સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રી પર હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલમિથાઈલસેલ્યુલોઝ (HPMC) ની અસરમાં સુધારો

તાજેતરના વર્ષોમાં, બાહ્ય દિવાલ ઇન્સ્યુલેશન ટેકનોલોજીના સતત વિકાસ, સેલ્યુલોઝ ઉત્પાદન ટેકનોલોજીની સતત પ્રગતિ અને HPMC ની ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓ સાથે, HPMC નો બાંધકામ ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થયો છે.

HPMC અને સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રી વચ્ચેની ક્રિયાની પદ્ધતિનો વધુ અભ્યાસ કરવા માટે, આ પેપર સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીના સંયોજક ગુણધર્મો પર HPMC ના સુધારણા પ્રભાવ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

ગંઠન સમય

કોંક્રિટનો સેટિંગ સમય મુખ્યત્વે સિમેન્ટના સેટિંગ સમય સાથે સંબંધિત છે, અને એગ્રીગેટનો બહુ ઓછો પ્રભાવ હોય છે, તેથી મોર્ટારના સેટિંગ સમયનો ઉપયોગ પાણીની અંદર બિન-વિખેરી શકાય તેવા કોંક્રિટ મિશ્રણના સેટિંગ સમય પર HPMC ના પ્રભાવનો અભ્યાસ કરવા માટે કરી શકાય છે, કારણ કે મોર્ટારનો સેટિંગ સમય પાણીથી પ્રભાવિત થાય છે. તેથી, મોર્ટારના સેટિંગ સમય પર HPMC ના પ્રભાવનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, મોર્ટારના પાણી-સિમેન્ટ ગુણોત્તર અને મોર્ટારના ગુણોત્તરને ઠીક કરવું જરૂરી છે.

પ્રયોગ મુજબ, HPMC ના ઉમેરાથી મોર્ટાર મિશ્રણ પર નોંધપાત્ર અવરોધક અસર પડે છે, અને HPMC સામગ્રીમાં વધારા સાથે મોર્ટારનો સેટિંગ સમય ક્રમશઃ લંબાય છે. સમાન HPMC સામગ્રી હેઠળ, પાણીની અંદર મોલ્ડેડ મોર્ટાર હવામાં બનેલા મોર્ટાર કરતા ઝડપી હોય છે. મધ્યમ મોલ્ડિંગનો સેટિંગ સમય લાંબો હોય છે. જ્યારે પાણીમાં માપવામાં આવે છે, ત્યારે ખાલી નમૂનાની તુલનામાં, HPMC સાથે મિશ્રિત મોર્ટારનો સેટિંગ સમય પ્રારંભિક સેટિંગ માટે 6-18 કલાક અને અંતિમ સેટિંગ માટે 6-22 કલાક વિલંબિત થાય છે. તેથી, HPMC નો ઉપયોગ એક્સિલરેટર સાથે સંયોજનમાં થવો જોઈએ.

HPMC એ એક ઉચ્ચ-આણ્વિક પોલિમર છે જેમાં મેક્રોમોલેક્યુલર રેખીય માળખું અને કાર્યાત્મક જૂથ પર હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ હોય છે, જે મિશ્રણ કરતા પાણીના અણુઓ સાથે હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે અને મિશ્રણ કરતા પાણીની સ્નિગ્ધતા વધારી શકે છે. HPMC ની લાંબી આણ્વિક સાંકળો એકબીજાને આકર્ષિત કરશે, જેનાથી HPMC પરમાણુઓ એકબીજા સાથે ફસાઈને નેટવર્ક માળખું બનાવે છે, સિમેન્ટને લપેટીને પાણીનું મિશ્રણ કરે છે. HPMC એક ફિલ્મ જેવું નેટવર્ક માળખું બનાવે છે અને સિમેન્ટને લપેટીને, તે મોર્ટારમાં પાણીના અસ્થિરતાને અસરકારક રીતે અટકાવશે, અને સિમેન્ટના હાઇડ્રેશન દરને અવરોધશે અથવા ધીમું કરશે.

