რა გავლენას ახდენს ცელულოზის ეთერი ცემენტის ბაზაზე დამზადებულ მასალებზე?

1. ჰიდრატაციის სითბო

დროთა განმავლობაში ჰიდრატაციის სითბოს გამოყოფის მრუდის მიხედვით, ცემენტის ჰიდრატაციის პროცესი, როგორც წესი, იყოფა ხუთ ეტაპად, კერძოდ, საწყისი ჰიდრატაციის პერიოდი (0~15 წთ), ინდუქციის პერიოდი (15 წთ~4 სთ), აჩქარებისა და გამაგრების პერიოდი (4 სთ~8 სთ), შენელებისა და გამკვრივების პერიოდი (8 სთ~24 სთ) და გამყარების პერიოდი (1 დღე~28 დღე).

ტესტის შედეგები აჩვენებს, რომ ინდუქციის ადრეულ ეტაპზე (ანუ საწყისი ჰიდრატაციის პერიოდში), როდესაც HEMC-ის რაოდენობა 0.1%-ია ცარიელ ცემენტის ნალექთან შედარებით, ნალექის ეგზოთერმული პიკი წინ მიიწევს და პიკი მნიშვნელოვნად იზრდება. როდესაცHEMCიზრდება 0.3%-მდე. როდესაც ის 0.3%-ზე მეტია, სუსპენზიის პირველი ეგზოთერმული პიკი დაგვიანებულია და პიკური მნიშვნელობა თანდათან მცირდება HEMC-ის შემცველობის ზრდასთან ერთად; HEMC აშკარად დააგვიანებს ცემენტის სუსპენზიის ინდუქციურ და აჩქარების პერიოდს და რაც უფრო დიდია შემცველობა, მით უფრო გრძელია ინდუქციური პერიოდი, მით უფრო უკანაა მიმართული აჩქარების პერიოდი და მით უფრო მცირეა ეგზოთერმული პიკი; ცელულოზის ეთერის შემცველობის ცვლილებას აშკარა გავლენა არ აქვს შენელების პერიოდის ხანგრძლივობასა და ცემენტის სუსპენზიის სტაბილურობის პერიოდზე, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 3(ა)-ში. ნაჩვენებია, რომ ცელულოზის ეთერს ასევე შეუძლია შეამციროს ცემენტის პასტის ჰიდრატაციის სითბო 72 საათის განმავლობაში, მაგრამ როდესაც ჰიდრატაციის სითბო 36 საათზე მეტია, ცელულოზის ეთერის შემცველობის ცვლილებას მცირე გავლენა აქვს ცემენტის პასტის ჰიდრატაციის სითბოზე, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 3(ბ)-ში.

სურ. 3. ცემენტის პასტის ჰიდრატაციული სითბოს გამოყოფის სიჩქარის ვარიაციის ტენდენცია ცელულოზის ეთერის (HEMC) სხვადასხვა შემცველობისას.

2. მტექნიკური თვისებები：

60000Pa·s და 100000Pa·s სიბლანტის მქონე ცელულოზის ეთერების ორი სახეობის შესწავლით დადგინდა, რომ მეთილცელულოზის ეთერთან შერეული მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნის შეკუმშვის სიმტკიცე თანდათან მცირდება მისი შემცველობის ზრდასთან ერთად. 100000Pa·s სიბლანტის ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერთან შერეული მოდიფიცირებული ნაღმტყორცნის შეკუმშვის სიმტკიცე ჯერ იზრდება, შემდეგ კი მცირდება მისი შემცველობის ზრდასთან ერთად (როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 4-ზე). ნაჩვენებია, რომ მეთილცელულოზის ეთერის შეყვანა მნიშვნელოვნად ამცირებს ცემენტის ნაღმტყორცნის შეკუმშვის სიმტკიცეს. რაც უფრო მეტია რაოდენობა, მით უფრო მცირეა სიმტკიცე; რაც უფრო მცირეა სიბლანტე, მით უფრო დიდია გავლენა ნაღმტყორცნის შეკუმშვის სიმტკიცის დაკარგვაზე; ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერი. როდესაც დოზა 0.1%-ზე ნაკლებია, ნაღმტყორცნის შეკუმშვის სიმტკიცე შესაბამისად შეიძლება გაიზარდოს. როდესაც დოზა 0.1%-ზე მეტია, ნაღმტყორცნის შეკუმშვის სიმტკიცე მცირდება დოზის გაზრდასთან ერთად, ამიტომ დოზა უნდა იყოს კონტროლირებადი 0.1%-ზე.

