የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎስ HPMC በማሽን ፍንዳታ ሞርታር ባህሪያት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

የኢንዱስትሪው ቀጣይነት ባለው እድገት እና የቴክኖሎጂ መሻሻል፣ የውጭ የሞርታር መርጫ ማሽኖችን በማስተዋወቅ እና በማሻሻል፣ በቅርብ ዓመታት ውስጥ በአገሬ ውስጥ ሜካኒካል መርጫ እና የፕላስተር ቴክኖሎጂ በከፍተኛ ሁኔታ ተሻሽሏል። ሜካኒካል መርጫ ሞርታር ከተለመደው ሞርታር የተለየ ነው፣ ይህም ከፍተኛ የውሃ ማቆየት አፈፃፀም፣ ተስማሚ ፈሳሽነት እና የተወሰነ ፀረ-ዝገት አፈፃፀም ይፈልጋል። ብዙውን ጊዜ ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ ወደ ሞርታር ይታከላል፣ ከእነዚህም ውስጥ ሴሉሎስ ኤተር (HPMC) በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። በሞርታር ውስጥ የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ HPMC ዋና ተግባራት፡ ውፍረት እና ቪስኮሲፊንግ፣ ሬዮሎጂን ማስተካከል እና እጅግ በጣም ጥሩ የውሃ ማቆየት አቅም ናቸው። ሆኖም፣ የHPMC ጉድለቶች ችላ ሊባሉ አይችሉም። HPMC የአየር-መግቢያ ውጤት አለው፣ ይህም የበለጠ ውስጣዊ ጉድለቶችን ያስከትላል እና የሞርታር ሜካኒካል ባህሪያትን በእጅጉ ይቀንሳል። ሻንዶንግ ቼንባንግ ፋይን ኬሚካል ኩባንያ፣ ሊሚትድ። የHPMCን በማክሮስኮፒክ ገጽታ ላይ የሞርታር የውሃ ማቆየት መጠን፣ ጥግግት፣ የአየር ይዘት እና ሜካኒካል ባህሪያት ላይ ያለውን ተጽእኖ አጥንቷል፣ እና የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ HPMC በሞርታር L መዋቅር ላይ ያለውን ተጽእኖ ከማይክሮስኮፒክ ገጽታ አጥንቷል።

1. ሙከራ

1.1 ጥሬ እቃዎች

ሲሚንቶ፡- ለገበያ የሚቀርበው P.0 42.5 ሲሚንቶ፣ 28d የመተጣጠፍ እና የመጭመቂያ ጥንካሬዎቹ በቅደም ተከተል 6.9 እና 48.2 MPa ናቸው፤ አሸዋ፡- ቼንግዴ ጥሩ የወንዝ አሸዋ፣ 40-100 ሜሽ፤ ሴሉሎስ ኤተር፡- በሻንዶንግ ቼንባንግ ፋይን ኬሚካል ኩባንያ፣ ሊሚትድ የተመረተ። ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ ኤተር፣ ነጭ ዱቄት፣ ኖሚናል viscosity 40፣ 100፣ 150፣ 200 ፓ-ዎች፤ ውሃ፡- ንጹህ የቧንቧ ውሃ።

