ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზის (HPMC) ეფექტის გაუმჯობესება ცემენტზე დაფუძნებულ მასალებზე

ბოლო წლებში, გარე კედლის იზოლაციის ტექნოლოგიის უწყვეტი განვითარებით, ცელულოზის წარმოების ტექნოლოგიის უწყვეტი პროგრესით და თავად HPMC-ის შესანიშნავი მახასიათებლებით, HPMC ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო ინდუსტრიაში.

HPMC-სა და ცემენტზე დაფუძნებულ მასალებს შორის მოქმედების მექანიზმის შემდგომი შესწავლის მიზნით, ეს ნაშრომი ყურადღებას ამახვილებს HPMC-ის გაუმჯობესების ეფექტზე ცემენტზე დაფუძნებული მასალების შეკრულ თვისებებზე.

შედედების დრო

ბეტონის დნობის დრო ძირითადად დაკავშირებულია ცემენტის დნობის დროსთან, აგრეგატს კი მცირე გავლენა აქვს, ამიტომ ნაღმტყორცნების დნობის დრო შეიძლება გამოყენებულ იქნას წყალქვეშა არადისპერსიული ბეტონის ნარევის დნობის დროზე HPMC-ის გავლენის შესასწავლად, რადგან ნაღმტყორცნების დნობის დროზე გავლენას ახდენს წყალი. ნაღმტყორცნების.

ექსპერიმენტის მიხედვით, HPMC-ის დამატებას აქვს მნიშვნელოვანი შემაფერხებელი ეფექტი ნაღმტყორცნების ნარევზე და ნაღმტყორცნების დაყენების დრო თანმიმდევრულად გრძელდება HPMC შემცველობის მატებასთან ერთად. იგივე HPMC შინაარსის პირობებში, წყალქვეშა ჩამოსხმული ნაღმტყორცნები უფრო სწრაფია, ვიდრე ჰაერში წარმოქმნილი ნაღმტყორცნები. საშუალო ჩამოსხმის დაყენების დრო უფრო გრძელია. წყალში გაზომვისას, ცარიელ ნიმუშთან შედარებით, HPMC-თან შერეული ნაღმტყორცნების გამაგრების დრო იგვიანებს 6-18 საათით საწყისი დაყენებისთვის და 6-22 საათით საბოლოო გამაგრებისთვის. ამიტომ, HPMC უნდა იქნას გამოყენებული ამაჩქარებლებთან ერთად.

HPMC არის მაღალმოლეკულური პოლიმერი მაკრომოლეკულური ხაზოვანი სტრუქტურით და ჰიდროქსილის ჯგუფი ფუნქციურ ჯგუფზე, რომელსაც შეუძლია წყალბადის ბმები შექმნას შერევით წყლის მოლეკულებთან და გაზარდოს შერევის წყლის სიბლანტე. HPMC-ის გრძელი მოლეკულური ჯაჭვები იზიდავს ერთმანეთს, აიძულებს HPMC მოლეკულებს ერთმანეთთან ქსელის სტრუქტურის ჩამოყალიბება, ცემენტის შეფუთვა და წყლის შერევა. ვინაიდან HPMC აყალიბებს ფირის მსგავს ქსელურ სტრუქტურას და ახვევს ცემენტს, ის ეფექტურად ხელს უშლის წყლის აორთქლებას ნაღმტყორცნებში და შეაფერხებს ან ანელებს ცემენტის ჰიდრატაციის სიჩქარეს.

სისხლდენა

ნაღმტყორცნების სისხლდენის ფენომენი ბეტონის მსგავსია, რაც გამოიწვევს სერიოზულ აგრეგატს, რის შედეგადაც გაიზრდება ნაღვლის ზედა ფენის წყალ-ცემენტის თანაფარდობა, რაც იწვევს ნაღმტყორცნების ზედა ფენის დიდ პლასტმასის შეკუმშვას ადრეულ სტადიაზე და ბზარებსაც კი, და შლის ზედაპირის ფენის სიმტკიცეს შედარებით სუსტად.

