ცელულოზის ეთერის შემცველობის ეფექტი გოგირდოვანი თაბაშირზე დაფუძნებულ თვითგასწორებადი ხსნარზე

გოგირდოვანი თაბაშირი არის გოგირდის შემცველი საწვავის (ქვანახშირი, ნავთობი), სამრეწველო მყარი ნარჩენების წვის შედეგად წარმოქმნილი გოგირდის გამწმენდი და ჰემიჰიდრატი თაბაშირი (ქიმიური ფორმულა CaSO4· 0.5H2O) წვის შედეგად. ბუნებრივი სამშენებლო თაბაშირის. აქედან გამომდინარე, სულ უფრო და უფრო მეტი გამოკვლევები და გამოყენება ხდება ნატურალური თაბაშირის ნაცვლად გოგირდოვანი თაბაშირის გამოყენების შესახებ თვითგათანაბრება მასალების წარმოებისთვის. ორგანული პოლიმერული მინარევები, როგორიცაა წყლის შემამცირებელი აგენტი, წყლის შემაკავებელი აგენტი და შემნელებელი, აუცილებელი ფუნქციური კომპონენტებია თვითგასწორებადი ნაღმტყორცნების მასალების შემადგენლობაში. ამ ორის ურთიერთქმედება და მექანიზმი ცემენტის მასალებთან არის ყურადღების ღირსი საკითხები. ფორმირების პროცესის თავისებურებების გამო, გოგირდოვანი თაბაშირის სისუფთავე მცირეა (ნაწილაკების ზომა ძირითადად ნაწილდება 40-დან 60 მკმ-მდე), ხოლო ფხვნილის გრადაცია არაგონივრულია, ამიტომ გოგირდოვანი თაბაშირის რევოლოგიური თვისებები ცუდია, ხოლო ხსნარი. მის მიერ მომზადებული ნალექი ხშირად უფრო ადვილია. ხდება სეგრეგაცია, სტრატიფიკაცია და სისხლდენა. ცელულოზის ეთერი არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული დანამატი ნაღმტყორცნებში და მისი კომბინირებული გამოყენება წყლის შემამცირებელ აგენტთან არის მნიშვნელოვანი გარანტია გოგირდოვანი თაბაშირზე დაფუძნებული თვითგათანაბრების მასალების ყოვლისმომცველი შესრულების განსახორციელებლად, როგორიცაა სამშენებლო და შემდგომი მექანიკური და გამძლეობა.

ამ ნაშრომში, სითხის მნიშვნელობა გამოიყენება როგორც საკონტროლო ინდექსი (გავრცელების ხარისხი 145 მმ±5 მმ), ფოკუსირებულია ცელულოზის ეთერის შემცველობისა და მოლეკულური წონის (სიბლანტის მნიშვნელობა) ზემოქმედებაზე გოგირდოვანი თაბაშირზე დაფუძნებული წყლის მოხმარებაზე. მასალების ნიველირება, სითხის დაკარგვა დროთა განმავლობაში და კოაგულაცია ძირითადი თვისებების გავლენის კანონი, როგორიცაა დრო და ადრეული მექანიკური თვისებები; ამავდროულად, შეამოწმეთ ცელულოზის ეთერის ზემოქმედების კანონი გოგირდოვანი თაბაშირის ჰიდრატაციის სითბოს გამოყოფაზე და სითბოს გამოყოფის სიჩქარეზე, გააანალიზეთ მისი გავლენა გოგირდოვანი თაბაშირის ჰიდრატაციის პროცესზე და თავდაპირველად განიხილეთ ამ ტიპის დანამატის თავსებადობა გოგირდოვანი თაბაშირის გელის სისტემასთან. .

1. ნედლეული და გამოცდის მეთოდები

1.1 ნედლეული

თაბაშირის ფხვნილი: გოგირდირებული თაბაშირის ფხვნილი, რომელიც წარმოებულია ტანშანში მდებარე კომპანიის მიერ, ძირითადი მინერალური შემადგენლობა არის ჰემიჰიდრატი თაბაშირი, მისი ქიმიური შემადგენლობა ნაჩვენებია ცხრილში 1 და მისი ფიზიკური თვისებები ნაჩვენებია ცხრილში 2.

