HPMC a cikin Tsarin Ruwa na Kayan da aka Gina a Siminti

Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC)wani sinadari ne mai suna cellulose ether wanda ba ionic ba wanda ake amfani da shi sosai a cikin kayan da aka yi da siminti kamar turmi na gini, manne na tayal, turmi mai daidaita kansa, da kuma siminti. Babban aikinsa shine inganta aiki, riƙe ruwa, da kuma daidaiton haɗin. Duk da haka, a matsayin ƙarin sinadarai masu nauyin ƙwayoyin halitta, HPMC kuma yana da tasiri mai mahimmanci akan halayen jiki da sinadarai yayin aikin hydration na siminti.

1. Halayen kimiyyar lissafi na HPMC

HPMC wani polymer ne mai narkewar ruwa wanda aka samar daga cellulose na halitta ta hanyar amsawar etherification wanda ke gabatar da ƙungiyoyin methoxy da hydroxypropoxy. Tsarin kwayoyin halittarsa ​​yana ɗauke da haɗin hydroxyl da ether da yawa, wanda ke ba shi damar samar da hanyar sadarwa mai ƙarfi ta haɗin hydrogen tare da ƙwayoyin ruwa, wanda ke haifar da kyawawan kaddarorin riƙe ruwa da samar da fim. Maganin ruwansa yana nuna halayen ruwa na pseudoplastic, ma'ana ɗankonsa yana raguwa a ƙarƙashin yankewa, wanda ke da amfani ga ayyukan gini. Saboda halayensa marasa ionic, HPMC yana hulɗa da sassan ionic a cikin siminti kaɗan. Duk da haka, ta hanyar shawa ta zahiri da tasirin hana steric, har yanzu yana tasiri ga tsarin ruwa na ƙwayoyin siminti.

2. Tasirin HPMC akan Matakin Farko na Ruwan Siminti

A farkon matakan da ake ɗauka na hydration na siminti, ƙwayoyin HPMC na iya shiga saman ƙwayoyin siminti, suna samar da fim ɗin polymeric. Wannan fim ɗin yana hana shigar ruwa cikin ƙwayoyin siminti, yana jinkirta narkewar C₃S (tricalcium silicate) da C₃A (tricalcium aluminate). Bincike ya nuna cewa ƙarin HPMC yana jinkirta lokacin shigar da siminti sosai, yana canza kololuwar exothermic na tsarin daga baya, wanda ke haifar da raguwar yawan hydration.

Wannan jinkirin tasirin ya samo asali ne daga fannoni biyu:

Hana jiki: Fim ɗin HPMC yana hana yaɗuwar ruwa da musayar ion, yana rage samuwar ƙwayoyin halittar ruwa da wuri.

Tasirin gasar shan ruwa: HPMC yana da ƙarfin sha ruwa mai ƙarfi, yana fafatawa da siminti don samun ruwa kyauta a cikin tsarin, wanda ke haifar da ƙarancin rabon ruwa da siminti mai inganci, wanda hakan ke rage yawan amsawar ruwa.

Saboda haka, a cikin tsarin turmi da ke ɗauke da HPMC, duka lokutan saitawa na farko da na ƙarshe gabaɗaya suna tsawaita, amma wannan yana da amfani don inganta iya aiki.

3. Tasirin HPMC akan Kayayyakin Ruwan Siminti

Duk da cewa HPMC da farko yana hana amsawar ruwa, tasirin jinkirinsa bai lalata matakin ƙarshe na ruwa na siminti ba. Bayan lokaci, HPMC yana narkewa ko ya watse a hankali a cikin yanayin alkaline, yana lalata layin rufin kuma yana ba da damar ruwa na siminti ya ci gaba.

