٹک کی چپکنے والی وقت کے ساتھ آہستہ آہستہ بڑھنے کا رجحان ظاہر ہونا شروع ہو جاتا ہے۔
پوسٹ ٹائم: نومبر-24-2022