სურათი

სურათი

მინარევები მოიცავს: ცელულოზის ეთერს (ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზა, მოკლედ HPMC); სუპერპლასტიფიკატორი WR; ქაფის გამწმენდი B-1; EVA რედისპერსიული ლატექსის ფხვნილი S-05, ყველა მათგანი კომერციულად ხელმისაწვდომია.

აგრეგატი: ბუნებრივი მდინარის ქვიშა, თვითნაკეთი წვრილი ქვიშა გაცრილი 0,6 მმ საცერში.

1.2 ტესტის მეთოდი

ფიქსირებული გოგირდოვანი თაბაშირი: ქვიშა: წყალი = 1:0.5:0.45, სხვა დანამატების შესაბამისი რაოდენობა, სითხე, როგორც საკონტროლო ინდექსი (გაფართოება 145 მმ ± 5 მმ), წყლის მოხმარების კორექტირებით, შესაბამისად შერეული ცემენტის მასალებთან (გოგიფსური დეგოგიფური + ცემენტი). ) 0, 0.5‰, 1.0‰, 2.0‰, 3.0‰ ცელულოზის ეთერი (HPMC-20,000); შემდგომ დააფიქსირეთ ცელულოზის ეთერის დოზა 1‰-ზე, აირჩიეთ HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 და HPMC-100,000 ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერები სხვადასხვა მოლეკულური მასით (შესაბამისი რიცხვებია H2, H4, შესაბამისად H2, H4, შესაბამისად, ), დოზის შესწავლა და ცელულოზის ეთერის მოლეკულური წონა (სიბლანტის მნიშვნელობა) ცვლილებების გავლენა თაბაშირზე დაფუძნებული თვითგათანაბრება ნაღმტყორცნების თვისებებზე და ამ ორის გავლენა გოგირდოვანი თაბაშირის თვითგათანაბრება ნაღმტყორცნების სითხეზე, დაყენების დროს და ადრეულ მექანიკურ თვისებებზე ნარევი განიხილება. სპეციფიური ტესტის მეთოდი ტარდება GB/T 17669.3-1999 „სამშენებლო თაბაშირის მექანიკური თვისებების განსაზღვრა“ მოთხოვნების შესაბამისად.

ჰიდრატაციის სითბოს ტესტი ტარდება გოგირდოვანი თაბაშირის ცარიელი ნიმუშის და ნიმუშების გამოყენებით ცელულოზის ეთერის შემცველობით 0,5‰ და 3‰ შესაბამისად, ხოლო გამოყენებული ინსტრუმენტი არის TA-AIR ტიპის ჰიდრატაციის ტესტერი.

2. შედეგები და ანალიზი

2.1 ცელულოზის ეთერის შემცველობის გავლენა ნაღმტყორცნების ძირითად თვისებებზე

შემცველობის მატებასთან ერთად მნიშვნელოვნად უმჯობესდება ნაღმტყორცნების შრომატევადობა და შეკრულობა, მნიშვნელოვნად მცირდება სითხის დაკარგვა დროთა განმავლობაში, ხოლო კონსტრუქციის შესრულება უფრო შესანიშნავია და გამაგრებულ ნაღმტყორცნებს არ გააჩნია დაშლის ფენომენი და ზედაპირის სიგლუვეს, სიგლუვე და ესთეტიკა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა. ამავდროულად, მნიშვნელოვნად გაიზარდა ნაღმტყორცნების წყლის მოხმარება იგივე სითხის მისაღწევად. 5‰-ზე წყლის მოხმარება გაიზარდა 102%-ით, ხოლო საბოლოო დაყენების დრო გახანგრძლივდა 100 წუთით, რაც 2,5-ჯერ აღემატებოდა ცარიელ ნიმუშს. ნაღმტყორცნების ადრეული მექანიკური თვისებები მნიშვნელოვნად შემცირდა ცელულოზის ეთერის შემცველობის მატებასთან ერთად. როდესაც ცელულოზის ეთერის შემცველობა იყო 5‰, 24 სთ მოქნილობა და კომპრესიული სიმტკიცე შემცირდა ცარიელი ნიმუშის შესაბამისად 18.75% და 11.29%. კომპრესიული სიმტკიცე არის ცარიელი ნიმუშის შესაბამისად 39.47% და 23.45%. აღსანიშნავია, რომ წყალშემცველი ნივთიერების ოდენობის მატებასთან ერთად საგრძნობლად შემცირდა ნაღმტყორცნების სიმკვრივეც, 2069 კგ/მ3 0-დან 1747 კგ/მ3-მდე 5‰-ზე, კლება 15,56%-ით. ნაღმტყორცნების სიმკვრივე მცირდება და ფორიანობა იზრდება, რაც ერთ-ერთი მიზეზია ხსნარის მექანიკური თვისებების აშკარა დაქვეითებისა.