A lokacin da aka yi amfani da ruwa daga baya, tsarin kayayyakin kamar su sinadarin calcium silicate mai ruwa (CSH gel) da sinadarin calcium hydroxide (CH) da aka samar a cikin tsarin suna ƙara yin kauri, kuma ramukan suna raguwa. Tasirin riƙe ruwa na HPMC yana tabbatar da ci gaba da ruwa a cikin yanayi mai bushewa, ta haka yana haɓaka cikakken amsawar ruwa da rage samuwar fashewar busasshiyar raguwar ruwa. Wasu nazarce-nazarce kuma sun nuna cewa HPMC na iya haɓaka samuwar CSH iri ɗaya ta hanyar daidaita ƙaurawar ion da pH na gida, don haka yana ƙara yawan layin da ke tsakanin fuskoki.

4. Tasirin HPMC akan Tsarin Gine-gine da Halayen Inji

Kasancewar HPMC yana canza tsarin manna siminti sosai. Hanyar sadarwarsa ta polymer mai girma uku tana taimakawa wajen riƙe danshi yayin taurarewa, wanda ke haifar da rarraba samfuran ruwa iri ɗaya da kuma tsarin ramuka mafi kyau. Binciken na'urar daukar hoto ta electron microscopy (SEM) ya nuna cewa manna siminti tare da ƙarin HPMC yana da ƙarancin ramukan saman da kuma rarraba gel ɗin CSH mai kauri.

Duk da haka, halayen halitta na HPMC na iya raunana ƙarfin farko na jikin da ya taurare har zuwa wani mataki. Wannan saboda a matakin farko, wasu wurare ba su da cikakken ruwa, kuma jinkirin saitin yana rage yawan samuwar ƙarfi. Duk da haka, yayin da amsawar ruwa ke ci gaba, ƙarfin yana murmurewa kuma har ma yana ɗan inganta daga baya. Wannan tsarin "hana ruwa da wuri, haɓakawa daga baya" yana bayyana musamman a cikin ƙarancin allurai (<0.5%) na tsarin HPMC.

5. Daidaiton Yawan HPMC da Tasirinsa

Yawan HPMC muhimmin abu ne da ke shafar ingancinsa. Gabaɗaya, idan yawan HPMC ya kai kashi 0.1%–0.5% na nauyin siminti, zai iya inganta riƙe ruwa da kuma aiki sosai ba tare da hana tsarin ruwa ba. Yawan amfani da shi fiye da kima na iya haifar da jinkiri na dogon lokaci a cikin amsawar ruwa, ƙaruwar porosity na manna siminti, kuma a ƙarshe, yana yin mummunan tasiri ga halayen injiniya.

Matsayin maye gurbin (DS), matakin danko, da nauyin kwayoyin halitta na HPMC suma suna shafar halayen ruwan. HPMC mai danko, mai matakin maye gurbin yana da ƙarfi da tasirin shaƙatawa, wanda ke haifar da jinkiri mai mahimmanci a cikin ruwan; yayin da HPMC mai ƙarancin danko zai iya daidaita iya aiki da aikin taurare.

HPMC tana taka rawa biyu a cikin tsarin ruwa na kayan da aka gina bisa siminti:
Matakin farko: Yana jinkirta amsawar ruwa daga ƙwayoyin siminti ta hanyar shaƙa, samar da fim, da kuma shan ruwa, yana tsawaita lokacin saitawa.

Mataki na tsakiya zuwa ƙarshe: Yana haɓaka yawan ruwa ta hanyar riƙe ruwa da daidaita fuska, yana inganta yawan tsarin da kwanciyar hankali na girma.

Ya dace da sashi da kuma tsarin kwayoyin halitta mai dacewaHPMCba wai kawai zai iya inganta aiki ba, har ma ya inganta tsarin ƙaramin tsari da aikin dogon lokaci na manna siminti zuwa wani mataki. Saboda haka, a fannin injiniyan gini, sarrafa nau'in da yawan HPMC a kimiyyance shine mabuɗin cimma daidaito da inganta aikin kayan da aka yi da siminti.