1.2 የሙከራ ዘዴ

በJGJ/T 105-2011 “ለሜካኒካል መርጫ እና ፕላስተር የግንባታ ደንቦች” መሠረት የሞርታሩ ወጥነት ከ80-120 ሚሜ ሲሆን የውሃ ማቆየት መጠኑ ከ90% በላይ ነው። በዚህ ሙከራ፣ የኖራ-አሸዋ ጥምርታ በ1፡5 ተቀምጧል፣ ወጥነቱ በ (93+2) ሚሜ ቁጥጥር ተደርጎበታል፣ እና ሴሉሎስ ኤተር ከውጭ ተቀላቅሏል፣ እና የማደባለቅ መጠኑ በሲሚንቶ ክብደት ላይ የተመሠረተ ነበር። እንደ እርጥብ ጥግግት፣ የአየር ይዘት፣ የውሃ ማቆየት እና ወጥነት ያሉ የሞርታሩ መሰረታዊ ባህሪያት ከJGJ 70-2009 “የግንባታ ሞርታሩ መሰረታዊ ባህሪያት የሙከራ ዘዴዎች” ጋር በማጣቀስ ተፈትነዋል፣ እና የአየር ይዘቱ የሚፈተነው እና የሚሰላው በጥግግት ዘዴው መሰረት ነው። የናሙናዎቹ ዝግጅት፣ የመተጣጠፍ እና የመጨመቂያ ጥንካሬ ሙከራዎች የተከናወኑት በGB/T 17671-1999 “የሲሚንቶ ሞርታሩ አሸዋ ጥንካሬን ለመፈተሽ ዘዴዎች (ISO ዘዴ)” መሠረት ነው። የእጮቹ ዲያሜትር በሜርኩሪ ፖሮሲሜትሪ ተለክቷል። የሜርኩሪ ፖሮሲሜትር ሞዴል AUTOPORE 9500 ሲሆን የመለኪያ ክልሉ 5.5 nm-360 μm ነበር። በአጠቃላይ 4 የሙከራ ስብስቦች ተካሂደዋል። የሲሚንቶ-አሸዋ ጥምርታ 1፡5፣ የHPMC viscosity 100 Pa-s እና የመጠን መጠን 0፣ 0.1%፣ 0.2%፣ 0.3% (ቁጥሮቹ በቅደም ተከተል A፣ B፣ C፣ D ናቸው)።

2. ውጤቶች እና ትንተና

2.1 የHPMC ተጽእኖ በሲሚንቶ ሞርታር የውሃ ማጠራቀሚያ መጠን ላይ

የውሃ ማቆየት የሞርታር ውሃን የመያዝ ችሎታን ያመለክታል። በማሽን የተረጨ ሞርታር ውስጥ፣ ሴሉሎስ ኤተር መጨመር ውሃውን በብቃት ማቆየት፣ የደም መፍሰስን መጠን መቀነስ እና በሲሚንቶ ላይ የተመሰረቱ ቁሳቁሶችን ሙሉ በሙሉ እርጥበት የማድረቅ መስፈርቶችን ማሟላት ይችላል። የHPMC በሞርታር ውሃ ማቆየት ላይ ያለው ተጽእኖ።

የHPMC ይዘት ሲጨምር የሞርታር የውሃ ማጠራቀሚያ መጠን ቀስ በቀስ ይጨምራል። የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ ኤተር ኩርባዎች ከ100፣ 150 እና 200 ፓ.ዎች viscosities ጋር በመሠረቱ ተመሳሳይ ናቸው። ይዘቱ ከ0.05%-0.15% ሲሆን የውሃ ማጠራቀሚያ መጠኑ በመስመራዊ ሁኔታ ይጨምራል፣ እና ይዘቱ ከ0.15% በላይ ሲሆን የውሃ ማጠራቀሚያ መጠኑ ከ93% በላይ ነው፤ የግሪቶቹ መጠን ከ0.20% በላይ ሲሆን፣ እየጨመረ የመጣው የውሃ ማጠራቀሚያ መጠን ጠፍጣፋ ይሆናል፣ ይህም የHPMC መጠን ወደ ሙሌት ቅርብ መሆኑን ያሳያል። በውሃ ማጠራቀሚያ መጠን ላይ 40 ፓ.ዎች viscosity ያለው የHPMC መጠን የተፅዕኖ ኩርባ በግምት ቀጥ ያለ መስመር ነው። መጠኑ ከ0.15% በላይ ሲሆን የሞርታር የውሃ ማጠራቀሚያ መጠኑ ከሌሎቹ ሶስት የHPMC ዓይነቶች ተመሳሳይ viscosity መጠን በእጅጉ ያነሰ ነው። የሴሉሎስ ኤተር የውሃ ማጠራቀሚያ ዘዴ እንደሚከተለው በአጠቃላይ ይታመናል፡ በሴሉሎስ ኤተር ሞለኪውል ላይ ያለው የሃይድሮክሲል ቡድን እና በኤተር ቦንድ ላይ ያለው የኦክስጅን አቶም ከውሃ ሞለኪውል ጋር በመገናኘት የሃይድሮጂን ትስስር ይፈጥራል፣ በዚህም ምክንያት ነፃው ውሃ ተጣብቆ ውሃ ይሆናል፣ በዚህም ጥሩ የውሃ ማቆየት ውጤት ይኖረዋል፤ እንዲሁም በውሃ ሞለኪውሎች እና በሴሉሎስ ኤተር ሞለኪውላዊ ሰንሰለቶች መካከል ያለው መበታተን የውሃ ሞለኪውሎች ወደ ሴሉሎስ ኤተር ማክሮሞለኪውላር ሰንሰለቶች ውስጥ እንዲገቡ እና ለጠንካራ የማሰሪያ ኃይሎች እንዲጋለጡ እንደሚፈቅድ ይታመናል፣ በዚህም የሲሚንቶ ዝቃጭ የውሃ ማቆየትን ያሻሽላል። እጅግ በጣም ጥሩ የውሃ ማቆየት የሞርታር ተመሳሳይነት እንዲኖረው፣ ለመለየት ቀላል እንዳይሆን እና ጥሩ የማደባለቅ አፈፃፀም እንዲያገኝ ያስችለዋል፣ ሜካኒካል ብልሽትን በመቀነስ እና የሞርታር መርጫ ማሽኑን ዕድሜ ይጨምራል።

