ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز ایتھر کا مشین اسپرے شدہ سیمنٹ مارٹر کی خصوصیات پر اثر

سیلولوز ایتھر مشین سے پھٹنے والے مارٹر میں ایک ضروری اضافی چیز ہے۔ پانی کی برقراری، کثافت، ہوا کے مواد، مکینیکل خصوصیات اور مشین سے پھٹنے والے مارٹر کے تاکنا سائز کی تقسیم پر ہائیڈروکسی پروپیل میتھائل سیلولوز (HPMC) کے چار مختلف viscosities کے اثرات کا مطالعہ کیا گیا۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ: HPMC مارٹر کی پانی کو برقرار رکھنے کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتا ہے، اور HPMC کی مقدار 0.15% ہونے پر پانی برقرار رکھنے کی شرح 90% سے تجاوز کر سکتی ہے۔ سب سے واضح؛ HPMC مواد کے بڑھنے کے ساتھ مارٹر کی ہوا کا مواد بڑھتا ہے: HPMC سیمنٹ مارٹر کی مکینیکل خصوصیات کو واضح طور پر کم کر دے گا، لیکن مارٹر کا فولڈنگ تناسب بڑھے گا۔ HPMC کو شامل کرنے کے بعد مارٹر کا تاکنا سائز نمایاں طور پر بڑھ جائے گا، نقصان دہ سوراخوں اور متعدد نقصان دہ سوراخوں کے تناسب میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔

کلیدی الفاظ: مارٹر hydroxypropyl methylcellulose آسمان؛ پانی برقرار رکھنے؛ تاکنا سائز کی تقسیم

0. پیش لفظ

حالیہ برسوں میں، صنعت کی مسلسل ترقی اور ٹیکنالوجی کی بہتری کے ساتھ، غیر ملکی مارٹر چھڑکنے والی مشینوں کے تعارف اور بہتری کے ذریعے، ہمارے ملک میں مکینیکل اسپرے اور پلاسٹرنگ کی ٹیکنالوجی کو بہت ترقی دی گئی ہے۔ مکینیکل سپرے کرنے والا مارٹر عام مارٹر سے مختلف ہے، جس کے لیے پانی کو برقرار رکھنے کی اعلی کارکردگی، مناسب روانی اور مخصوص اینٹی سیگنگ کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام طور پر، سیلولوز ایتھر کو مارٹر میں شامل کیا جاتا ہے، جس میں ہائیڈروکسائپروپل میتھائل سیلولوز پلین ایتھر (HPMC) سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے۔ مارٹر میں HPMC کے اہم کام یہ ہیں: بہترین پانی برقرار رکھنے کی صلاحیت، گاڑھا ہونا اور viscosifying اور rheological ایڈجسٹمنٹ۔ تاہم، HPMC کی خامیوں کو نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔ HPMC میں ہوا میں داخل ہونے والا اثر ہے، جو مزید اندرونی نقائص کا سبب بنے گا اور مارٹر کی میکانکی خصوصیات کو سنجیدگی سے کم کر دے گا۔ یہ مقالہ پانی کی برقراری کی شرح، کثافت، ہوا کے مواد اور میکروسکوپک پہلو سے مارٹر کی مکینیکل خصوصیات پر HPMC کے اثر و رسوخ کا مطالعہ کرتا ہے، اور مائکروسکوپک پہلو سے مارٹر کے تاکنا ڈھانچے پر HPMC کے اثر کا مطالعہ کرتا ہے۔

1. ٹیسٹ

1.1 خام مال

سیمنٹ: تجارتی طور پر دستیاب P·O42.5 سیمنٹ، اس کی 28d لچکدار اور دبانے والی طاقتیں بالترتیب 6.9 اور 48.2 MPa ہیں۔ ریت: چینگدے ٹھیک دریا کی ریت، 40-100 میش؛ سیلولوز ایتھر: ہیبی میتھائل سیلولوز ایتھر میں ایک کمپنی کے ذریعہ تیار کردہ ہائیڈروکسائپروپل الکحل، سفید پاؤڈر، برائے نام واسکاسیٹی 40، 100، 150، 200 Pa·S: پانی: صاف نل کا پانی۔

