خلاصة:تمت دراسة تأثير محتوى مختلف من إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز على خصائص ملاط التجصيص الجاف العادي. وأظهرت النتائج أنه مع زيادة محتوى إيثر السليلوز، انخفضت كل من القوام والكثافة، وانخفض زمن التصلب. كما انخفضت مقاومة التمدد ومقاومة الضغط بعد 7 أيام و28 يومًا، إلا أن الأداء العام للملاط الجاف قد تحسن.
0.مقدمة
في عام ٢٠٠٧، أصدرت الوزارات والهيئات الست في البلاد "إشعارًا بحظر خلط الملاط في الموقع في بعض المدن خلال فترة زمنية محددة". وقد طبقت ١٢٧ مدينة في جميع أنحاء البلاد حاليًا حظر استخدام الملاط الموجود، مما أتاح فرصة غير مسبوقة لتطوير الملاط الجاف. ومع التطور القوي للملاط الجاف في أسواق البناء المحلية والأجنبية، دخلت إضافات الملاط الجاف المختلفة هذه الصناعة الناشئة، إلا أن بعض شركات إنتاج وبيع هذه الإضافات تبالغ عمدًا في فعالية منتجاتها، مما يضلل صناعة الملاط الجاف ويعرقل نموها السليم والمنظم. وحاليًا، كما هو الحال مع إضافات الخرسانة، تُستخدم إضافات الملاط الجاف بشكل رئيسي في تركيبات مختلفة، ونادرًا ما تُستخدم منفردة. على وجه الخصوص، توجد عشرات الأنواع من الإضافات في بعض أنواع الملاط الجاف الوظيفي، ولكن في الملاط الجاف العادي، لا داعي للتركيز على عدد الإضافات، بل ينبغي إيلاء المزيد من الاهتمام لمدى ملاءمتها وسهولة استخدامها، لتجنب الإفراط في استخدامها، مما قد يتسبب في هدر غير ضروري، بل ويؤثر سلبًا على جودة المشروع. في الملاط الجاف العادي، يؤدي إيثر السليلوز دورًا هامًا في الاحتفاظ بالماء، وزيادة الكثافة، وتحسين أداء البناء. يضمن الاحتفاظ الجيد بالماء عدم تسبب الملاط الجاف في حدوث رمل أو تفتت أو انخفاض في القوة نتيجة نقص الماء أو عدم اكتمال إماهة الأسمنت؛ كما يعزز تأثير زيادة الكثافة بشكل كبير من قوة الملاط الرطب. تتناول هذه الورقة البحثية دراسة منهجية حول استخدام إيثر السليلوز في الملاط الجاف العادي، مما يوفر إرشادات مهمة حول كيفية استخدام الإضافات بشكل معقول في هذا النوع من الملاط.
1. المواد الخام والأساليب المستخدمة في الاختبار
1.1 المواد الخام للاختبار
كان الأسمنت من نوع P. 042.5، والرماد المتطاير هو رماد من الفئة الثانية من محطة توليد طاقة في تاييوان، والركام الناعم هو رمل نهري مجفف بحجم 5 مم أو أكثر تم غربلته، ومعامل النعومة هو 2.6، وإيثر السليلوز هو إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز المتوفر تجاريًا (لزوجة 12000 ميجا باسكال.ثانية).
1.2 طريقة الاختبار
تم إجراء تحضير العينات واختبار الأداء وفقًا لطريقة اختبار الأداء الأساسية لمونة البناء JCJ/T 70-2009.
2. خطة الاختبار
2.1 صيغة الاختبار
في هذا الاختبار، يتم استخدام كمية كل مادة خام من طن واحد من ملاط التجصيص الجاف كصيغة أساسية للاختبار، والماء هو استهلاك الماء لطن واحد من الملاط الجاف.
2.2 خطة محددة
باستخدام هذه الصيغة، تكون كمية إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز المضافة إلى كل طن من ملاط التجصيص الجاف كالتالي: 0.0 كجم/طن، 0.1 كجم/طن، 0.2 كجم/طن، 0.3 كجم/طن، 0.4 كجم/طن، 0.6 كجم/طن، وذلك لدراسة تأثير الجرعات المختلفة من إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز على احتفاظ الماء، والقوام، والكثافة الظاهرية، ووقت التصلب، وقوة الضغط لملاط التجصيص الجاف العادي، بهدف توجيه الاستخدام الصحيح لمضافات الملاط في عملية التجصيص الجاف، مما يُحقق مزايا عملية إنتاج الملاط الجاف البسيطة، وسهولة البناء، وحماية البيئة، وتوفير الطاقة.
3. نتائج الاختبارات والتحليل
3.1 نتائج الاختبار
تأثير الجرعات المختلفة من هيدروكسي بروبيل ميثيل سلولوز إيثر على احتفاظ الماء، والاتساق، والكثافة الظاهرية، ووقت التصلب، وقوة الضغط لمونة التجصيص الجافة العادية.