2.2 የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ HPMC በሲሚንቶ ሞርታር ጥግግት እና በአየር ይዘት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

የHPMC መጠን ከ0-0.20% ሲሆን የሞርታሩ ጥግግት ከ2050 ኪ.ግ/m3 ወደ 1650 ኪ.ግ/m3 አካባቢ ሲጨምር በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል፣ ይህም በ20% አካባቢ ያነሰ ነው፤ የHPMC መጠን ከ0.20% በላይ ሲሆን፣ ጥግግቱ በተረጋጋ ሁኔታ ይቀንሳል። 4ቱን የHPMC ዓይነቶች ከተለያዩ viscosities ጋር በማነፃፀር፣ viscosity ከፍ ባለ መጠን የሞርታሩ ጥግግት ይቀንሳል፤ የሞርታሩ ጥግግት ኩርባዎች ከ150 እና 200 ፓ.ዎች HPMC ድብልቅ viscosities ጋር በመሠረቱ ይደራረባሉ፣ ይህም የHPMC viscosity እየጨመረ ሲሄድ፣ ጥግግቱ ከእንግዲህ አይቀንስም።

የሞርታር የአየር ይዘት ለውጥ ህግ የሞርታር ጥግግት ለውጥ ጋር ተቃራኒ ነው። የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ HPMC ይዘት ከ0-0.20% ሲሆን፣ የHPMC ይዘት ሲጨምር የሞርታር የአየር ይዘት በቀጥታ ሊጨምር ይችላል፤ የHPMC ይዘት ከ0.20% በኋላ የአየር ይዘቱ ብዙም አይለወጥም፣ ይህም የሞርታር አየር ማስገቢያ ውጤት ወደ ሙሌት ቅርብ መሆኑን ያሳያል። የHPMC 150 እና 200 ፓ.ዎች viscosity ያለው የአየር ማስገቢያ ውጤት ከHPMC 40 እና 100 ፓ.ዎች viscosity ይበልጣል።

የሴሉሎስ ኤተር የአየር ማስገቢያ ተጽእኖ በዋናነት የሚወሰነው በሞለኪውላዊ አወቃቀሩ ነው። ሴሉሎስ ኤተር ሁለቱም ሃይድሮፊሊክ ቡድኖች (ሃይድሮክሲል፣ ኤተር) እና ሃይድሮፎቢክ ቡድኖች (ሜቲል፣ የግሉኮስ ቀለበት) ያሉት ሲሆን ሰርፋክታንት ነው። የገጽታ እንቅስቃሴ ስላለው የአየር ማስገቢያ ውጤት አለው። በአንድ በኩል፣ የገባው ጋዝ በሞተራ ውስጥ እንደ ኳስ ተሸካሚ ሆኖ ሊያገለግል፣ የሞተራውን የሥራ አፈፃፀም ሊያሻሽል፣ መጠኑን ሊጨምር እና ውጤቱን ሊጨምር ይችላል፣ ይህም ለአምራቹ ጠቃሚ ነው። በሌላ በኩል ግን፣ የአየር ማስገቢያ ተፅዕኖ የሞተራውን የአየር ይዘት እና ቀዳዳ ከጠነከረ በኋላ ይጨምራል፣ ይህም ጎጂ ቀዳዳዎችን እንዲጨምር እና የሜካኒካል ባህሪያትን በእጅጉ ይቀንሳል። HPMC የተወሰነ የአየር ማስገቢያ ውጤት ቢኖረውም፣ የአየር ማስገቢያ ወኪልን መተካት አይችልም። በተጨማሪም፣ HPMC እና የአየር ማስገቢያ ወኪል በተመሳሳይ ጊዜ ጥቅም ላይ ሲውሉ፣ የአየር ማስገቢያ ወኪል ሊበላሽ ይችላል።

