تأثير إيثر السليلوز على الخصائص الرئيسية لمادة لاصقة البلاط

خلاصة:تستكشف هذه الورقة البحثية تأثير إيثر السليلوز وقانونه على الخصائص الرئيسية لمواد لاصقة البلاط من خلال تجارب متعامدة. وتُعدّ الجوانب الرئيسية لتحسينه ذات أهمية مرجعية لتعديل بعض خصائص مواد لاصقة البلاط.

تحتل بلادي اليوم مكانة رائدة عالميًا في إنتاج ومعالجة واستهلاك إيثر السليلوز. ويُعدّ تطوير واستخدام إيثر السليلوز بشكل أوسع مفتاحًا لتطوير مواد بناء جديدة في بلادي. ومع التطور المستمر لمواد لاصقة البلاط وتحسين أدائها باستمرار، ازداد تنوع أنواع استخدامات الملاط في سوق مواد البناء الجديدة. ومع ذلك، أصبح تحسين الأداء الأساسي لمواد لاصقة البلاط اتجاهًا جديدًا لتطوير هذا السوق.

1. اختبار المواد الخام

الأسمنت: تم استخدام أسمنت بورتلاند العادي PO 42.5 الذي تنتجه شركة Changchun Yatai في هذه التجربة.

تم استخدام رمل الكوارتز: 50-100 مش في هذا الاختبار، وهو منتج في دالين، منغوليا الداخلية.

مسحوق اللاتكس القابل لإعادة التشتت: تم استخدام SWF-04 في هذا الاختبار، وهو منتج من قبل شركة Shanxi Sanwei.

ألياف الخشب: يتم إنتاج الألياف المستخدمة في هذا الاختبار بواسطة شركة Changchun Huihuang Building Materials.

إيثر السليلوز: يستخدم هذا الاختبار إيثر ميثيل السليلوز بلزوجة 40000، من إنتاج شركة شاندونغ رويتاي.

2. طريقة الاختبار وتحليل النتائج

تعتمد طريقة اختبار قوة الترابط الشدّي على المعيار JC/T547-2005. أبعاد عينة الاختبار 40 مم × 40 مم × 160 مم. بعد التشكيل، تُترك العينة لمدة يوم واحد ثم يُزال القالب. تُعالج في صندوق رطوبة ثابتة لمدة 27 يومًا، ثم يُلصق رأس السحب بكتلة الاختبار باستخدام راتنج الإيبوكسي، وتُوضع بعد ذلك في صندوق درجة حرارة ورطوبة ثابتة عند درجة حرارة (23±2) درجة مئوية ورطوبة نسبية (50±5)%. بعد يوم واحد، تُفحص العينة بحثًا عن الشقوق قبل الاختبار. يُركّب جهاز التثبيت على جهاز اختبار الشد الإلكتروني العالمي مع التأكد من عدم انحناء الوصلة بين جهاز التثبيت وجهاز الاختبار، ثم تُسحب العينة بسرعة (250±50) نيوتن/ثانية، وتُسجل بيانات الاختبار. كمية الأسمنت المستخدمة في هذا الاختبار هي 400 غرام، والوزن الإجمالي للمواد الأخرى هو 600 غرام، ونسبة الماء إلى المادة الرابطة ثابتة عند 0.42، وتم اعتماد تصميم متعامد (3 عوامل، 3 مستويات)، والعوامل هي محتوى إيثر السليلوز، ومحتوى مسحوق المطاط، ونسبة الأسمنت إلى الرمل، وفقًا لتجربة البحث السابقة لتحديد الجرعة المحددة لكل عامل.

2.1 نتائج الاختبار والتحليل

بشكل عام، تفقد المواد اللاصقة المستخدمة في تركيب البلاط قوة الترابط الشدية بعد غمرها في الماء.

من نتائج الاختبار المتعامد، يتضح أن زيادة كمية إيثر السليلوز ومسحوق المطاط تُحسّن قوة التماسك الشدّي لمادة لاصقة البلاط إلى حدٍّ ما، بينما يُقلّل خفض نسبة المونة إلى الرمل من هذه القوة. مع ذلك، لا تُظهر نتائج الاختبار المتعامد تأثير العوامل الثلاثة على قوة التماسك الشدّي لمادة لاصقة البلاط بعد نقعها في الماء، ولا قوة التماسك بعد 20 دقيقة من التجفيف، بشكلٍ واضح. لذا، فإن مناقشة القيمة النسبية لانخفاض قوة التماسك الشدّي بعد الغمر في الماء تُعطي صورةً أدقّ لتأثير هذه العوامل الثلاثة. تُحدّد القيمة النسبية لانخفاض القوة بمقارنة قوة التماسك الشدّي الأصلية بقوة التماسك الشدّي بعد الغمر في الماء، وذلك بحساب نسبة الفرق في قوة التماسك إلى قوة التماسك الشدّي الأصلية.