3.2 تحليل النتائج
يتضح ذلك من خلال تأثير جرعات مختلفة من إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز على احتفاظ الملاط الجاف العادي بالماء، وقوامه، وكثافته الظاهرية، وزمن تصلبه، ومقاومته للضغط. مع زيادة محتوى إيثر السليلوز، يزداد معدل احتفاظ الملاط الرطب بالماء تدريجيًا، من 86.2% عند عدم إضافة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، إلى 0.6% عند إضافته. يصل معدل الاحتفاظ بالماء إلى 96.3%، مما يثبت فعالية إيثر بروبيل ميثيل السليلوز في الاحتفاظ بالماء. في المقابل، ينخفض القوام تدريجيًا مع زيادة تأثير إيثر بروبيل ميثيل السليلوز في الاحتفاظ بالماء (مع ثبات استهلاك الماء لكل طن من الملاط خلال التجربة). كما تُظهر الكثافة الظاهرية اتجاهًا تنازليًا، مما يشير إلى أن تأثير إيثر بروبيل ميثيل السليلوز في الاحتفاظ بالماء يزيد من حجم الملاط الرطب ويقلل من كثافته. يزداد زمن التصلب تدريجيًا مع زيادة نسبة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، وعندما تصل نسبته إلى 0.4%، يتجاوز الزمن القيمة المحددة في المعيار وهي 8 ساعات، مما يدل على أن الاستخدام الأمثل لإيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز له تأثير فعال في تنظيم زمن تصلب الملاط الرطب. وقد انخفضت مقاومة الضغط بعد 7 أيام و28 يومًا (كلما زادت الجرعة، كان الانخفاض أكثر وضوحًا). ويرتبط هذا بزيادة حجم الملاط وانخفاض كثافته الظاهرية. تُسهم إضافة إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز في تكوين تجويف مغلق داخل الملاط المتصلب أثناء عملية التصلب. وتُحسّن المسامات الدقيقة من متانة الملاط.
4. احتياطات استخدام إيثر السليلوز في الملاط الجاف العادي
1) اختيار منتجات إيثر السليلوز: بشكل عام، كلما زادت لزوجة إيثر السليلوز، كان تأثيره في الاحتفاظ بالماء أفضل، ولكن كلما زادت اللزوجة، انخفضت قابليته للذوبان، مما يؤثر سلبًا على قوة المونة وأدائها الإنشائي. تكون نعومة إيثر السليلوز منخفضة نسبيًا في المونة الجافة. ويُقال إنه كلما كان أنعم، كان ذوبانه أسهل. وبنفس الكمية، كلما كان أنعم، كان تأثيره في الاحتفاظ بالماء أفضل.
٢) اختيار جرعة إيثر السليلوز. من نتائج الاختبارات وتحليل تأثير محتوى إيثر السليلوز على أداء ملاط التجصيص الجاف، يتضح أنه كلما زاد محتوى إيثر السليلوز، كان ذلك أفضل. يجب مراعاة أربعة جوانب أساسية لاختيار الجرعة المناسبة: تكلفة الإنتاج، وجودة المنتج، وأداء البناء، وبيئة البناء. يُفضل أن تكون جرعة هيدروكسي بروبيل ميثيل إيثر السليلوز في الملاط الجاف العادي بين ٠٫١ و٠٫٣ كجم/طن، حيث أن إضافة كمية قليلة منه لا تُلبي متطلبات الاحتفاظ بالماء، مما قد يُسبب مشاكل في الجودة. أما في ملاط التجصيص الخاص المقاوم للتشقق، فتكون الجرعة حوالي ٣ كجم/طن.
3) استخدام إيثر السليلوز في الملاط الجاف العادي: أثناء تحضير الملاط الجاف العادي، يمكن إضافة كمية مناسبة من مادة مضافة، يُفضل أن تكون ذات قدرة معينة على الاحتفاظ بالماء وزيادة الكثافة، بحيث تُشكل طبقة مركبة مع إيثر السليلوز، مما يُقلل تكاليف الإنتاج ويُوفر الموارد. في حال استخدام إيثر السليلوز وحده، لا تفي قوة الترابط بالمتطلبات، لذا يُمكن إضافة كمية مناسبة من مسحوق اللاتكس القابل لإعادة التوزيع. نظرًا لانخفاض كمية المادة المضافة في الملاط، يكون هامش الخطأ كبيرًا عند استخدامها وحدها، مما يؤثر على جودة منتجات الملاط الجاف.
5. الاستنتاجات والتوصيات
١) في ملاط التجصيص الجاف العادي، مع زيادة محتوى إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، تصل نسبة احتفاظ الملاط بالماء إلى ٩٦٫٣٪، بينما تنخفض كثافته وقوامه، ويطول زمن التصلب. انخفضت مقاومة الضغط بعد ٢٨ يومًا، ولكن تحسن الأداء العام للملاط الجاف عند استخدام محتوى معتدل من إيثر هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز.
٢) عند تحضير الملاط الجاف العادي، يجب اختيار إيثر السليلوز ذي اللزوجة والنعومة المناسبتين، وتحديد جرعته بدقة من خلال التجارب. ونظرًا لانخفاض كمية المادة المضافة، يكون هامش الخطأ في القياس كبيرًا عند استخدامها منفردة. لذا يُنصح بخلطها مع المادة الحاملة أولًا، ثم زيادة كمية الإضافة تدريجيًا لضمان جودة منتجات الملاط الجاف.
3) يُعدّ الملاط الجاف المخلوط صناعةً ناشئةً في الصين. وفي عملية استخدام إضافات الملاط، يجب ألا نسعى وراء الكمية فحسب، بل يجب أن نولي اهتماماً أكبر للجودة ونخفض تكاليف الإنتاج، ونشجع على استخدام مخلفات النفايات الصناعية، ونحقق بالفعل توفيراً حقيقياً للطاقة وخفضاً في الاستهلاك.
تاريخ النشر: 22 فبراير 2023