როდესაც დოზა აღემატება 0.5% -ს, ძირითადად არ არის სისხლდენის ფენომენი. ეს იმიტომ ხდება, რომ HPMC-ს ნაღმტყორცნებში შერევისას, HPMC-ს აქვს ფირის წარმომქმნელი და ქსელური სტრუქტურა, ხოლო მაკრომოლეკულების გრძელ ჯაჭვზე ჰიდროქსილის ჯგუფების ადსორბცია აქცევს ცემენტს და ნაღმტყორცნებში წყლის შერევას ფლოკულაციას, რაც უზრუნველყოფს ნაღმტყორცნების სტაბილურ სტრუქტურას. ნაღმტყორცნებში HPMC-ის დამატების შემდეგ წარმოიქმნება მრავალი დამოუკიდებელი პაწაწინა ჰაერის ბუშტი. ეს ჰაერის ბუშტები თანაბრად გადანაწილდება ნაღმტყორცნებში და ხელს უშლის აგრეგატის დალექვას. HPMC-ის ტექნიკური ეფექტურობა დიდ გავლენას ახდენს ცემენტზე დაფუძნებულ მასალებზე და ხშირად გამოიყენება ცემენტზე დაფუძნებული კომპოზიციური მასალების მოსამზადებლად, როგორიცაა მშრალი ფხვნილის ნაღმტყორცნები და პოლიმერული ნაღმტყორცნები, რათა მას ჰქონდეს კარგი წყლის შეკავება და პლასტიკური შეკავება.

ნაღმტყორცნების წყლის მოთხოვნა

როდესაც HPMC-ის რაოდენობა მცირეა, ის დიდ გავლენას ახდენს ნაღმტყორცნების წყალზე მოთხოვნაზე. ახალი ნაღმტყორცნების გაფართოების ხარისხის ძირითადად ერთნაირი შენარჩუნების შემთხვევაში, HPMC-ის შემცველობა და ნაღმტყორცნების წყალმოთხოვნილება იცვლება წრფივი დამოკიდებულებით გარკვეული პერიოდის განმავლობაში და ნაღმტყორცნების წყლის მოთხოვნა ჯერ მცირდება და შემდეგ აშკარად იზრდება. როდესაც HPMC-ის რაოდენობა 0,025%-ზე ნაკლებია, რაოდენობის მატებასთან ერთად, ნაღმტყორცნების წყლის მოთხოვნა მცირდება იმავე გაფართოების ხარისხით, რაც გვიჩვენებს, რომ როდესაც HPMC რაოდენობა მცირეა, მას აქვს წყლის შემცირების ეფექტი ნაღმტყორცნებზე, ხოლო HPMC აქვს ჰაერის შემწოვი ეფექტი. ნაღმტყორცნებში არის დიდი რაოდენობით პატარა დამოუკიდებელი ჰაერის ბუშტები და ეს ჰაერის ბუშტები მოქმედებს როგორც საპოხი ნაღმტყორცნების სითხის გასაუმჯობესებლად. როდესაც დოზა აღემატება 0,025%-ს, ნაღმტყორცნების წყალზე მოთხოვნა დოზის მატებასთან ერთად იზრდება. ეს იმის გამო ხდება, რომ HPMC-ის ქსელის სტრუქტურა კიდევ უფრო სრულყოფილია და გრძელ მოლეკულურ ჯაჭვზე ფლოკებს შორის უფსკრული შემცირებულია, რასაც აქვს მიზიდულობის და შეკრულობის ეფექტი და ამცირებს ნაღმტყორცნების სითხეს. მაშასადამე, იმ პირობით, რომ გაფართოების ხარისხი ძირითადად იგივეა, ნალექი აჩვენებს წყლის მოთხოვნის ზრდას.

01. დისპერსიული წინააღმდეგობის ტესტი:

დისპერსიის საწინააღმდეგო მნიშვნელოვანი ტექნიკური მაჩვენებელია ანტიდისპერსიული აგენტის ხარისხის გასაზომად. HPMC არის წყალში ხსნადი პოლიმერული ნაერთი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც წყალში ხსნადი ფისი ან წყალში ხსნადი პოლიმერი. იგი ზრდის ნარევის კონსისტენციას შერევის წყლის სიბლანტის გაზრდით. ეს არის ჰიდროფილური პოლიმერული მასალა, რომელიც წყალში იხსნება ხსნარის წარმოქმნით. ან დისპერსიას.

ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ როდესაც ნაფტალინის დაფუძნებული მაღალეფექტური სუპერპლასტიფიკატორის რაოდენობა იზრდება, სუპერპლასტიფიკატორის დამატება შეამცირებს ახლად შერეული ცემენტის ნაღმტყორცნების დისპერსიულ წინააღმდეგობას. ეს იმიტომ ხდება, რომ ნაფტალინის დაფუძნებული მაღალი ეფექტურობის წყლის რედუქტორი არის ზედაპირული აქტიური ნივთიერება. როდესაც ნაღმტყორცნებს ემატება წყლის რედუქტორი, წყლის რედუქტორი იქნება ორიენტირებული ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირზე, რათა ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირს იგივე მუხტი ჰქონდეს. ეს ელექტრული მოგერიება ქმნის ცემენტის ნაწილაკებს. ცემენტის ფლოკულაციური სტრუქტურა იშლება და სტრუქტურაში გახვეული წყალი გამოიყოფა, რაც გამოიწვევს ცემენტის ნაწილის დაკარგვას. ამავდროულად, დადგინდა, რომ HPMC შემცველობის მატებასთან ერთად, ახალი ცემენტის ნაღმტყორცნების დისპერსიული წინააღმდეგობა სულ უფრო და უფრო უმჯობესდება.

