ცელულოზის ეთერის ეფექტი ცემენტის ჰიდრატაციაზე

ცელულოზის ეთერები არის ორგანული პოლიმერული ნაერთების ტიპი, რომელიც ქიმიურად შეცვლილია ბუნებრივი ცელულოზისგან. ისინი ჩვეულებრივ გამოიყენება სამშენებლო მასალებში, განსაკუთრებით ცემენტზე დაფუძნებულ მასალებში. ცელულოზის ეთერის გავლენა ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესზე ძირითადად აისახება შემდეგ ასპექტებში: ცემენტის ნაწილაკების დაშლა, წყლის შეკავება, გასქელება ეფექტი და გავლენა ცემენტის ჰიდრატაციის პროდუქტების მორფოლოგიაზე და სიძლიერეზე.

1. ცემენტის ჰიდრატაციის შესავალი
ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესი არის რთული ფიზიკური და ქიმიური რეაქციების სერია ცემენტსა და წყალს შორის. ეს რეაქციები იწვევს ცემენტის პასტის თანდათანობით გამკვრივებას მყარი სტრუქტურის ფორმირებას, საბოლოოდ წარმოქმნის ჰიდრატაციის პროდუქტებს, როგორიცაა კალციუმის სილიკატური ჰიდრატი (CSH) და კალციუმის ჰიდროქსიდი (CH). ამ პროცესის განმავლობაში, ცემენტის ჰიდრატაციის რეაქციის სიჩქარე, სითხის სითხის და წყლის შეკავება და ჰიდრატაციის პროდუქტების წარმოქმნა პირდაპირ გავლენას ახდენს საბოლოო ბეტონის სიძლიერესა და გამძლეობაზე.

2. ცელულოზის ეთერების მოქმედების მექანიზმი
ცელულოზის ეთერი მნიშვნელოვან ფიზიკურ და ქიმიურ მარეგულირებელ როლს ასრულებს ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესში. ცელულოზის ეთერი ძირითადად გავლენას ახდენს ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესზე ორი გზით: ერთი გავლენას ახდენს ცემენტის ჭრილში წყლის განაწილებაზე და აორთქლებაზე; სხვა არის ცემენტის ნაწილაკების დისპერსიასა და კოაგულაციაზე გავლენა.

ტენიანობის კონტროლი და წყლის შეკავება
ცელულოზის ეთერებმა შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ ცემენტის დაფუძნებული მასალების წყლის შეკავება. ძლიერი ჰიდროფილურობის გამო, ცელულოზის ეთერს შეუძლია შექმნას სტაბილური კოლოიდური ხსნარი წყალში, რომელსაც შეუძლია შეიწოვოს და შეინარჩუნოს ტენიანობა. წყლის მოპოვების ეს სიმძლავრე მნიშვნელოვანია ადრეული ჰიდრატაციის დროს ბეტონის სწრაფი დაკარგვით გამოწვეული ბზარების შემცირებაში. განსაკუთრებით მშრალ გარემოში ან მაღალი ტემპერატურის მშენებლობის პირობებში, ცელულოზის ეთერმა შეიძლება ეფექტურად შეუშალოს წყალი ძალიან სწრაფად აორთქლდეს და უზრუნველყოს, რომ ცემენტის ჭრილში წყლის რაოდენობა საკმარისია ნორმალური ჰიდრატაციის რეაქციის მხარდასაჭერად.

რევოლოგია და გასქელება
ცელულოზის ეთერებს ასევე შეუძლიათ გააუმჯობესონ ცემენტის ნაჭრების რევოლოგია. ცელულოზის ეთერის დამატების შემდეგ, ცემენტის ჭრილობის თანმიმდევრულობა მნიშვნელოვნად გაიზრდება. ეს ფენომენი ძირითადად მიეკუთვნება წყალში ცელულოზის ეთერის მოლეკულების მიერ წარმოქმნილ გრძელი ჯაჭვის სტრუქტურას. ამ გრძელი ჯაჭვის მოლეკულას შეუძლია შეზღუდოს ცემენტის ნაწილაკების მოძრაობა, რითაც ზრდის სიბლანტის სიბლანტე და თანმიმდევრულობა. ეს ქონება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ისეთ პროგრამებში, როგორიცაა თაბაშირის და ფილების ადჰეზივები, რადგან ეს ხელს უშლის ცემენტის ნაღმტყორცნებიდან სწრაფად მიედინება, ხოლო მშენებლობის უკეთეს შესრულებას.

შეაჩერეთ ჰიდრატაცია და დაარეგულირეთ დრო
ცელულოზის ეთერს შეუძლია შეაჩეროს ცემენტის ჰიდრატაციის რეაქცია და გაზარდოს ცემენტის ჭრილობის საწყისი პარამეტრი და საბოლოო პარამეტრი. ეს ეფექტი ხდება იმის გამო, რომ ცელულოზის ეთერის მოლეკულები იწვება ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირზე, ქმნის ბარიერს, რომელიც ხელს უშლის წყლისა და ცემენტის ნაწილაკებს შორის პირდაპირ კავშირს, რითაც ანელებს ჰიდრატაციის რეაქციას. დროის პარამეტრის შეფერხებით, ცელულოზის ეთერებს შეუძლიათ გააუმჯობესონ მშენებლობის ოპერაცია, სამშენებლო მუშაკებს მეტი დრო მისცეს კორექტირებისა და კორექტირების შესასრულებლად.

