1. Целлюлоза эфиріне шолу (HPMC)
Гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC) - табиғи целлюлозадан химиялық түрлендірілген, жиі қолданылатын целлюлоза эфир қосылысы. Оның суда жақсы ерігіштігі, қабық түзетін, қоюландыратын және жабыстыратын қасиеттері бар, сондықтан құрылыс материалдарында кеңінен қолданылады. Цемент негізіндегі материалдарда HPMC қолдану негізінен оның сұйықтығын, суды ұстап тұруын жақсарту және қату уақытын реттеу болып табылады.
2. Цементті бекітудің негізгі процесі
Цементтің сумен әрекеттесіп гидрат түзу процесі гидратация реакциясы деп аталады. Бұл процесс бірнеше кезеңге бөлінеді:
Индукция кезеңі: Цемент бөлшектері ери бастайды, кальций иондары мен силикат иондарын түзеді, қысқа мерзімді ағын күйін көрсетеді.
Жеделдеу кезеңі: Ылғалдандыру өнімдері тез артады және орнату процесі басталады.
Тежелу кезеңі: Гидратация жылдамдығы төмендейді, цемент қатая бастайды және тұтас цемент тасы пайда болады.
Тұрақтандыру кезеңі: Ылғалдандыру өнімдері бірте-бірте пісіп, күші біртіндеп артады.
Орнату уақыты әдетте бастапқы орнату уақыты және соңғы орнату уақыты болып бөлінеді. Бастапқы қату уақыты цемент пастасы икемділігін жоғалта бастаған уақытты, ал соңғы қату уақыты цемент пастасы икемділігін толығымен жоғалтып, қатаю кезеңіне өткен уақытты білдіреді.
3. Цементтің қату уақытына ГРМК әсер ету механизмі
3.1 Қалыңдатқыш әсері
HPMC айтарлықтай қалыңдататын әсерге ие. Ол цемент пастасының тұтқырлығын арттырып, тұтқырлығы жоғары жүйені құра алады. Бұл қалыңдатқыш әсер цемент бөлшектерінің дисперсиясы мен тұнбасына әсер етеді, осылайша гидратация реакциясының жүруіне әсер етеді. Қалыңдату әсері цемент бөлшектерінің бетіне гидратация өнімдерінің шөгу жылдамдығын төмендетеді, осылайша қату уақытын кешіктіреді.
3.2 Суды ұстау
HPMC суды жақсы ұстау қабілетіне ие. Цемент пастасына HPMC қосу пастаның суды ұстауын айтарлықтай жақсартады. Суды жоғары ұстау цемент бетіндегі судың тым тез булануын болдырмайды, осылайша цемент пастасында судың құрамын сақтайды және гидратация реакциясының уақытын ұзартады. Сонымен қатар, суды ұстап тұру цемент пастасына емдеу процесінде тиісті ылғалдылықты сақтауға және судың ерте жоғалуынан туындаған крекинг қаупін азайтуға көмектеседі.
3.3 Ылғалданудың баяулауы
HPMC цемент бөлшектерінің бетін жабатын қорғаныс қабығын құра алады, бұл гидратация реакциясына кедергі жасайды. Бұл қорғаныс қабықшасы цемент бөлшектері мен судың тікелей жанасуына жол бермейді, осылайша цементтің гидратация процесін кешіктіреді және қату уақытын ұзартады. Бұл кешігу әсері әсіресе жоғары молекулалық салмақты HPMC-де айқын көрінеді.
3.4 Күшейтілген тиксотропия
HPMC қосу цемент суспензиясының тиксотропиясын да жоғарылатуы мүмкін (яғни, сыртқы күш әсерінен өтімділік жоғарылайды және сыртқы күш жойылғаннан кейін бастапқы күйіне оралады). Бұл тиксотропты қасиет цемент суспензиясының жұмыс қабілеттілігін жақсартуға көмектеседі, бірақ қату уақытына байланысты бұл күшейтілген тиксотропия суспензияның ығысу күшімен қайта таралуына әкелуі мүмкін, бұл қату уақытын одан әрі ұзартады.