02. ბეტონის სიმტკიცე:

საპილოტე საძირკვლის პროექტში გამოყენებული იქნა HPMC წყალქვეშა არადისპერსიული ბეტონის დანამატი და დიზაინის სიმტკიცის ხარისხი იყო C25. ძირითადი ტესტის მიხედვით, ცემენტის რაოდენობაა 400 კგ, ნაერთი სილიციუმის ორთქლი 25 კგ/მ3, HPMC-ის ოპტიმალური რაოდენობაა ცემენტის ოდენობის 0.6%, წყალ-ცემენტის თანაფარდობა 0.42, ქვიშის მაჩვენებელი 40%, ნაფტალენზე დაფუძნებული წყლის საშუალო სიძლიერე 2 ცემენტის მაღალი ეფექტურობის რაოდენობა8. ბეტონის ნიმუში ჰაერში არის 42,6 მპა, წყალქვეშა ბეტონის 28d საშუალო სიმტკიცე 60 მმ ვარდნის სიმაღლით არის 36,4 მპა, ხოლო წყლის წარმოქმნილი ბეტონის სიძლიერის თანაფარდობა ჰაერში წარმოქმნილ ბეტონთან არის 84,8%, ეფექტი უფრო მნიშვნელოვანია.

03. ექსპერიმენტები აჩვენებს:

(1) HPMC-ის დამატებას აქვს აშკარა შემაფერხებელი ეფექტი ნაღმტყორცნების ნარევზე. HPMC-ის შემცველობის მატებასთან ერთად, ნაღმტყორცნების დაყენების დრო თანმიმდევრულად იზრდება. იგივე HPMC შემცველობით, წყლის ქვეშ წარმოქმნილი ნაღმტყორცნები უფრო სწრაფია, ვიდრე ჰაერში წარმოქმნილი. საშუალო ჩამოსხმის დაყენების დრო უფრო გრძელია. ეს ფუნქცია სასარგებლოა წყალქვეშა ბეტონის ამოტუმბვისთვის.

(2) ახლად შერეული ცემენტის ნაღმტყორცნები შერეულ ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზას აქვს კარგი შეკრული თვისებები და თითქმის არ აქვს სისხლდენა.

(3) HPMC-ის რაოდენობა და ნაღმტყორცნების წყალზე მოთხოვნა ჯერ შემცირდა და შემდეგ აშკარად გაიზარდა.

(4) წყლის შემცირების აგენტის შეყვანა აუმჯობესებს ნაღმტყორცნებზე წყლის მოთხოვნილების გაზრდის პრობლემას, მაგრამ მისი დოზირება გონივრულად უნდა კონტროლდებოდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ახლად შერეული ცემენტის ნაღმტყორცნების წყალქვეშა დისპერსიის წინააღმდეგობა ზოგჯერ შემცირდება.

(5) სტრუქტურაში მცირე განსხვავებაა HPMC-თან შერეულ ცემენტის პასტის ნიმუშსა და ცარიელ ნიმუშს შორის და მცირე განსხვავებაა წყალში და ჰაერში ჩასხმული ცემენტის პასტის ნიმუშის სტრუქტურასა და სიმკვრივეში. 28 დღის განმავლობაში წყლის ქვეშ ჩამოყალიბებული ნიმუში ოდნავ ხრაშუნაა. მთავარი მიზეზი ის არის, რომ HPMC-ის დამატება მნიშვნელოვნად ამცირებს ცემენტის დანაკარგს და დისპერსიას წყალში ჩასხმისას, მაგრამ ასევე ამცირებს ცემენტის ქვის კომპაქტურობას. პროექტში, წყალქვეშ არადისპერსიის ეფექტის უზრუნველსაყოფად, HPMC-ის დოზა მაქსიმალურად უნდა შემცირდეს.

(6) HPMC წყალქვეშა არადისპერსიული ბეტონის დანამატის დამატება, დოზის კონტროლი სასარგებლოა სიძლიერისთვის. საპილოტე პროექტი აჩვენებს, რომ წყლის ფორმირებული ბეტონისა და ჰაეროვანი ბეტონის სიძლიერის თანაფარდობა არის 84.8%, და ეფექტი შედარებით მნიშვნელოვანია.