ცელულოზის ეთერი არის არაიონური პოლიმერი. ჰიდროქსილის ჯგუფები ცელულოზის ეთერის ჯაჭვზე და ჟანგბადის ატომები ეთერულ კავშირზე შეიძლება გაერთიანდეს წყლის მოლეკულებთან და შექმნან წყალბადის ბმები, აქცევს თავისუფალ წყალს შეკრულ წყალში, რითაც ითამაშებს როლს წყლის შეკავებაში. მაკროსკოპული თვალსაზრისით, იგი ვლინდება ნალექის შეკრულობის მატებით [5]. ნალექის სიბლანტის ზრდა არა მხოლოდ გაზრდის წყლის მოხმარებას, არამედ გახსნილი ცელულოზის ეთერი შეიწოვება თაბაშირის ნაწილაკების ზედაპირზე, რაც აფერხებს ჰიდრატაციის რეაქციას და ახანგრძლივებს გამაგრების დროს; მორევის პროცესში ასევე შეიტანება დიდი რაოდენობით ჰაერის ბუშტები. სიცარიელე წარმოიქმნება ნაღმტყორცნების გამკვრივებისას, რაც საბოლოოდ ამცირებს ნაღმტყორცნის სიმტკიცეს. ნაღმტყორცნების ნარევის ცალმხრივი წყლის მოხმარების, კონსტრუქციის შესრულების, დნობის დროისა და მექანიკური თვისებების, და შემდგომში გამძლეობისა და ა.შ. სრულყოფილად გათვალისწინებით, ცელულოზის ეთერის შემცველობა გოგირდოვანი თაბაშირზე დაფუძნებულ თვითგათანაბრება ხსნარში არ უნდა აღემატებოდეს 1‰-ს.

2.2 ცელულოზის ეთერის მოლეკულური წონის გავლენა ნაღმტყორცნების მოქმედებაზე

ჩვეულებრივ, რაც უფრო მაღალია სიბლანტე და რაც უფრო თხელია ცელულოზის ეთერი, მით უკეთესია წყლის შეკავება და გაზრდის შემაკავშირებელ სიმტკიცეს. შესრულებაზე უარყოფითად იმოქმედებს. აქედან გამომდინარე, შემდგომი ტესტირება განხორციელდა სხვადასხვა მოლეკულური წონის ცელულოზის ეთერების გავლენა თაბაშირზე დაფუძნებული თვითგასწორებადი ნაღმტყორცნების მასალის ძირითად თვისებებზე. ნაღმტყორცნების წყალზე მოთხოვნა გარკვეულწილად გაიზარდა, მაგრამ აშკარა გავლენა არ მოახდინა დაყენების დროზე და სითხეზე. ამავდროულად, ნაღმტყორცნების მოქნილობა და კომპრესიული სიძლიერე სხვადასხვა შტატებში აჩვენა კლების ტენდენცია, მაგრამ კლება გაცილებით ნაკლები იყო ვიდრე ცელულოზის ეთერის შემცველობის გავლენა მექანიკურ თვისებებზე. მოკლედ, ცელულოზის ეთერის მოლეკულური წონის ზრდა არ ახდენს აშკარა გავლენას ნაღმტყორცნების ნარევების მუშაობაზე. კონსტრუქციის მოხერხებულობის გათვალისწინებით, დაბალი სიბლანტისა და მცირე მოლეკულური წონის ცელულოზის ეთერი უნდა შეირჩეს, როგორც გოგირდოვანი თაბაშირზე დაფუძნებული თვითგათანაბრება.