3. ეფექტი ცემენტის ჰიდრატაციის პროდუქტების ფორმაზე
ცელულოზის ეთერების არსებობა ასევე გავლენას ახდენს ცემენტის ჰიდრატაციის პროდუქტების მიკროკონსტრუქციაზე. კვლევებმა აჩვენა, რომ კალციუმის სილიკატური ჰიდრატის (CSH) გელის მორფოლოგია შეიცვლება ცელულოზის ეთერის დამატების შემდეგ. ცელულოზის ეთერის მოლეკულებმა შეიძლება გავლენა მოახდინონ CSH- ის კრისტალურ სტრუქტურაზე, რაც მას უფრო ფხვიერი გახდება. ამ ფხვიერმა სტრუქტურამ შეიძლება გარკვეულწილად შეამციროს ადრეული ძალა, მაგრამ ეს ასევე ხელს უწყობს მასალის სიმკაცრის გაუმჯობესებას.

ცელულოზის ეთერებს ასევე შეუძლიათ შეამცირონ ეტრინგიტის წარმოქმნა ჰიდრატაციის პროცესში. მას შემდეგ, რაც ცელულოზის ეთერი ამცირებს ჰიდრატაციის რეაქციის სიჩქარეს, ცემენტში ეტრინგიტის ფორმირების სიჩქარე მცირდება, რითაც ამცირებს შინაგანი სტრესი, რომელიც გამოწვეულია მოცულობის გაფართოებით სამკურნალო პროცესის დროს.

4. ეფექტი სიძლიერის განვითარებაზე
ცელულოზის ეთერები ასევე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ცემენტზე დაფუძნებული მასალების სიძლიერის განვითარებაზე. იმის გამო, რომ ცელულოზის ეთერები შეაჩერებენ ცემენტის ჰიდრატაციის სიჩქარეს, ცემენტის პასტების ადრეული სიძლიერის განვითარება, როგორც წესი, ნელია. ამასთან, როგორც ჰიდრატაციის რეაქცია გრძელდება, ცელულოზის ეთერის წყლის შენარჩუნებისა და ჰიდრატაციის პროდუქტის მორფოლოგიის მარეგულირებელი მოქმედება შეიძლება თანდათანობით წარმოიშვას, რაც ხელს შეუწყობს მოგვიანებით ეტაპზე სიძლიერის გაუმჯობესებას.

უნდა აღინიშნოს, რომ ცელულოზის ეთერის დამატებით რაოდენობასა და ტიპს აქვს ორმაგი გავლენა სიძლიერეზე. ცელულოზის ეთერის სათანადო რაოდენობამ შეიძლება გააუმჯობესოს მშენებლობის შესრულება და გაზარდოს მოგვიანებით სიძლიერე, მაგრამ გადაჭარბებულმა გამოყენებამ შეიძლება გამოიწვიოს ცემენტის დაფუძნებული მასალების ადრეული სიძლიერის შემცირება და გავლენა მოახდინოს საბოლოო მექანიკურ თვისებებზე. ამრიგად, პრაქტიკულ გამოყენებებში, ცელულოზის ეთერის ტიპი და დოზა უნდა იყოს ოპტიმიზაცია და შემუშავებული სპეციფიკური ინჟინერიის მოთხოვნების შესაბამისად.

ცელულოზის ეთერი გავლენას ახდენს ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესსა და მატერიალურ თვისებებზე ცემენტის დაფუძნებული მასალების წყლის შეკავების გაუმჯობესებით, ჰიდრატაციის სიჩქარის კორექტირებით და ჰიდრატაციის პროდუქტების ფორმაზე. მიუხედავად იმისა, რომ ცელულოზის ეთერებმა შეიძლება გამოიწვიოს ადრეული სიძლიერის დაკარგვა, მათ შეუძლიათ გააუმჯობესონ ბეტონის გამძლეობა და სიმკაცრე გრძელვადიან პერიოდში. ცელულოზის ეთერის დამატებას ასევე შეუძლია მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს მშენებლობის შესრულება, განსაკუთრებით განაცხადის სცენარებში, რომლებიც მოითხოვს ხანგრძლივი სამუშაო დრო და წყლის შენარჩუნების მაღალი მოთხოვნები. მას აქვს შეუცვლელი უპირატესობები. ფაქტობრივ საინჟინრო პროგრამებში, ცელულოზის ეთერის ტიპისა და დოზირების გონივრულმა შერჩევამ შეიძლება დააბალანსოს მასალის სიმტკიცე, მშენებლობის შესრულება და გამძლეობის მოთხოვნები.