يُظهر تحليل بيانات الاختبار أنه بزيادة محتوى إيثر السليلوز ومسحوق المطاط، يمكن تحسين قوة الترابط الشدّي بعد الغمر في الماء بشكل طفيف. تزيد قوة الترابط عند نسبة 0.3% بنسبة 16.0% عن تلك عند نسبة 0.1%، ويكون التحسن أكثر وضوحًا مع زيادة كمية مسحوق المطاط؛ فعند نسبة 3%، تزداد قوة الترابط بنسبة 46.5%. بتقليل نسبة الملاط إلى الرمل، يمكن تقليل قوة الترابط الشدّي للغمر في الماء بشكل كبير، حيث تنخفض قوة الترابط بنسبة 61.2%. يتضح من الشكل 1 أنه عند زيادة كمية مسحوق المطاط من 3% إلى 5%، تزداد القيمة النسبية لانخفاض قوة الترابط بنسبة 23.4%؛ وعند زيادة كمية إيثر السليلوز من 0.1% إلى 0.3%، تزداد القيمة النسبية لانخفاض قوة الترابط بنسبة 7.6%. بينما زادت القيمة النسبية لانخفاض قوة الترابط بنسبة 12.7% عندما كانت نسبة الملاط إلى الرمل 1:2 مقارنةً بنسبة 1:1. بعد المقارنة في الشكل، يتضح بسهولة أن كمية مسحوق المطاط ونسبة الملاط إلى الرمل، من بين العوامل الثلاثة، لهما تأثير أوضح على قوة الترابط الشدّي عند الغمر في الماء.

وفقًا للمعيار JC/T 547-2005، يجب ألا يقل وقت تجفيف لاصق البلاط عن 20 دقيقة. يؤدي رفع نسبة إيثر السليلوز إلى زيادة تدريجية في قوة التماسك بعد 20 دقيقة من التهوية، حيث بلغت نسبة إيثر السليلوز 0.2% و0.3%، مقارنةً بنسبة 0.1%. وقد زادت قوة التماسك بنسبة 48.1% و59.6% على التوالي. كما يؤدي رفع نسبة مسحوق المطاط إلى زيادة تدريجية في قوة التماسك بعد 20 دقيقة من التهوية، حيث بلغت نسبة مسحوق المطاط 4% و5%، مقارنةً بنسبة 3%. مع تقليل نسبة الملاط إلى الرمل، انخفضت قوة الترابط الشدّي تدريجيًا بعد 20 دقيقة من التهوية، وكانت نسبة الملاط إلى الرمل 1:2. بالمقارنة مع نسبة الملاط 1:1، انخفضت قوة الترابط الشدّي بنسبة 47.4%. وبالنظر إلى أن القيمة النسبية لانخفاض قوة الترابط تعكس بوضوح تأثير العوامل المختلفة، فمن خلال دراسة هذه العوامل الثلاثة، يتضح أن القيمة النسبية لانخفاض قوة الترابط الشدّي بعد 20 دقيقة من التجفيف، لم يعد تأثير نسبة الملاط على قوة الترابط الشدّي بنفس أهميته السابقة، بينما أصبح تأثير محتوى إيثر السليلوز أكثر وضوحًا. مع زيادة محتوى إيثر السليلوز، تتناقص القيمة النسبية لانخفاض القوة تدريجيًا، ويصبح المنحنى أكثر اعتدالًا. يتضح أن لإيثر السليلوز تأثيرًا جيدًا في تحسين قوة ترابط لاصق البلاط بعد 20 دقيقة من التجفيف.

2.2 تحديد الصيغة

من خلال التجارب المذكورة أعلاه، تم الحصول على ملخص لنتائج التصميم التجريبي المتعامد.

يمكن اختيار مجموعة من التركيبات A3 B1 C2 ذات الأداء الممتاز من ملخص نتائج تصميم التجربة المتعامدة، أي أن محتوى إيثر السليلوز ومسحوق المطاط هو 0.3٪ و 3٪ على التوالي، ونسبة الملاط إلى الرمل هي 1:1.5.

3. الخاتمة

(1) زيادة كمية إيثر السليلوز ومسحوق المطاط يمكن أن تزيد من قوة الترابط الشدية لمادة لاصقة البلاط إلى حد معين، بينما تقليل نسبة الملاط إلى الرمل يؤدي إلى انخفاض قوة الترابط الشدية، ونسبة الملاط إلى الرمل. تأثير كمية إيثر السليلوز على قوة الترابط الشدية لمادة لاصقة بلاط السيراميك بعد غمرها في الماء يكون أكثر أهمية من تأثير كمية إيثر السليلوز عليها؛

(2) تؤثر كمية إيثر السليلوز بشكل كبير على قوة الترابط الشدّي لمادة لاصقة البلاط بعد 20 دقيقة من التجفيف، مما يشير إلى أنه من خلال ضبط كمية إيثر السليلوز، يمكن تحسين مادة لاصقة البلاط بشكل ملحوظ بعد 20 دقيقة من التجفيف. بعد قوة الترابط الشدّي؛

(3) عندما تكون نسبة مسحوق المطاط 3%، ونسبة إيثر السليلوز 0.3%، ونسبة الملاط إلى الرمل 1:1.5، يكون أداء لاصق البلاط أفضل، وهو الأفضل في هذا الاختبار. مزيج متجانس.