2.3 ცელულოზის ეთერის ეფექტი გოგირდოვანი თაბაშირის ჰიდრატაციის სითბოზე

ცელულოზის ეთერის შემცველობის მატებასთან ერთად თანდათან მცირდებოდა გოგირდოვანი თაბაშირის ჰიდრატაციის ეგზოთერმული პიკი, ხოლო პიკის პოზიციის დრო ოდნავ შეფერხდა, ხოლო ჰიდრატაციის ეგზოთერმული სიცხე შემცირდა, მაგრამ არა აშკარად. ეს გვიჩვენებს, რომ ცელულოზის ეთერს შეუძლია გარკვეულწილად შეანელოს გოგირდოვანი თაბაშირის ჰიდრატაციის სიჩქარე და დატენიანების ხარისხი, ამიტომ დოზა არ უნდა იყოს ძალიან დიდი და უნდა იყოს კონტროლირებადი 1‰-ის ფარგლებში. ჩანს, რომ ცელულოზის ეთერის წყალთან შეხვედრის შემდეგ წარმოქმნილი კოლოიდური ფილმი ადსორბირებულია გოგირდოვანი თაბაშირის ნაწილაკების ზედაპირზე, რაც ამცირებს თაბაშირის ჰიდრატაციის სიჩქარეს 2 სთ-მდე. ამავდროულად, მისი უნიკალური წყლის შეკავება და გასქელება ეფექტები აფერხებს ნალექიანი წყლის აორთქლებას და გაფრქვევა სასარგებლოა გოგირდოვანი თაბაშირის შემდგომი დატენიანებისთვის შემდგომ ეტაპზე. შეჯამებისთვის, როდესაც შესაბამისი დოზა კონტროლდება, ცელულოზის ეთერი შეზღუდული გავლენას ახდენს გოგირდოვანი თაბაშირის ჰიდრატაციის სიჩქარეზე და ჰიდრატაციის ხარისხზე. ამავდროულად, ცელულოზის ეთერის შემცველობისა და მოლეკულური წონის მატება მნიშვნელოვნად გაზრდის ნალექის სიბლანტეს და აჩვენებს წყლის შესანარჩუნებლად შესანიშნავ მოქმედებას. გოგირდოვანი თაბაშირის თვითგათანაბრება ნაღმტყორცნების სითხის უზრუნველსაყოფად წყლის მოხმარება მნიშვნელოვნად გაიზრდება, რაც განპირობებულია ნაღმტყორცნების გახანგრძლივებული გამაგრებით. მექანიკური თვისებების შემცირების მთავარი მიზეზი.

3. დასკვნა

(1) როდესაც სითხე გამოიყენება საკონტროლო ინდექსად, ცელულოზის ეთერის შემცველობის მატებასთან ერთად, გოგირდოვანი თაბაშირზე დაფუძნებული თვითგასწორებადი ნაღმტყორცნების დაყენების დრო მნიშვნელოვნად გახანგრძლივდება და მექანიკური თვისებები მნიშვნელოვნად მცირდება; შემცველობასთან შედარებით, ცელულოზის ეთერის მოლეკულური წონა. ზრდა მცირედ მოქმედებს ნაღმტყორცნების ზემოაღნიშნულ თვისებებზე. ყოვლისმომცველი გათვალისწინებით, ცელულოზის ეთერი უნდა შეირჩეს მცირე მოლეკულური მასით (სიბლანტის მნიშვნელობა 20 000 Pa·s-ზე დაბალი) და დოზირება უნდა იყოს კონტროლირებადი ცემენტის მასალის 1‰ ფარგლებში.

(2) გოგირდოვანი თაბაშირის ჰიდრატაციის სითბოს ტესტის შედეგები აჩვენებს, რომ ამ ტესტის ფარგლებში, ცელულოზის ეთერი შეზღუდული გავლენას ახდენს გოგირდოვანი თაბაშირის ჰიდრატაციის სიჩქარეზე და ჰიდრატაციის პროცესზე. წყლის მოხმარების მატება და ნაყარის დაქვეითება არის გოგირდოვანი თაბაშირის დაფუძნებული ხსნარის მექანიკური თვისებების შემცირების მთავარი მიზეზი.