રક્તસ્ત્રાવ

મોર્ટારની રક્તસ્રાવની ઘટના કોંક્રિટ જેવી જ છે, જે ગંભીર એકંદર સમાધાનનું કારણ બનશે, જેના પરિણામે સ્લરીના ઉપરના સ્તરના પાણી-સિમેન્ટ ગુણોત્તરમાં વધારો થશે, જેના કારણે પ્રારંભિક તબક્કામાં સ્લરીના ઉપરના સ્તરનું પ્લાસ્ટિક સંકોચન થશે, અને ક્રેકીંગ પણ થશે, અને સ્લરીના સપાટીના સ્તરની મજબૂતાઈ પ્રમાણમાં નબળી પડશે.

જ્યારે ડોઝ 0.5% થી ઉપર હોય છે, ત્યારે મૂળભૂત રીતે કોઈ રક્તસ્ત્રાવ થતો નથી. આનું કારણ એ છે કે જ્યારે HPMC ને મોર્ટારમાં ભેળવવામાં આવે છે, ત્યારે HPMC માં ફિલ્મ-ફોર્મિંગ અને નેટવર્ક સ્ટ્રક્ચર હોય છે, અને મેક્રોમોલેક્યુલ્સની લાંબી સાંકળ પર હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોનું શોષણ સિમેન્ટ અને મોર્ટારમાં ભેળવતા પાણીને ફ્લોક્યુલેશન બનાવે છે, જે મોર્ટારની સ્થિર રચનાને સુનિશ્ચિત કરે છે. મોર્ટારમાં HPMC ઉમેર્યા પછી, ઘણા સ્વતંત્ર નાના હવાના પરપોટા બનશે. આ હવાના પરપોટા મોર્ટારમાં સમાનરૂપે વિતરિત થશે અને એકંદરના નિક્ષેપણને અવરોધશે. HPMC ની તકનીકી કામગીરીનો સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રી પર મોટો પ્રભાવ છે, અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ડ્રાય પાવડર મોર્ટાર અને પોલિમર મોર્ટાર જેવી નવી સિમેન્ટ-આધારિત સંયુક્ત સામગ્રી તૈયાર કરવા માટે થાય છે, જેથી તેમાં સારી પાણીની જાળવણી અને પ્લાસ્ટિક રીટેન્શન હોય.

મોર્ટાર પાણીની માંગ

જ્યારે HPMC નું પ્રમાણ ઓછું હોય છે, ત્યારે તેનો મોર્ટારની પાણીની માંગ પર મોટો પ્રભાવ પડે છે. તાજા મોર્ટારના વિસ્તરણની ડિગ્રી મૂળભૂત રીતે સમાન રાખવાના કિસ્સામાં, HPMC સામગ્રી અને મોર્ટારની પાણીની માંગ ચોક્કસ સમયગાળામાં રેખીય સંબંધમાં બદલાય છે, અને મોર્ટારની પાણીની માંગ પહેલા ઘટે છે અને પછી સ્પષ્ટપણે વધે છે. જ્યારે HPMC નું પ્રમાણ 0.025% કરતા ઓછું હોય છે, ત્યારે રકમમાં વધારા સાથે, મોર્ટારની પાણીની માંગ સમાન વિસ્તરણ ડિગ્રી હેઠળ ઘટે છે, જે દર્શાવે છે કે જ્યારે HPMC નું પ્રમાણ ઓછું હોય છે, ત્યારે તેનો મોર્ટાર પર પાણી ઘટાડવાની અસર હોય છે, અને HPMC માં હવા-પ્રવેશ અસર હોય છે. મોર્ટારમાં મોટી સંખ્યામાં નાના સ્વતંત્ર હવાના પરપોટા હોય છે, અને આ હવાના પરપોટા મોર્ટારની પ્રવાહીતા સુધારવા માટે લુબ્રિકન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. જ્યારે ડોઝ 0.025% કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે ડોઝ વધવા સાથે મોર્ટારની પાણીની માંગ વધે છે. આનું કારણ એ છે કે HPMC નું નેટવર્ક માળખું વધુ પૂર્ણ થયું છે, અને લાંબી પરમાણુ સાંકળ પરના ફ્લોક્સ વચ્ચેનું અંતર ટૂંકું થયું છે, જે આકર્ષણ અને સંકલનની અસર ધરાવે છે, અને મોર્ટારની પ્રવાહીતા ઘટાડે છે. તેથી, વિસ્તરણની ડિગ્રી મૂળભૂત રીતે સમાન હોય તેવી સ્થિતિમાં, સ્લરી પાણીની માંગમાં વધારો દર્શાવે છે.