1.2 ٹیسٹ کا طریقہ

JGJ/T 105-2011 "مکینیکل اسپرے اور پلاسٹرنگ کے لیے تعمیراتی ضوابط" کے مطابق، مارٹر کی مستقل مزاجی 80~120mm ہے، اور پانی کو برقرار رکھنے کی شرح 90% سے زیادہ ہے۔ اس ٹیسٹ میں، چونے اور ریت کا تناسب 1:5 پر سیٹ کیا جاتا ہے، مستقل مزاجی کو (93) پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔±2) ملی میٹر، اور سیلولوز ایتھر بیرونی طور پر ملا ہوا ہے، اور اس کی خوراک کا حساب سیمنٹ کے بڑے پیمانے پر کیا جاتا ہے۔ مارٹر کی بنیادی خصوصیات جیسے گیلے کثافت، ہوا کا مواد، پانی برقرار رکھنے کی شرح، اور مستقل مزاجی کو JGJ 70-2009 "عمارت مارٹر کی بنیادی خصوصیات کے لیے ٹیسٹ کے طریقے" کے حوالے سے جانچا جاتا ہے، اور ہوا کے مواد کی جانچ کی جاتی ہے اور اس کا حساب کتاب کے مطابق کیا جاتا ہے۔ کثافت کا طریقہ نمونوں کی تیاری، لچکدار اور دبانے والی طاقت کے ٹیسٹ GB/T 17671-1999 "سیمنٹ مارٹر ریت کی طاقت کو جانچنے کے طریقے (ISO طریقہ)" کے حوالے سے کیے گئے تھے۔ تاکنا کے سائز کا تجربہ مرکری پوروسیمیٹری سے کیا گیا۔ مرکری پوروسیمیٹر کا ماڈل AUTOPORE 9500 تھا، اور پیمائش کی حد 5.5 nm سے 360 تھی۔μm ٹیسٹ کے کل 4 سیٹ کیے گئے۔ 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (نمبر A, B, C, D ہیں)۔

2. نتائج اور تجزیہ

2.1 سیمنٹ مارٹر کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح پر HPMC کا اثر

پانی کی برقراری سے مراد مارٹر کی پانی کو پکڑنے کی صلاحیت ہے۔ مشین اسپرے شدہ مارٹر میں، سیلولوز ایتھر کا اضافہ مؤثر طریقے سے نمی کو برقرار رکھ سکتا ہے، خون بہنے کی شرح کو کم کر سکتا ہے، اور سیمنٹ پر مبنی مواد کی کافی ہائیڈریشن کی ضروریات کو پورا کر سکتا ہے۔

مارٹر کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح پر HPMC کے اثر سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ HPMC مواد میں اضافے کے ساتھ، مارٹر کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح بتدریج بڑھ جاتی ہے۔ 100، 150 اور 200 Pa کی viscosities کے ساتھ سیلولوز ایتھرز کے منحنی خطوط·s بنیادی طور پر ایک جیسے ہیں۔ جب مواد 0.05% سے 0.15% ہے، تو پانی کی برقراری کی شرح خطی طور پر بڑھ جاتی ہے۔ جب مواد 0.15٪ ہے، تو پانی برقرار رکھنے کی شرح 93٪ سے زیادہ ہے..20% کے بعد، پانی کو برقرار رکھنے کا بڑھتا ہوا رجحان فلیٹ ہو جاتا ہے، جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ HPMC کی مقدار سیر ہونے کے قریب ہے۔ 40 Pa کی viscosity کے ساتھ HPMC کی مقدار کا اثر وکر·پانی برقرار رکھنے کی شرح پر s تقریبا ایک سیدھی لائن ہے۔ جب مقدار 0.15% سے زیادہ ہوتی ہے تو، مارٹر کی پانی برقرار رکھنے کی شرح دیگر تین قسم کے HPMC کے مقابلے میں نمایاں طور پر کم ہوتی ہے۔ عام طور پر یہ خیال کیا جاتا ہے کہ سیلولوز ایتھر کا پانی برقرار رکھنے کا طریقہ کار یہ ہے: سیلولوز ایتھر مالیکیول پر ہائیڈروکسیل گروپ اور ایتھر بانڈ پر آکسیجن ایٹم پانی کے مالیکیول کے ساتھ مل کر ایک ہائیڈروجن بانڈ بنائے گا، تاکہ مفت پانی پابند پانی بن جائے۔ , اس طرح ایک اچھا پانی برقرار رکھنے کے اثر کو کھیلنے کے؛ یہ بھی خیال کیا جاتا ہے کہ پانی کے مالیکیولز اور سیلولوز ایتھر مالیکیولر چینز کے درمیان انٹرفیوژن پانی کے مالیکیولز کو سیلولوز ایتھر میکرو مالیکولر زنجیروں کے اندرونی حصے میں داخل ہونے اور مضبوط پابند قوتوں کے تابع ہونے کی اجازت دیتا ہے، اس طرح سیمنٹ کے گندے پانی کی برقراری کو بہتر بناتا ہے۔ بہترین پانی کی برقراری مارٹر کو یکساں رکھ سکتی ہے، الگ کرنا آسان نہیں ہے، اور مکینیکل لباس کو کم کرتے ہوئے اور مارٹر اسپرے کرنے والی مشین کی زندگی میں اضافہ کرتے ہوئے اچھی مکسنگ کارکردگی حاصل کر سکتی ہے۔

