მშრალი ნაზავის მშენებლობაში ხშირად გამოყენებული დანამატების ძირითადი თვისებები

დანამატები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ სამშენებლო მშრალი ნარევის დუღაბის მუშაობის გაუმჯობესებაში, თუმცა მშრალი ნარევის დამატება მშრალი ნარევის დუღაბის მასალების ღირებულებას მნიშვნელოვნად ზრდის ტრადიციული დუღაბის ღირებულებასთან შედარებით, რაც მშრალი ნარევის მასალის ღირებულების 40%-ზე მეტს შეადგენს.

ზემოთ ჩამოთვლილი მიზეზების გათვალისწინებით, ეს ნაშრომი აანალიზებს და ადარებს ხშირად გამოყენებული დანამატების ზოგიერთ ძირითად თვისებას და ამის საფუძველზე შეისწავლის მშრალი ნარევის ნაღმტყორცნების პროდუქტებს დანამატების გამოყენებით.

1. წყლის შემაკავებელი აგენტი
წყლის შემაკავებელი აგენტი მშრალი ნარევის წყლის შემაკავებელი თვისებების გასაუმჯობესებლად მნიშვნელოვან დანამატს წარმოადგენს და ასევე ერთ-ერთ მთავარ დანამატს წარმოადგენს მშრალი ნარევის ნაღმტყორცნების ღირებულების დასადგენად.

1.1 ცელულოზის ეთერი
ცელულოზის ეთერი არის ზოგადი ტერმინი, რომელიც აღნიშნავს პროდუქტების სერიას, რომლებიც მიიღება ტუტე ცელულოზისა და ეთერიფიკატორის რეაქციით გარკვეულ პირობებში. ტუტე ცელულოზა იცვლება სხვადასხვა ეთერიფიკატორით სხვადასხვა ცელულოზის ეთერების მისაღებად. ჩამნაცვლებლების იონიზაციის თვისებების მიხედვით, ცელულოზის ეთერები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: იონური (მაგალითად, კარბოქსიმეთილცელულოზა) და არაიონური (მაგალითად, მეთილცელულოზა). ჩამნაცვლებლის ტიპის მიხედვით, ცელულოზის ეთერი შეიძლება დაიყოს მონოეთერად (მაგალითად, მეთილცელულოზა) და შერეულ ეთერად (მაგალითად, ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზა). სხვადასხვა ხსნადობის მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს წყალში ხსნად (მაგალითად, ჰიდროქსიეთილცელულოზა) და ორგანულ გამხსნელში ხსნად (მაგალითად, ეთილცელულოზა) და ა.შ. მშრალი ნარევი ძირითადად წყალში ხსნადი ცელულოზაა, ხოლო წყალში ხსნადი ცელულოზა იყოფა მყისიერი ტიპის და ზედაპირულად დამუშავებული დაყოვნებული ხსნადი ტიპის.

ცელულოზის ეთერის მოქმედების მექანიზმი ნაღმტყორცნებში შემდეგია:
(1) მას შემდეგ, რაც ნაღმტყორცნში არსებული ცელულოზის ეთერი წყალში გაიხსნება, ზედაპირული აქტივობის გამო უზრუნველყოფილია ცემენტური მასალის ეფექტური და ერთგვაროვანი განაწილება სისტემაში, ხოლო ცელულოზის ეთერი, როგორც დამცავი კოლოიდი, „ახვევს“ მყარ ნაწილაკებს და მის გარე ზედაპირზე წარმოიქმნება საპოხი ფენის ფენა, რაც ნაღმტყორცნის სისტემას უფრო სტაბილურს ხდის და ასევე აუმჯობესებს ნაღმტყორცნის სითხეს შერევის პროცესში და კონსტრუქციის სიგლუვეს.
(2) საკუთარი მოლეკულური სტრუქტურის გამო, ცელულოზის ეთერის ხსნარი ხელს უშლის ნაღმტყორცნში წყლის დაკარგვას და თანდათანობით გამოყოფს მას ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში, რაც ნაღმტყორცნს წყლის კარგ შეკავებასა და დამუშავებადობას ანიჭებს.

1.1.1 მეთილცელულოზის (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x მოლეკულური ფორმულა
რაფინირებული ბამბის ტუტეთი დამუშავების შემდეგ, მეთანის ქლორიდის ეთერიფიკაციის აგენტად გამოყენებისას, მიიღება ცელულოზის ეთერი. როგორც წესი, ჩანაცვლების ხარისხი 1.6-2.0-ია და ხსნადობაც განსხვავებულია ჩანაცვლების სხვადასხვა ხარისხით. ის მიეკუთვნება არაიონურ ცელულოზის ეთერებს.