01. વિક્ષેપ પ્રતિકાર પરીક્ષણ:

એન્ટિ-ડિસ્પરઝન એજન્ટની ગુણવત્તા માપવા માટે એન્ટિ-ડિસ્પરઝન એક મહત્વપૂર્ણ ટેકનિકલ સૂચક છે. HPMC એ પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર સંયોજન છે, જેને પાણીમાં દ્રાવ્ય રેઝિન અથવા પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. તે મિશ્રણ પાણીની સ્નિગ્ધતા વધારીને મિશ્રણની સુસંગતતા વધારે છે. તે એક હાઇડ્રોફિલિક પોલિમર સામગ્રી છે જે પાણીમાં ઓગળીને દ્રાવણ અથવા વિક્ષેપ બનાવી શકે છે.

પ્રયોગો દર્શાવે છે કે જ્યારે નેપ્થાલિન આધારિત ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા સુપરપ્લાસ્ટિસાઇઝરની માત્રા વધે છે, ત્યારે સુપરપ્લાસ્ટિસાઇઝર ઉમેરવાથી તાજા મિશ્રિત સિમેન્ટ મોર્ટારનો વિક્ષેપ પ્રતિકાર ઓછો થશે. આનું કારણ એ છે કે નેપ્થાલિન આધારિત ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા પાણી રીડ્યુસર એક સર્ફેક્ટન્ટ છે. જ્યારે પાણી રીડ્યુસરને મોર્ટારમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે પાણી રીડ્યુસર સિમેન્ટના કણોની સપાટી પર દિશામાન થશે જેથી સિમેન્ટના કણોની સપાટી પર સમાન ચાર્જ હોય. આ ઇલેક્ટ્રિક રિપલ્શન સિમેન્ટના કણો બનાવે છે. સિમેન્ટનું ફ્લોક્યુલેશન માળખું તોડી નાખવામાં આવે છે, અને માળખામાં લપેટાયેલું પાણી મુક્ત થાય છે, જેના કારણે સિમેન્ટનો ભાગ ખોવાઈ જશે. તે જ સમયે, એવું જાણવા મળ્યું છે કે HPMC સામગ્રીમાં વધારો થવાથી, તાજા સિમેન્ટ મોર્ટારનો વિક્ષેપ પ્રતિકાર વધુ સારો અને સારો થઈ રહ્યો છે.

02. કોંક્રિટની મજબૂતાઈ લાક્ષણિકતાઓ:

પાયલોટ ફાઉન્ડેશન પ્રોજેક્ટમાં, HPMC પાણીની અંદર નોન-ડિસ્પર્સિબલ કોંક્રિટ એડમિક્ચર લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું, અને ડિઝાઇન સ્ટ્રેન્થ ગ્રેડ C25 હતો. મૂળભૂત પરીક્ષણ મુજબ, સિમેન્ટનું પ્રમાણ 400kg છે, કમ્પાઉન્ડેડ સિલિકા ફ્યુમ 25kg/m3 છે, HPMC ની શ્રેષ્ઠ માત્રા સિમેન્ટની માત્રાના 0.6% છે, પાણી-સિમેન્ટ ગુણોત્તર 0.42 છે, રેતીનો દર 40% છે, અને નેપ્થાલિન-આધારિત ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા પાણી રીડ્યુસરનું આઉટપુટ છે. સિમેન્ટનું પ્રમાણ 8% છે, હવામાં કોંક્રિટ નમૂનાની સરેરાશ 28d તાકાત 42.6MPa છે, 60mm ની ડ્રોપ ઊંચાઈ સાથે પાણીની અંદર કોંક્રિટની 28d સરેરાશ તાકાત 36.4MPa છે, અને પાણીથી બનેલા કોંક્રિટનો હવાથી બનેલા કોંક્રિટ સાથે મજબૂતાઈ ગુણોત્તર 84.8% છે, અસર વધુ નોંધપાત્ર છે.

