सीमेंट आधारित सामग्रियों पर सेल्युलोज ईथर का क्या प्रभाव पड़ता है?

1. जलयोजन की ऊष्मा

समय के साथ जलयोजन की ऊष्मा के रिलीज वक्र के अनुसार, सीमेंट की जलयोजन प्रक्रिया को आमतौर पर पांच चरणों में विभाजित किया जाता है, अर्थात्, प्रारंभिक जलयोजन अवधि (0~15 मिनट), प्रेरण अवधि (15 मिनट~4 घंटे), त्वरण और सेटिंग अवधि (4 घंटे~8 घंटे), मंदी और सख्त होने की अवधि (8 घंटे~24 घंटे), और उपचार अवधि (1 दिन~28 दिन)।

परीक्षण परिणामों से पता चलता है कि प्रेरण के प्रारंभिक चरण (अर्थात, प्रारंभिक जलयोजन अवधि) में, जब HEMC की मात्रा खाली सीमेंट घोल की तुलना में 0.1% होती है, तो घोल का ऊष्माक्षेपी शिखर आगे बढ़ता है और शिखर में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। जब मात्राHEMCजब इसकी मात्रा 0.3% से अधिक होती है, तो घोल का पहला ऊष्माक्षेपी शिखर विलंबित हो जाता है, और HEMC की मात्रा बढ़ने के साथ शिखर मान धीरे-धीरे घटता जाता है; HEMC स्पष्ट रूप से सीमेंट घोल की प्रेरण अवधि और त्वरण अवधि को विलंबित करेगा, और मात्रा जितनी अधिक होगी, प्रेरण अवधि उतनी ही लंबी होगी, त्वरण अवधि उतनी ही पीछे की ओर होगी, और ऊष्माक्षेपी शिखर उतना ही छोटा होगा; सेल्युलोज ईथर की मात्रा में परिवर्तन का सीमेंट घोल की मंदी अवधि और स्थिरता अवधि की लंबाई पर कोई स्पष्ट प्रभाव नहीं पड़ता है, जैसा कि चित्र 3(a) में दिखाया गया है। इससे पता चलता है कि सेल्युलोज ईथर 72 घंटों के भीतर सीमेंट पेस्ट की जलयोजन ऊष्मा को भी कम कर सकता है, लेकिन जब जलयोजन ऊष्मा 36 घंटों से अधिक होती है, तो सेल्युलोज ईथर की मात्रा में परिवर्तन का सीमेंट पेस्ट की जलयोजन ऊष्मा पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, जैसा कि चित्र 3(b) में दिखाया गया है।

चित्र 3. विभिन्न मात्रा में सेलुलोज ईथर (HEMC) की उपस्थिति में सीमेंट पेस्ट की जलयोजन ऊष्मा उत्सर्जन दर में परिवर्तन का रुझान।

2. एमयांत्रिक गुण:

60,000 Pa·s और 10,000 Pa·s श्यानता वाले दो प्रकार के सेल्युलोज ईथर का अध्ययन करने पर पाया गया कि मिथाइल सेल्युलोज ईथर के साथ मिश्रित संशोधित मोर्टार की संपीडन शक्ति इसकी मात्रा बढ़ने के साथ धीरे-धीरे कम हो जाती है। 10,000 Pa·s श्यानता वाले हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज ईथर के साथ मिश्रित संशोधित मोर्टार की संपीडन शक्ति पहले बढ़ती है और फिर इसकी मात्रा बढ़ने के साथ घटती है (जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है)। इससे पता चलता है कि मिथाइल सेल्युलोज ईथर को मिलाने से सीमेंट मोर्टार की संपीडन शक्ति में उल्लेखनीय कमी आती है। मात्रा जितनी अधिक होगी, शक्ति उतनी ही कम होगी; श्यानता जितनी कम होगी, मोर्टार की संपीडन शक्ति में कमी का प्रभाव उतना ही अधिक होगा; हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज ईथर की मात्रा 0.1% से कम होने पर मोर्टार की संपीडन शक्ति को उचित रूप से बढ़ाया जा सकता है। जब मात्रा 0.1% से अधिक होती है, तो मोर्टार की संपीडन शक्ति मात्रा में वृद्धि के साथ घट जाएगी, इसलिए मात्रा को 0.1% पर नियंत्रित किया जाना चाहिए।

