1. Целлюлоза эфиріне (ЖЭЭ) шолу
Гидроксипропил метилцеллюлозасы (HPMC) - табиғи целлюлозадан химиялық түрде модификацияланған кең таралған целлюлоза эфир қосылысы. Ол суда ерігіштігі, қабықша түзуі, қоюландыруы және жабысқақ қасиеттерімен ерекшеленеді, сондықтан құрылыс материалдарында кеңінен қолданылады. HPMC цемент негізіндегі материалдарда қолданылуы негізінен оның сұйықтығын, суды ұстап тұруын жақсарту және қату уақытын реттеу үшін қолданылады.
2. Цементті бекітудің негізгі процесі
Цементтің сумен әрекеттесіп гидраттар түзу процесі гидратация реакциясы деп аталады. Бұл процесс бірнеше кезеңге бөлінеді:
Индукциялық кезең: Цемент бөлшектері ери бастайды, кальций иондары мен силикат иондарын түзеді, қысқа мерзімді ағын күйін көрсетеді.
Үдету кезеңі: Ылғалдандыру өнімдері тез артады және қату процесі басталады.
Баяулау кезеңі: Гидратация жылдамдығы төмендейді, цемент қатая бастайды және қатты цемент тасы пайда болады.
Тұрақтандыру кезеңі: Ылғалдандыру өнімдері біртіндеп жетіліп, беріктігі біртіндеп артады.
Қату уақыты әдетте бастапқы қату уақыты және соңғы қату уақыты болып бөлінеді. Бастапқы қату уақыты цемент пастасы пластикалық қасиетін жоғалта бастаған уақытты, ал соңғы қату уақыты цемент пастасы пластикалық қасиетін толығымен жоғалтып, қатаю кезеңіне өткен уақытты білдіреді.
3. HPMC цементтің қату уақытына әсер ету механизмі
3.1 Қоюландыру әсері
HPMC айтарлықтай қоюландырушы әсерге ие. Ол цемент қамырының тұтқырлығын арттырып, жоғары тұтқырлық жүйесін құра алады. Бұл қоюландыру әсері цемент бөлшектерінің дисперсиясы мен шөгуіне әсер етеді, осылайша гидратация реакциясының барысына әсер етеді. Қоюландыру әсері цемент бөлшектерінің бетіндегі гидратация өнімдерінің шөгу жылдамдығын төмендетеді, осылайша қату уақытын кешіктіреді.
3.2 Суды сақтау
HPMC суды жақсы ұстау қабілетіне ие. HPMC цемент пастасына қосу пастаның суды ұстауын айтарлықтай жақсарта алады. Суды жоғары ұстау цемент бетіндегі судың тым тез булануына жол бермейді, осылайша цемент пастасындағы су мөлшерін сақтайды және гидратация реакциясының уақытын ұзартады. Сонымен қатар, суды ұстау цемент пастасы қатайту процесінде тиісті ылғалдылықты сақтауға және судың ерте жоғалуынан туындаған жарықшақтардың пайда болу қаупін азайтуға көмектеседі.
3.3 Ылғалданудың баяулауы
HPMC цемент бөлшектерінің бетін жауып тұратын қорғаныш пленка түзе алады, бұл гидратация реакциясына кедергі келтіреді. Бұл қорғаныш пленка цемент бөлшектері мен судың тікелей жанасуына жол бермейді, осылайша цементтің гидратация процесін кешіктіреді және қату уақытын ұзартады. Бұл кідіріс әсері әсіресе жоғары молекулалық салмақтағы HPMC-де айқын көрінеді.
3.4 Күшейтілген тиксотропия
HPMC қосу цемент ерітіндісінің тиксотропиясын да күшейте алады (яғни, сыртқы күштің әсерінен сұйықтық артады және сыртқы күш жойылғаннан кейін бастапқы күйіне оралады). Бұл тиксотроптық қасиет цемент ерітіндісінің жұмысқа жарамдылығын жақсартуға көмектеседі, бірақ қату уақыты тұрғысынан бұл күшейтілген тиксотропия ерітіндінің ығысу күшінің әсерінен қайта таралуына әкеліп соғуы мүмкін, бұл қату уақытын одан әрі ұзартады.