03. પ્રયોગો દર્શાવે છે:

(૧) HPMC ઉમેરવાથી મોર્ટાર મિશ્રણ પર સ્પષ્ટ રીતે અવરોધક અસર પડે છે. HPMC સામગ્રીમાં વધારો થતાં, મોર્ટારનો સેટિંગ સમય ક્રમિક રીતે લંબાય છે. સમાન HPMC સામગ્રી હેઠળ, પાણીની નીચે બનેલો મોર્ટાર હવામાં બનતા મોર્ટાર કરતા ઝડપી હોય છે. મધ્યમ મોલ્ડિંગનો સેટિંગ સમય લાંબો હોય છે. આ સુવિધા પાણીની અંદર કોંક્રિટ પમ્પિંગ માટે ફાયદાકારક છે.

(2) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ સાથે મિશ્રિત તાજા મિશ્રિત સિમેન્ટ મોર્ટારમાં સારા સંયોજક ગુણધર્મો છે અને લગભગ કોઈ રક્તસ્ત્રાવ થતો નથી.

(૩) HPMC નું પ્રમાણ અને મોર્ટારની પાણીની માંગ પહેલા ઘટી અને પછી સ્પષ્ટપણે વધી.

(૪) પાણી ઘટાડવાના એજન્ટનો સમાવેશ મોર્ટાર માટે પાણીની માંગમાં વધારો થવાની સમસ્યામાં સુધારો કરે છે, પરંતુ તેની માત્રાને વાજબી રીતે નિયંત્રિત કરવી જોઈએ, અન્યથા તાજા મિશ્રિત સિમેન્ટ મોર્ટારનો પાણીની અંદર વિક્ષેપ પ્રતિકાર ક્યારેક ઓછો થઈ જશે.

(૫) HPMC સાથે મિશ્રિત સિમેન્ટ પેસ્ટના નમૂના અને ખાલી નમૂના વચ્ચે રચનામાં બહુ ઓછો તફાવત છે, અને પાણીમાં અને હવામાં રેડવામાં આવેલા સિમેન્ટ પેસ્ટના નમૂનાની રચના અને ઘનતામાં બહુ ઓછો તફાવત છે. ૨૮ દિવસ સુધી પાણીની નીચે બનેલો નમૂનો થોડો ચપળ હોય છે. મુખ્ય કારણ એ છે કે HPMC ઉમેરવાથી પાણીમાં રેડતી વખતે સિમેન્ટના નુકસાન અને વિક્ષેપમાં ઘણો ઘટાડો થાય છે, પરંતુ સિમેન્ટ પથ્થરની કોમ્પેક્ટનેસ પણ ઓછી થાય છે. પ્રોજેક્ટમાં, પાણીની નીચે બિન-વિક્ષેપની અસર સુનિશ્ચિત કરવાની શરતે, HPMC ની માત્રા શક્ય તેટલી ઓછી કરવી જોઈએ.

(6) પાણીની અંદર HPMC નોન-ડિસ્પર્સિબલ કોંક્રિટ મિશ્રણ ઉમેરવાથી, ડોઝને નિયંત્રિત કરવાથી તાકાતમાં ફાયદો થાય છે. પાયલોટ પ્રોજેક્ટ દર્શાવે છે કે પાણીથી બનેલા કોંક્રિટ અને હવાથી બનેલા કોંક્રિટનો મજબૂતાઈ ગુણોત્તર 84.8% છે, અને તેની અસર પ્રમાણમાં નોંધપાત્ર છે.