चित्र 4 में MC1, MC2 और MC3 संशोधित सीमेंट मोर्टार की 3d, 7d और 28d संपीडन सामर्थ्य दर्शाई गई है।

(मिथाइल सेलुलोज ईथर, श्यानता 60000 Pa·S, जिसे आगे MC1 कहा जाएगा; मिथाइल सेलुलोज ईथर, श्यानता 100000 Pa·S, जिसे MC2 कहा जाएगा; हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज ईथर, श्यानता 100000 Pa·S, जिसे MC3 कहा जाएगा)।

3. सीसमय आवंटित करना:

100000Pa·s श्यानता वाले हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज ईथर (HPMC) के सेटिंग समय को सीमेंट पेस्ट की विभिन्न मात्राओं में मापकर यह पाया गया कि HPMC की मात्रा बढ़ने के साथ सीमेंट मोर्टार का प्रारंभिक सेटिंग समय और अंतिम सेटिंग समय बढ़ जाता है। 1% सांद्रता पर, प्रारंभिक सेटिंग समय 510 मिनट और अंतिम सेटिंग समय 850 मिनट तक पहुँच जाता है। मूल नमूने की तुलना में, प्रारंभिक सेटिंग समय 210 मिनट और अंतिम सेटिंग समय 470 मिनट बढ़ जाता है (जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है)। चाहे HPMC की श्यानता 50000Pa·s हो, 100000Pa·s हो या 200000Pa·s, यह सीमेंट के जमने में देरी कर सकता है, लेकिन तीनों सेलुलोज ईथर की तुलना में, श्यानता बढ़ने के साथ प्रारंभिक सेटिंग समय और अंतिम सेटिंग समय बढ़ जाता है, जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है। इसका कारण यह है कि सेलुलोज ईथर सीमेंट कणों की सतह पर अधिशोषित हो जाता है, जिससे पानी सीमेंट कणों के संपर्क में नहीं आ पाता और इस प्रकार सीमेंट का जलयोजन धीमा हो जाता है। सेलुलोज ईथर की श्यानता जितनी अधिक होगी, सीमेंट कणों की सतह पर अधिशोषण परत उतनी ही मोटी होगी और जलयोजन को रोकने का प्रभाव उतना ही अधिक होगा।

चित्र 5. मोर्टार के जमने के समय पर सेलुलोज ईथर की मात्रा का प्रभाव

चित्र 6. एचपीएमसी की विभिन्न श्यानताओं का सीमेंट पेस्ट के जमने के समय पर प्रभाव।

(एमसी-5 (50000 पा·एस), एमसी-10 (100000 पा·एस) और एमसी-20 (200000 पा·एस))

मिथाइल सेलुलोज ईथर और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज ईथर सीमेंट स्लरी के जमने के समय को काफी हद तक बढ़ा देते हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि सीमेंट स्लरी को जलयोजन प्रतिक्रिया के लिए पर्याप्त समय और पानी मिले, और सख्त होने के बाद सीमेंट स्लरी की कमज़ोरी और दरार पड़ने की समस्या का समाधान हो जाता है।

4. जल प्रतिधारण:

जल धारण क्षमता पर सेल्युलोज ईथर की मात्रा के प्रभाव का अध्ययन किया गया। यह पाया गया कि सेल्युलोज ईथर की मात्रा बढ़ने के साथ, मोर्टार की जल धारण क्षमता बढ़ती है, और जब सेल्युलोज ईथर की मात्रा 0.6% से अधिक होती है, तो जल धारण क्षमता स्थिर होने लगती है। हालांकि, तीन प्रकार के सेल्युलोज ईथर (50000Pa s (MC-5), 100000Pa s (MC-10) और 200000Pa s (MC-20) की श्यानता वाले HPMC की तुलना करने पर, जल धारण क्षमता पर श्यानता का प्रभाव भिन्न-भिन्न पाया गया। जल धारण क्षमता के बीच संबंध इस प्रकार है: MC-5.