4. Цементтің қату уақытына әсер ететін HPMC практикалық қолданылуы
4.1 Өздігінен тегістелетін еден материалдары
Өздігінен тегістелетін еден материалдарында цемент тегістеу және тегістеу жұмыстары үшін бастапқы қатаю уақытын ұзартады. HPMC қосу цементтің бастапқы қатаю уақытын ұзарта алады, бұл құрылыс кезінде өздігінен тегістелетін материалдардың жұмыс істеу уақытын ұзартуға мүмкіндік береді, құрылыс кезінде цемент ерітіндісінің мерзімінен бұрын қатуынан туындайтын мәселені болдырмайды.
4.2 Алдын ала араласқан ерітінді
Алдын ала араластырылған ерітіндіде HPMC ерітіндінің суды ұстап тұруын жақсартып қана қоймай, сонымен қатар қату уақытын ұзартады. Бұл әсіресе тасымалдау және құрылыс уақыты ұзақ болатын жағдайларда маңызды, ерітіндінің қолданар алдында жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және тым қысқа қату уақытынан туындаған құрылыс қиындықтарын болдырмайды.
4.3 Құрғақ аралас ерітінді
HPMC құрылыс өнімділігін жақсарту үшін құрғақ қоспа ерітіндісіне жиі қосылады. HPMC қоюландыру әсері ерітіндінің тұтқырлығын арттырады, оны құрылыс кезінде жағуды және тегістеуді жеңілдетеді, сондай-ақ қату уақытын ұзартады, құрылыс жұмысшыларына түзетулер енгізуге жеткілікті уақыт береді.
5. HPMC арқылы цементтің қату уақытына әсер ететін факторлар
5.1 HPMC қосу сомасы
Қосылған HPMC мөлшері цементтің қату уақытына әсер ететін негізгі фактор болып табылады. Әдетте, HPMC мөлшері неғұрлым көп болса, цементтің қату уақытының ұзаруы соғұрлым айқын болады. Себебі, HPMC молекулалары көбірек цемент бөлшектерінің беттерін жауып, гидратация реакцияларына кедергі келтіруі мүмкін.
5.2 HPMC молекулалық салмағы
Әртүрлі молекулалық салмақтағы HPMC цементтің қату уақытына әртүрлі әсер етеді. Жоғары молекулалық салмағы бар HPMC әдетте күшті қоюландырушы әсерге және суды ұстап тұру қабілетіне ие, сондықтан ол қату уақытын айтарлықтай ұзарта алады. Төмен молекулалық салмағы бар HPMC қату уақытын ұзарта алса да, әсері салыстырмалы түрде әлсіз.
5.3 Қоршаған орта жағдайлары
Қоршаған орта температурасы мен ылғалдылығы HPMC цементтің қату уақытына әсеріне де әсер етеді. Жоғары температуралы ортада цементтің гидратация реакциясы жеделдейді, бірақ HPMC суды ұстап тұру қасиеті бұл әсерді баяулатады. Төмен температуралы ортада гидратация реакциясының өзі баяу жүреді, ал HPMC қоюлану және суды ұстап тұру әсері цементтің қату уақытын айтарлықтай ұзартуы мүмкін.
5.4 Су-цемент қатынасы
Су-цемент қатынасының өзгеруі HPMC цементтің қату уақытына әсеріне де әсер етеді. Су-цемент қатынасы жоғары болған кезде цемент қамырында су көп болады, ал HPMC суды ұстап тұру әсері қату уақытына аз әсер етуі мүмкін. Су-цемент қатынасы төмен болған кезде HPMC қоюландыру әсері айқынырақ болады, ал қату уақытын ұзарту әсері айтарлықтай болады.
Маңызды цемент қоспасы ретінде HPMC цементтің қату уақытына қоюлану, суды ұстап тұру және гидратация реакциясының баяулауы сияқты әртүрлі механизмдер арқылы айтарлықтай әсер етеді. HPMC қолдану цементтің бастапқы және соңғы қату уақытын ұзарта алады, құрылыс жұмысының ұзақтығын арттырады және цемент негізіндегі материалдардың өнімділігін жақсарта алады. Тәжірибелік қолдануда қосылған HPMC мөлшері, молекулалық салмақ және қоршаған орта жағдайлары сияқты факторлар оның цементтің қату уақытына нақты әсерін бірге анықтайды. Осы факторларды рационалды түрде реттеу арқылы әртүрлі құрылыс жобаларының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін цементтің қату уақытын дәл бақылауға қол жеткізуге болады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 21 маусым