სურ. 4. MC1, MC2 და MC3 მოდიფიცირებული ცემენტის ნაღმტყორცნების 3d, 7d და 28d შეკუმშვის სიმტკიცე.

(მეთილის ცელულოზის ეთერი, სიბლანტე 60000Pa·S, შემდგომში მოხსენიებული როგორც MC1; მეთილის ცელულოზის ეთერი, სიბლანტე 100000Pa·S, მოხსენიებული როგორც MC2; ჰიდროქსიპროპილ მეთილცელულოზის ეთერი, სიბლანტე 100000Pa·S, მოხსენიებული როგორც MC3).

3. გლოტის დრო：

ცემენტის პასტის სხვადასხვა დოზით 100000 პა·წმ სიბლანტის მქონე ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზის ეთერის გამაგრების დროის გაზომვით დადგინდა, რომ HPMC დოზის გაზრდასთან ერთად, ცემენტის ნაღმტყორცნის საწყისი და საბოლოო გამაგრების დრო ხანგრძლივდებოდა. როდესაც კონცენტრაცია 1%-ია, საწყისი გამაგრების დრო 510 წუთს აღწევს, ხოლო საბოლოო გამაგრების დრო 850 წუთს. ცარიელ ნიმუშთან შედარებით, საწყისი გამაგრების დრო 210 წუთით, ხოლო საბოლოო გამაგრების დრო 470 წუთით იზრდება (როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 5-ზე). იქნება ეს HPMC 50000 პა·წმ, 100000 პა·წმ თუ 200000 პა·წმ სიბლანტის მქონე, მას შეუძლია ცემენტის გამაგრების შეფერხება, მაგრამ სამ ცელულოზის ეთერთან შედარებით, საწყისი და საბოლოო გამაგრების დრო სიბლანტის ზრდასთან ერთად ხანგრძლივდება, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 6-ზე. ეს იმიტომ ხდება, რომ ცელულოზის ეთერი ადსორბირდება ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირზე, რაც ხელს უშლის წყლის კონტაქტს ცემენტის ნაწილაკებთან, რითაც აფერხებს ცემენტის ჰიდრატაციას. რაც უფრო მაღალია ცელულოზის ეთერის სიბლანტე, მით უფრო სქელია ადსორბციული ფენა ცემენტის ნაწილაკების ზედაპირზე და მით უფრო მნიშვნელოვანი იქნება შემაფერხებელი ეფექტი.

სურ. 5. ცელულოზის ეთერის შემცველობის გავლენა ნაღმტყორცნის გამაგრების დროზე

სურ. 6. HPMC-ის სხვადასხვა სიბლანტის გავლენა ცემენტის პასტის გამაგრების დროზე

(MC-5 (50000 პა·წმ), MC-10 (100000 პა·წმ) და MC-20 (200000 პა·წმ))

მეთილცელულოზის ეთერი და ჰიდროქსიპროპილმეთილცელულოზის ეთერი მნიშვნელოვნად ახანგრძლივებს ცემენტის ნარევის შეკვრის დროს, რაც უზრუნველყოფს ცემენტის ნალექს საკმარისი დრო და წყალი ჰიდრატაციის რეაქციისთვის და გადაჭრის დაბალი სიმტკიცისა და გამკვრივების შემდეგ ცემენტის ნარევის გვიანი სტადიის, ბზარების წარმოქმნის პრობლემას.

4. წყლის შეკავება:

შესწავლილი იქნა ცელულოზის ეთერის შემცველობის გავლენა წყლის შეკავებაზე. დადგინდა, რომ ცელულოზის ეთერის შემცველობის ზრდასთან ერთად, ნაღმტყორცნების წყლის შეკავების სიჩქარე იზრდება და როდესაც ცელულოზის ეთერის შემცველობა 0.6%-ზე მეტია, წყლის შეკავების სიჩქარე, როგორც წესი, სტაბილურია. თუმცა, ცელულოზის ეთერების სამი სახეობის შედარებისას (HPMC 50000Pa s (MC-5), 100000Pa s (MC-10) და 200000Pa s (MC-20) სიბლანტით), სიბლანტის გავლენა წყლის შეკავებაზე განსხვავებულია. წყლის შეკავების სიჩქარეს შორის დამოკიდებულებაა: MC-5.