(1) მეთილცელულოზა ცივ წყალში იხსნება და ცხელ წყალში მისი გახსნა რთულია. მისი წყალხსნარი ძალიან სტაბილურია pH=3~12 დიაპაზონში. მას კარგი თავსებადობა აქვს სახამებელთან, გუარის ფისთან და ა.შ. და ბევრ ზედაპირულად აქტიურ ნივთიერებასთან. როდესაც ტემპერატურა აღწევს გელის წარმოქმნის ტემპერატურას, ხდება გელის წარმოქმნა.
(2) მეთილცელულოზის წყლის შეკავება დამოკიდებულია მისი დამატების რაოდენობაზე, სიბლანტეზე, ნაწილაკების სიწვრილესა და გახსნის სიჩქარეზე. როგორც წესი, თუ დამატების რაოდენობა დიდია, სიწვრილე მცირეა, ხოლო სიბლანტე დიდია, წყლის შეკავების სიჩქარე მაღალია. მათ შორის, დამატების რაოდენობას უდიდესი გავლენა აქვს წყლის შეკავების სიჩქარეზე და სიბლანტის დონე პირდაპირპროპორციული არ არის წყლის შეკავების სიჩქარის დონისა. გახსნის სიჩქარე ძირითადად დამოკიდებულია ცელულოზის ნაწილაკების ზედაპირის მოდიფიკაციის ხარისხზე და ნაწილაკების სიწვრილეზე. ზემოთ ჩამოთვლილ ცელულოზის ეთერებს შორის, მეთილცელულოზას და ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზას აქვთ წყლის შეკავების უფრო მაღალი სიჩქარე.
(3) ტემპერატურის ცვლილებები სერიოზულად მოქმედებს მეთილცელულოზის წყლის შეკავების სიჩქარეზე. როგორც წესი, რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო უარესდება წყლის შეკავება. თუ ნაღმტყორცნის ტემპერატურა 40°C-ს გადააჭარბებს, მეთილცელულოზის წყლის შეკავება მნიშვნელოვნად შემცირდება, რაც სერიოზულად აისახება ნაღმტყორცნის კონსტრუქციაზე.
(4) მეთილცელულოზას მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს ნაღმტყორცნის კონსტრუქციასა და ადჰეზიაზე. აქ „ადჰეზია“ გულისხმობს მუშის აპლიკატორის ხელსაწყოსა და კედლის სუბსტრატს შორის იგრძნობა წებოვანი ძალა, ანუ ნაღმტყორცნის ძვრის წინააღმდეგობა. ადჰეზიურობა მაღალია, ნაღმტყორცნის ძვრის წინააღმდეგობა დიდია და გამოყენების პროცესში მუშებისთვის საჭირო სიმტკიცეც დიდია, ხოლო ნაღმტყორცნის კონსტრუქციული მახასიათებლები ცუდია. მეთილცელულოზის ადჰეზია საშუალო დონეზეა ცელულოზის ეთერულ პროდუქტებში.

1.1.2 ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის (HPMC) მოლეკულური ფორმულაა [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზა ცელულოზის სახეობაა, რომლის წარმოება და მოხმარება ბოლო წლებში სწრაფად იზრდება. ეს არის არაიონური ცელულოზის შერეული ეთერი, რომელიც მიიღება რაფინირებული ბამბისგან ტუტე დამუშავების შემდეგ, პროპილენოქსიდისა და მეთილქლორიდის გამოყენებით, როგორც ეთერიფიკაციის აგენტი, რეაქციების სერიის გზით. ჩანაცვლების ხარისხი ზოგადად 1.2~2.0-ია. მისი თვისებები განსხვავებულია მეტოქსილისა და ჰიდროქსიპროპილის შემცველობის სხვადასხვა თანაფარდობის გამო.