2.3 የኤችፒኤምሲ በሲሚንቶ ሞርታር ሜካኒካል ባህሪያት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

የHPMC መጠን 0.05% ብቻ ሲሆን የሞርታሩ የመተጣጠፍ ጥንካሬ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል፣ ይህም ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ HPMC ከሌለው ባዶ ናሙና በ25% ያነሰ ሲሆን የመጨመቂያው ጥንካሬ ከባዶ ናሙና -80% ብቻ ሊደርስ ይችላል። የHPMC መጠን ከ0.20% ሲበልጥ የሞርታሩ የመተጣጠፍ ጥንካሬ እና የመጭመቂያ ጥንካሬ መቀነስ ግልጽ አይደለም። የHPMC የመወዛወዝ ጥንካሬ በሞርታሩ ሜካኒካዊ ባህሪያት ላይ ብዙም ተጽዕኖ የለውም። HPMC ብዙ ትናንሽ የአየር አረፋዎችን ያስተዋውቃል፣ እና በሞርታሩ ላይ ያለው የአየር ማስገቢያ ተጽእኖ የሞርታሩን ውስጣዊ ቀዳዳ እና ጎጂ ቀዳዳዎችን ይጨምራል፣ ይህም የመጭመቂያ ጥንካሬ እና የመተጣጠፍ ጥንካሬ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። የሞርታሩ ጥንካሬ እንዲቀንስ የሚያደርገው ሌላው ምክንያት ውሃ በጠንካራው ሞርታሩ ውስጥ የሚይዘው የሴሉሎስ ኤተር የውሃ ማቆየት ውጤት ሲሆን ትልቁ የውሃ-ማሰሪያ ጥምርታ የሙከራ ብሎኩ ጥንካሬ እንዲቀንስ ያደርጋል። ለሜካኒካል ኮንስትራክሽን ሞርታር፣ ሴሉሎስ ኤተር የሞርታርን የውሃ ማጠራቀሚያ መጠን በእጅጉ ሊጨምር እና የአሠራር አቅሙን ሊያሻሽል ቢችልም፣ መጠኑ በጣም ትልቅ ከሆነ የሞርታርን ሜካኒካል ባህሪያት በእጅጉ ይጎዳል፣ ስለዚህ በሁለቱ መካከል ያለው ግንኙነት በተመጣጣኝ ሁኔታ መመዘን አለበት።

የሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ HPMC ይዘት እየጨመረ በሄደ ቁጥር የሞርታሩ የማጠፍ ጥምርታ በአጠቃላይ እየጨመረ የመጣ አዝማሚያ አሳይቷል፣ ይህም በመሠረቱ መስመራዊ ግንኙነት ነበር። ይህ የሆነበት ምክንያት የተጨመረው ሴሉሎስ ኤተር ብዙ የአየር አረፋዎችን ስለሚያስተዋውቅ፣ ይህም በሞርታሩ ውስጥ ተጨማሪ ጉድለቶችን ስለሚፈጥር እና የመሪ ሮዝ ሞርታሩ የመጭመቂያ ጥንካሬ በከፍተኛ ሁኔታ ስለሚቀንስ፣ የመተጣጠፍ ጥንካሬ በተወሰነ ደረጃም ቢቀንስም፤ ነገር ግን የሴሉሎስ ኤተር የሞርታሩን ተለዋዋጭነት ሊያሻሽል ይችላል። የመተጣጠፍ ጥንካሬን ጠቃሚ ነው፣ ይህም የመቀነስ ፍጥነት እንዲቀንስ ያደርገዋል። በጥልቀት ስንመለከት፣ የሁለቱ የተጣመረ ውጤት የመታጠፍ ጥምርታ እንዲጨምር ያደርጋል።