2.2 سیمنٹ مارٹر کی کثافت اور ہوا کے مواد پر HPMC کا اثر

مارٹر کی کثافت پر HPMC کی مختلف viscosities اور خوراکوں کے اثر سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ HPMC کی خوراک 0-0.20% ہونے پر، HPMC کی خوراک میں اضافے کے ساتھ، 2050 kg/m سے مارٹر کی کثافت تیزی سے کم ہو جاتی ہے۔³ تقریباً 1650kg/m تک³ تقریباً 20 فیصد کمی HPMC مواد کے 0.20% سے تجاوز کرنے کے بعد، کثافت میں کمی فلیٹ ہوتی ہے۔ HPMC کی چار اقسام کا مختلف viscosities کے ساتھ موازنہ کرتے ہوئے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ viscosity جتنی زیادہ ہوگی، مارٹر کی کثافت اتنی ہی کم ہوگی۔ 150 اور 200 Pa s HPMC کی مخلوط viscosity کے ساتھ مارٹروں کے کثافت کے منحنی خطوط بنیادی طور پر اوورلیپ ہو جاتے ہیں، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ HPMC کی viscosity بڑھنے کے ساتھ، مارٹر کی کثافت مزید کم نہیں ہوتی۔

مارٹر کے ہوا کے مواد پر HPMC کی مختلف viscosities اور خوراکوں کے اثر سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ مارٹر کی ہوا کے مواد میں تبدیلی مارٹر کی کثافت کے برعکس ہے۔ ہوا کا حجم تقریباً سیدھی لائن میں بڑھتا ہے۔ جب HPMC کا مواد 0.20% سے زیادہ ہو جاتا ہے تو ہوا کا مواد مشکل سے تبدیل ہوتا ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ مارٹر کا ہوا میں داخل ہونے والا اثر سنترپتی کے قریب ہے۔ 150 اور 200 Pa کی viscosity کے ساتھ HPMC کا ہوا میں داخل ہونے والا اثر·s 40 اور 100 Pa کی viscosity کے ساتھ HPMC سے زیادہ ہے۔·s.

سیلولوز ایتھر کا ہوا میں داخل ہونے والا اثر بنیادی طور پر اس کی سالماتی ساخت سے طے ہوتا ہے۔ سیلولوز ایتھر میں ہائیڈرو فیلک گروپس (ہائیڈروکسیل، ایتھر گروپس) اور ہائیڈروفوبک گروپس (میتھائل گروپس، گلوکوز رِنگز) ہوتے ہیں اور یہ ایک سرفیکٹنٹ ہے۔ ، اس کی سطح کی سرگرمی ہوتی ہے، اس طرح ہوا میں داخل ہونے والا اثر ہوتا ہے۔ ایک طرف، متعارف کرائی گئی گیس مارٹر میں بال بیئرنگ کے طور پر کام کر سکتی ہے، مارٹر کی کام کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتی ہے، حجم میں اضافہ کر سکتی ہے، اور پیداوار میں اضافہ کر سکتی ہے، جو کارخانہ دار کے لیے فائدہ مند ہے۔ لیکن دوسری طرف، ہوا میں داخل ہونے کا اثر مارٹر کی ہوا کے مواد اور سخت ہونے کے بعد پورسٹی کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں نقصان دہ چھیدوں میں اضافہ ہوتا ہے اور میکانکی خصوصیات کو بہت حد تک کم کر دیا جاتا ہے۔ اگرچہ HPMC کا ایک خاص ہوا میں داخل ہونے والا اثر ہے، لیکن یہ ہوا میں داخل کرنے والے ایجنٹ کو تبدیل نہیں کر سکتا۔ اس کے علاوہ، جب HPMC اور ہوا میں داخل کرنے والا ایجنٹ ایک ہی وقت میں استعمال کیا جاتا ہے، تو ہوا میں داخل کرنے والا ایجنٹ ناکام ہو سکتا ہے۔