4. Цементтің қату уақытына әсер ететін HPMC практикалық қолданылуы
4.1 Өздігінен тегістейтін еден материалдары
Өздігінен тегістейтін еден материалдарында цемент тегістеу және тегістеу жұмыстары үшін ұзақ бастапқы қату уақытын қажет етеді. HPMC қосу цементтің бастапқы қату уақытын ұзартуы мүмкін, бұл құрылыс кезінде өздігінен тегістелетін материалдардың жұмыс уақытының ұзағырақ болуына мүмкіндік береді, құрылыс кезінде цемент ерітіндісінің мерзімінен бұрын қатуынан туындаған мәселені болдырмайды.
4.2 Алдын ала араластырылған ерітінді
Алдын ала араластырылған ерітіндіде HPMC ерітіндінің суды ұстауын жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар қату уақытын ұзартады. Бұл әсіресе тасымалдау және құрылыс уақыты ұзақ болатын жағдайлар үшін өте маңызды, бұл ерітіндіні қолданар алдында жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және тым қысқа қату уақытынан туындаған құрылыс қиындықтарын болдырмайды.
4.3 Құрғақ аралас ерітінді
Құрылыс өнімділігін жақсарту үшін құрғақ аралас ерітіндіге HPMC жиі қосылады. HPMC қалыңдатқыш әсері ерітіндінің тұтқырлығын арттырады, құрылыс кезінде оны жағуды және тегістеуді жеңілдетеді, сонымен қатар қату уақытын ұзартады, құрылысшыларға түзетулер енгізуге жеткілікті уақыт береді.
5. HPMC бойынша цементтің қату уақытына әсер ететін факторлар
5.1 HPMC қосу сомасы
Қосылған HPMC мөлшері цементтің қату уақытына әсер ететін негізгі фактор болып табылады. Жалпы алғанда, қосылған HPMC мөлшері неғұрлым көп болса, цементтің қату уақытының ұзаруы соғұрлым айқын болады. Бұл HPMC молекулаларының көбірек цемент бөлшектерінің бетін жауып, гидратация реакцияларына кедергі жасайтындығына байланысты.
5.2 HPMC молекулалық салмағы
Әртүрлі молекулалық салмақтағы HPMC цементтің қату уақытына әртүрлі әсер етеді. Молекулярлық салмағы жоғары HPMC әдетте қалыңдататын әсері мен суды ұстап тұру қабілетіне ие, сондықтан ол орнату уақытын едәуір ұзарта алады. Төмен молекулалық салмағы бар HPMC орнату уақытын ұзартуы мүмкін болса да, әсері салыстырмалы түрде әлсіз.
5.3 Қоршаған орта жағдайлары
Қоршаған ортаның температурасы мен ылғалдылығы да HPMC цементтің қату уақытына әсеріне әсер етеді. Жоғары температуралы ортада цемент гидратация реакциясы жеделдетіледі, бірақ HPMC суды ұстау қасиеті бұл әсерді бәсеңдетеді. Төмен температуралы ортада гидратация реакциясының өзі баяу жүреді және HPMC-тің қоюлану және суды ұстап тұру әсері цементтің қату уақытының едәуір ұзаруына әкелуі мүмкін.
5.4 Су-цемент қатынасы
Су-цемент қатынасындағы өзгерістер HPMC цементтің қату уақытына әсеріне де әсер етеді. Жоғарырақ су-цемент қатынасында цемент пастасында су көбірек болады және HPMC суды ұстау әсері қату уақытына аз әсер етуі мүмкін. Су-цемент қатынасы төмен болса, HPMC-тің қоюландыру әсері айқынырақ болады, ал қату уақытын ұзарту әсері маңыздырақ болады.
Маңызды цемент қоспасы ретінде HPMC қоюлану, суды ұстап тұру және гидратация реакциясының баяулауы сияқты әртүрлі механизмдер арқылы цементтің қату уақытына айтарлықтай әсер етеді. HPMC қолдану цементтің бастапқы және соңғы қату уақытын ұзартады, құрылыстың ұзағырақ жұмыс уақытын қамтамасыз етеді және цемент негізіндегі материалдардың өнімділігін жақсартады. Практикалық қолданбаларда қосылған HPMC мөлшері, молекулалық салмақ және қоршаған орта жағдайлары сияқты факторлар оның цементтің қату уақытына нақты әсерін бірге анықтайды. Осы факторларды ұтымды реттеу арқылы әртүрлі құрылыс жобаларының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін цементтің қату уақытын дәл бақылауға қол жеткізуге болады.
Жіберу уақыты: 21 маусым-2024 ж