2.4 የኤችፒኤምሲ በሞርታር L ዲያሜትር ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

ከቀዳዳው መጠን የስርጭት ኩርባ፣ የቀዳዳው መጠን የስርጭት መረጃ እና የተለያዩ የAD ናሙናዎች ስታትስቲካዊ መለኪያዎች፣ HPMC በሲሚንቶ ሞርታር ቀዳዳ መዋቅር ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ማየት ይቻላል፡

(1) HPMC ከተጨመረ በኋላ የሲሚንቶ ሞርታር ቀዳዳ መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል። በቀዳዳው መጠን ስርጭት ኩርባ ላይ የምስሉ ስፋት ወደ ቀኝ ይንቀሳቀሳል፣ እና ከጫፍ እሴት ጋር የሚዛመደው የቀዳዳ እሴት የበለጠ ይሆናል። HPMC ከተጨመረ በኋላ የሲሚንቶ ሞርታር መካከለኛ ቀዳዳ ዲያሜትር ከባዶው ናሙና በእጅጉ ይበልጣል፣ እና የናሙናው መካከለኛ ቀዳዳ ዲያሜትር ከባዶው ናሙና ጋር ሲነጻጸር በ2 መጠን ይጨምራል።

(2) በኮንክሪት ውስጥ ያሉትን ቀዳዳዎች በአራት ዓይነቶች ይከፋፍሉ፤ እነሱም ምንም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች (≤20 nm)፣ ብዙም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች (20-100 nm)፣ ጎጂ ቀዳዳዎች (100-200 nm) እና ብዙ ጎጂ ቀዳዳዎች (≥200 nm)። HPMC ከተጨመረ በኋላ ምንም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች ወይም ብዙም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች ቁጥር በከፍተኛ ሁኔታ እንደሚቀንስ ከሠንጠረዥ 1 ማየት ይቻላል፣ እና ጎጂ ቀዳዳዎች ወይም የበለጠ ጎጂ ቀዳዳዎች ቁጥር እንደሚጨምር። ከ HPMC ጋር ያልተቀላቀሉት የናሙናዎቹ ምንም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች ወይም ብዙም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች 49.4% ያህል ናቸው። HPMC ከተጨመረ በኋላ ምንም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች ወይም ብዙም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳሉ። እንደ ምሳሌ 0.1% መጠን ስንወስድ፣ ምንም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች ወይም ብዙም ጉዳት የሌላቸው ቀዳዳዎች በ45% ያህል ይቀንሳሉ፣ ከ10um በላይ የሆኑ ጎጂ ቀዳዳዎች ብዛት በ9 እጥፍ ይጨምራል።

(3) መካከለኛው የቀዳዳ ዲያሜትር፣ አማካይ የቀዳዳ ዲያሜትር፣ የተወሰነ የቀዳዳ መጠን እና የተወሰነ የገጽታ ስፋት ከሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲልሴሉሎስ HPMC ይዘት መጨመር ጋር በጣም ጥብቅ የሆነ የለውጥ ደንብን አይከተሉም፣ ይህም ከትልቅ ስርጭት ጋር የተያያዘው በሜርኩሪ መርፌ ሙከራ ውስጥ ካለው የናሙና ምርጫ ጋር የተያያዘ ሊሆን ይችላል። ነገር ግን በአጠቃላይ፣ ከHPMC ጋር የተቀላቀለው የናሙናው መካከለኛ የቀዳዳ ዲያሜትር፣ አማካይ የቀዳዳ ዲያሜትር እና የተወሰነ የቀዳዳ መጠን ከባዶ ናሙናው ጋር ሲነጻጸር የሚጨምሩ ሲሆን፣ የተወሰነው የገጽታ ስፋት ግን ይቀንሳል።