2.3 سیمنٹ مارٹر کی مکینیکل خصوصیات پر HPMC کا اثر

28d لچکدار طاقت اور 28d کمپریسیو طاقت سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ جب HPMC کی مقدار صرف 0.05% ہوتی ہے، تو مارٹر کی لچکدار طاقت نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے، جو کہ HPMC کے بغیر خالی نمونے کے مقابلے میں تقریباً 25% کم ہے، اور کمپریشن طاقت صرف خالی نمونے کے 65٪ تک پہنچ سکتی ہے۔ 80% جب HPMC کا مواد 0.20% سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو مارٹر کی لچکدار طاقت اور کمپریسیو طاقت میں کمی کی ڈگری واضح نہیں ہوتی ہے۔ HPMC کی viscosity کا مارٹر کی مکینیکل خصوصیات پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔ HPMC بہت سے چھوٹے ہوا کے بلبلوں کو متعارف کرواتا ہے، اور مارٹر پر ہوا کے داخل ہونے کا اثر مارٹر کے اندرونی سوراخوں اور نقصان دہ چھیدوں کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں دبانے والی طاقت اور لچکدار طاقت میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ مارٹر کی طاقت میں کمی کی ایک اور وجہ سیلولوز ایتھر کا پانی برقرار رکھنے کا اثر ہے، جو پانی کو سخت مارٹر میں رکھتا ہے، اور واٹر بائنڈر کا بڑا تناسب ٹیسٹ بلاک کی طاقت میں کمی کا باعث بنتا ہے۔ مکینیکل تعمیراتی مارٹر کے لیے، اگرچہ سیلولوز ایتھر مارٹر کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح کو نمایاں طور پر بڑھا سکتا ہے اور اس کے کام کرنے کی صلاحیت کو بہتر بنا سکتا ہے، اگر یہ مقدار بہت زیادہ ہے، تو یہ مارٹر کی مکینیکل خصوصیات کو سنجیدگی سے متاثر کرے گا، اس لیے دونوں کے درمیان تعلق کو معقول طور پر تولا جانا چاہیے۔

28 دن کے فولڈنگ تناسب سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ HPMC مواد میں اضافے کے ساتھ، مارٹر کا مجموعی فولڈنگ تناسب بڑھتے ہوئے رجحان کو ظاہر کرتا ہے، جو بنیادی طور پر ایک لکیری تعلق ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اضافی سیلولوز ایتھر بڑی تعداد میں ہوا کے بلبلوں کو متعارف کرواتا ہے، جس سے مارٹر کے اندر مزید نقائص پیدا ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں مارٹر کی دبانے والی طاقت میں تیزی سے کمی واقع ہوتی ہے، اور اگرچہ لچکدار طاقت بھی ایک خاص حد تک کم ہو جاتی ہے۔ لیکن سیلولوز ایتھر مارٹر کی لچک کو بہتر بنا سکتا ہے اور مزاحمت کر سکتا ہے فولڈنگ کی طاقت سازگار ہے، جس کی وجہ سے کمی کی شرح کم ہو جاتی ہے۔ جامع طور پر غور کرنے سے، دونوں کے مشترکہ اثر کے نتیجے میں فولڈنگ تناسب میں اضافہ ہوتا ہے۔

2.4 مارٹر کے تاکنا سائز پر HPMC کا اثر

نمونے A، B، C اور D کے چار گروپوں کے تاکنا سائز کی تقسیم کے منحنی خطوط کو مرکری انٹروژن پوروسیمیٹری سے ماپا گیا۔

تاکنا سائز کی تقسیم کے منحنی خطوط، تاکنا سائز کی تقسیم کے اعداد و شمار اور AD نمونوں کے مختلف شماریاتی پیرامیٹرز کے مطابق، HPMC کا سیمنٹ مارٹر کے تاکنا ڈھانچے پر بڑا اثر ہے:

(1) HPMC کو شامل کرنے کے بعد، سیمنٹ مارٹر کے سوراخ کا سائز نمایاں طور پر بڑھ جاتا ہے۔ تاکنا سائز کی تقسیم کے منحنی خطوط پر، تصویر کا رقبہ دائیں طرف جاتا ہے، اور چوٹی کی قدر کے مطابق تاکنا قدر بڑا ہو جاتا ہے۔ مختلف شماریاتی پیرامیٹرز کے ٹیسٹ کے نتائج میں تاکنا سائز کی تقسیم کے اعداد و شمار کے اعداد و شمار اور درمیانی تاکنا سائز سے بھی، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ HPMC کو شامل کرنے کے بعد سیمنٹ مارٹر کا درمیانی تاکنا سائز خالی نمونے سے نمایاں طور پر بڑا ہے، اور 0.3% خوراک کے ساتھ نمونے میں ویلیو یپرچر خالی نمونے سے 2 آرڈرز زیادہ ہے۔