(1) ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზა ადვილად ხსნადია ცივ წყალში და ცხელ წყალში მისი გახსნა რთულია. თუმცა, ცხელ წყალში მისი გელის წარმოქმნის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად მაღალია, ვიდრე მეთილცელულოზას. ცივ წყალში ხსნადობა ასევე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია მეთილცელულოზასთან შედარებით.
(2) ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზის სიბლანტე მის მოლეკულურ წონასთანაა დაკავშირებული და რაც უფრო დიდია მოლეკულური წონა, მით უფრო მაღალია სიბლანტე. ტემპერატურაც მოქმედებს მის სიბლანტეზე, ტემპერატურის მატებასთან ერთად სიბლანტე მცირდება. თუმცა, მის მაღალ სიბლანტეს უფრო დაბალი ტემპერატურული ეფექტი აქვს, ვიდრე მეთილცელულოზას. მისი ხსნარი სტაბილურია ოთახის ტემპერატურაზე შენახვისას.
(3) ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზის წყლის შეკავება დამოკიდებულია მისი დამატების რაოდენობაზე, სიბლანტეზე და ა.შ. და იგივე დამატების რაოდენობის შემთხვევაში მისი წყლის შეკავების სიჩქარე უფრო მაღალია, ვიდრე მეთილცელულოზის.
(4) ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზა სტაბილურია მჟავასა და ტუტეზე, ხოლო მისი წყალხსნარი ძალიან სტაბილურია pH=2~12 დიაპაზონში. კაუსტიკური სოდა და კირის წყალი მცირე გავლენას ახდენს მის მახასიათებლებზე, მაგრამ ტუტეს შეუძლია დააჩქაროს მისი გახსნა და გაზარდოს მისი სიბლანტე. ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზა სტაბილურია ჩვეულებრივი მარილების მიმართ, მაგრამ როდესაც მარილის ხსნარის კონცენტრაცია მაღალია, ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზას ხსნარის სიბლანტე იზრდება.
(5) ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზას შერევა შესაძლებელია წყალში ხსნად პოლიმერულ ნაერთებთან ერთგვაროვანი და მაღალი სიბლანტის ხსნარის შესაქმნელად, როგორიცაა პოლივინილის სპირტი, სახამებლის ეთერი, მცენარეული რეზინა და ა.შ.
(6) ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზას მეთილცელულოზასთან შედარებით უკეთესი ფერმენტული მდგრადობა აქვს და მისი ხსნარი ნაკლებად იშლება ფერმენტებით, ვიდრე მეთილცელულოზას.
(7) ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ადჰეზია ნაღმტყორცნების კონსტრუქციასთან უფრო მაღალია, ვიდრე მეთილცელულოზის.

1.1.3 ჰიდროქსიეთილცელულოზა (HEC)
იგი მზადდება ტუტეთი დამუშავებული რაფინირებული ბამბისგან და აცეტონის თანაობისას ეთერიფიკაციის აგენტის სახით რეაქციაში შედის ეთილენოქსიდთან. ჩანაცვლების ხარისხი, როგორც წესი, 1.5~2.0-ია. მას აქვს ძლიერი ჰიდროფილურობა და ადვილად შთანთქავს ტენიანობას.

(1) ჰიდროქსიეთილცელულოზა ცივ წყალში ხსნადია, მაგრამ ცხელ წყალში ძნელად იხსნება. მისი ხსნარი სტაბილურია მაღალ ტემპერატურაზე გელის წარმოქმნის გარეშე. მისი გამოყენება შესაძლებელია ნაღმტყორცნებში მაღალ ტემპერატურაზე დიდი ხნის განმავლობაში, მაგრამ მისი წყლის შეკავების უნარი უფრო დაბალია, ვიდრე მეთილცელულოზას.
(2) ჰიდროქსიეთილცელულოზა მდგრადია ზოგადი მჟავებისა და ტუტეების მიმართ. ტუტეს შეუძლია დააჩქაროს მისი გახსნა და ოდნავ გაზარდოს მისი სიბლანტე. მისი წყალში დისპერსიულობა ოდნავ უარესია, ვიდრე მეთილცელულოზას და ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზას.
(3) ჰიდროქსიეთილის ცელულოზას კარგი ანტიჩამოკიდებული თვისებები აქვს ნაღმტყორცნებისთვის, მაგრამ ცემენტისთვის უფრო ხანგრძლივი შენელების დრო აქვს.

1.1.4 კარბოქსიმეთილცელულოზა (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
იონური ცელულოზის ეთერი მზადდება ბუნებრივი ბოჭკოებისგან (ბამბა და ა.შ.) ტუტე დამუშავების შემდეგ, ნატრიუმის მონოქლორაცეტატის გამოყენებით, როგორც ეთერიფიკაციის აგენტისა, და რეაქციის დამუშავების სერიის შემდეგ. ჩანაცვლების ხარისხი, როგორც წესი, 0.4~1.4-ია და მის მახასიათებლებზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს ჩანაცვლების ხარისხი.

(1) კარბოქსიმეთილცელულოზა უფრო ჰიგროსკოპიულია და ზოგად პირობებში შენახვისას მეტ წყალს შეიცავს.
(2) კარბოქსიმეთილცელულოზის წყალხსნარი არ წარმოქმნის გელს და სიბლანტე მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. როდესაც ტემპერატურა 50°C-ს გადააჭარბებს, სიბლანტე შეუქცევადია.
(3) მის სტაბილურობაზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს pH. ზოგადად, მისი გამოყენება შესაძლებელია თაბაშირ-დუღაბში, მაგრამ არა ცემენტ-დუღაბში. მაღალი ტუტეობისას ის კარგავს სიბლანტეს.
(4) მისი წყლის შეკავების უნარი გაცილებით დაბალია, ვიდრე მეთილცელულოზის. მას აქვს თაბაშირზე დამზადებული ნაღმტყორცნების შემაფერხებელი ეფექტი და ამცირებს მის სიმტკიცეს. თუმცა, კარბოქსიმეთილცელულოზის ფასი მნიშვნელოვნად დაბალია მეთილცელულოზასთან შედარებით.