(2) وو Zhongwei et al. کنکریٹ میں چھیدوں کو چار اقسام میں تقسیم کیا، جو بے ضرر چھید ہیں (≤20 nm)، چند نقصان دہ سوراخ (20-100 nm)، نقصان دہ سوراخ (100-200 این ایم) اور بہت سے نقصان دہ سوراخ (≥200 این ایم)۔ 200 این ایم)۔ تاکنا سائز کی تقسیم کے شماریاتی اعداد و شمار اور مختلف شماریاتی پیرامیٹرز کے ٹیسٹ کے نتائج سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ بے ضرر چھیدوں یا کم نقصان دہ چھیدوں کی تعداد میں نمایاں طور پر کمی آئی ہے، اور HPMC کو شامل کرنے کے بعد نقصان دہ چھیدوں یا زیادہ نقصان دہ چھیدوں کی تعداد میں اضافہ ہوا ہے۔ HPMC کے بغیر نمونے کے بے ضرر یا کم نقصان دہ چھید تقریباً 49.4% ہیں، اور HPMC کو شامل کرنے کے بعد بے ضرر یا کم نقصان دہ چھید نمایاں طور پر کم ہو جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر 0.1% کی خوراک لینے سے بے ضرر یا کم نقصان دہ چھیدوں میں تقریباً 45% کمی واقع ہو جاتی ہے۔ 10 سے زیادہ نقصان دہ چھیدوں کی تعدادμm تقریباً 9 گنا اضافہ ہوا۔

3) درمیانی تاکنا قطر، اوسط تاکنا قطر، مخصوص تاکنا حجم اور مخصوص سطح کا رقبہ HPMC مواد میں اضافے کے ساتھ بہت سخت تبدیلی کے اصول کی پیروی نہیں کرتے ہیں، جس کا تعلق مرکری انجیکشن ٹیسٹ میں نمونے کے انتخاب کے بڑے پھیلاؤ سے ہوسکتا ہے۔ لیکن مجموعی طور پر، درمیانی تاکنا قطر، اوسط تاکنا قطر اور HPMC کے ساتھ ملا ہوا نمونہ کا مخصوص تاکنا حجم خالی نمونے کے مقابلے میں بڑھتا ہے، جبکہ سطح کا مخصوص رقبہ کم ہوتا ہے۔

3. نتیجہ

(1) HPMC مواد میں اضافے کے ساتھ مارٹر کے پانی کو برقرار رکھنے کی شرح بڑھ جاتی ہے۔ 100، 150 اور 200 Pa کی viscosities کے ساتھ سیلولوز ایتھر کے منحنی خطوط·S بنیادی طور پر ایک جیسے ہیں، اور پانی کو برقرار رکھنے کی شرح 93% سے زیادہ ہے جب مواد 0.15% ہے۔ جب 40 Pa کا مواد·s سیلولوز ایتھر 0.15٪ سے زیادہ ہے، پانی برقرار رکھنے کی شرح دیگر تین قسم کی واسکاسیٹی HPMC سے کم ہے۔

(2) HPMC مواد میں اضافے کے ساتھ مارٹر کی کثافت بتدریج کم ہوتی ہے، اور مواد 0.05% ہے۔ کثافت میں کمی سب سے زیادہ واضح ہے 0.20%، تقریباً 20%؛ جب مواد 0.20% سے زیادہ ہو جاتا ہے تو کثافت مشکل سے تبدیل ہوتی ہے۔ HPMC مواد کے اضافے کے ساتھ مارٹر کی ہوا کا مواد بڑھ جاتا ہے۔

(3) HPMC مواد میں اضافہ ظاہر ہے کہ سیمنٹ مارٹر کی مکینیکل خصوصیات کو کم کر دے گا، لیکن مارٹر کے متعلقہ فولڈنگ تناسب میں اضافہ ہو گا، اور مارٹر کی لچک بہتر ہو جائے گی۔

(4) HPMC کو شامل کرنے کے بعد، مارٹر کے چھیدوں کا سائز نمایاں طور پر بڑھ جاتا ہے، اور نقصان دہ چھیدوں اور متعدد نقصان دہ چھیدوں کا تناسب نمایاں طور پر بڑھ جاتا ہے۔ 0.1% HPMC مواد والا نمونہ خالی نمونے کے مقابلے میں تقریباً 45% کم ہوا جس میں کوئی یا کم نقصان دہ چھید نہیں، اور 10 سے زیادہ نقصان دہ چھیدوں کی تعدادμm تقریباً 9 گنا اضافہ ہوا۔