Аж үйлдвэрийн тасралтгүй хөгжил, технологийн сайжралт, гадаадын зуурмаг шүршигч машин нэвтрүүлж, сайжруулснаар сүүлийн жилүүдэд манай улсад механик шүрших, шавардлагын технологи ихээхэн хөгжсөн. Механик шүршигч зуурмаг нь ердийн зуурмагаас ялгаатай бөгөөд ус хадгалах өндөр чадвар, тохиромжтой шингэн чанар, тодорхой унжилтын эсрэг шинж чанар шаарддаг. Ихэвчлэн гидроксипропил метилцеллюлозыг зуурмагт нэмдэг бөгөөд үүнээс целлюлозын эфир (HPMC) нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Гидроксипропил метилцеллюлоз HPMC-ийн зуурмаг дахь үндсэн үүрэг нь: өтгөрүүлэх, зуурамтгай болгох, реологийг тохируулах, ус хадгалах маш сайн чадвар юм. Гэсэн хэдий ч HPMC-ийн дутагдлыг үл тоомсорлож болохгүй. HPMC нь агаар нэвтрүүлэх нөлөөтэй бөгөөд энэ нь илүү их дотоод согог үүсгэж, зуурмагийн механик шинж чанарыг ноцтой бууруулдаг. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd нь HPMC-ийн ус хадгалах хурд, нягтрал, агаарын агууламж, зуурмагийн механик шинж чанарт макроскопийн талаас үзүүлэх нөлөөллийг судалж, гидроксипропил метилцеллюлоз HPMC-ийн зуурмагийн L бүтцэд үзүүлэх нөлөөллийг микроскопийн талаас нь судалсан.
1. Туршилт
1.1 Түүхий эд
Цемент: худалдаанд байгаа P.0 42.5 цемент, түүний 28d нугалах болон шахалтын бат бэх нь тус тус 6.9 ба 48.2 МПа; элс: Чэндэ нарийн голын элс, 40-100 тор; целлюлозын эфир: Шаньдун Ченбанг Нарийн Химийн ХХК-д үйлдвэрлэсэн. Гидроксипропил метилцеллюлозын эфир, цагаан нунтаг, нэрлэсэн зуурамтгай чанар 40, 100, 150, 200 Па-с; ус: цэвэр цоргоны ус.
1.2 Туршилтын арга
JGJ/T 105-2011 “Механик шүрших болон шавардлагын барилгын дүрэм”-ийн дагуу зуурмагийн нягтрал 80-120 мм, ус хадгалах хэмжээ 90%-иас их байна. Энэхүү туршилтаар шохой-элсний харьцааг 1:5 гэж тогтоож, нягтралыг (93+2) мм-д хянаж, целлюлозын эфирийг гаднаас нь хольж, хольцын хэмжээг цементийн масс дээр үндэслэсэн. Зуурмагийн чийглэг нягтрал, агаарын агууламж, усны хадгалах чадвар, нягтрал зэрэг үндсэн шинж чанаруудыг JGJ 70-2009 “Барилгын зуурмагийн үндсэн шинж чанарыг турших аргууд”-ын дагуу туршиж, агаарын агууламжийг нягтралын аргаар туршиж, тооцоолсон. Дээжийн бэлтгэл, нугалах болон шахалтын бат бэхийн туршилтыг GB/T 17671-1999 “Цементийн зуурмагийн элсний бат бэхийг турших аргууд (ISO арга)”-ын дагуу хийсэн. Авгалдайн диаметрийг мөнгөн усны нүх сүвээр хэмжсэн. Мөнгөн усны нүх сүвний хэмжигч нь AUTOPORE 9500 загвартай бөгөөд хэмжих хүрээ нь 5.5 нм-360 μм байв. Нийт 4 багц туршилт явуулсан. Цемент-элсний харьцаа 1:5, HPMC-ийн зуурамтгай чанар 100 Па-с, тун нь 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (тоонууд нь тус тус A, B, C, D байна).
2. Үр дүн ба дүн шинжилгээ
2.1 HPMC нь цементийн зуурмагийн ус хадгалах түвшинд үзүүлэх нөлөө
Ус хадгалах гэдэг нь зуурмагийн ус барих чадварыг хэлнэ. Машинаар шүршиж буй зуурмагт целлюлозын эфир нэмэх нь усыг үр дүнтэй хадгалж, цус алдалтын хэмжээг бууруулж, цементэн суурьтай материалын бүрэн чийгшлийн шаардлагыг хангаж чадна. HPMC нь зуурмагийн ус хадгалах чадварт нөлөөлдөг.
HPMC-ийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр зуурмагийн ус хадгалах хэмжээ аажмаар нэмэгддэг. 100, 150, 200 Па.с зуурамтгай чанар бүхий гидроксипропил метилцеллюлозын эфирийн муруй нь үндсэндээ ижил байдаг. Агуулга 0.05%-0.15% байх үед ус хадгалах хэмжээ шугаман байдлаар нэмэгдэж, 0.15% байх үед ус хадгалах хэмжээ 93%-иас их байдаг. ; Буурцгийн хэмжээ 0.20%-иас хэтэрсэн үед ус хадгалах хэмжээ нэмэгдэх хандлага тэгш болж, HPMC-ийн хэмжээ ханалтад ойрхон байгааг харуулж байна. 40 Па.с зуурамтгай чанар бүхий HPMC-ийн хэмжээний ус хадгалах хэмжээнд нөлөөлөх муруй нь ойролцоогоор шулуун шугамтай байна. 0.15%-иас их байх үед зуурмагийн ус хадгалах хэмжээ нь ижил зуурамтгай чанар бүхий бусад гурван төрлийн HPMC-ээс хамаагүй бага байдаг. Целлюлозын эфирийн ус хадгалах механизм нь: целлюлозын эфирийн молекул дээрх гидроксил бүлэг ба эфирийн холбоо дээрх хүчилтөрөгчийн атом нь усны молекултай нэгдэж устөрөгчийн холбоо үүсгэдэг тул чөлөөт ус нь холбогдсон ус болж, улмаар ус хадгалах сайн нөлөө үзүүлдэг; Мөн усны молекулууд ба целлюлозын эфирийн молекулын гинжүүдийн хоорондох харилцан тархалт нь усны молекулуудыг целлюлозын эфирийн макромолекулын гинжний дотор нэвтэрч, хүчтэй холбох хүчинд өртөх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр цементийн зуурмагийн ус хадгалах чадварыг сайжруулдаг гэж үздэг. Маш сайн ус хадгалах нь зуурмагийг нэгэн төрлийн, ялгахад хялбар биш байлгаж, сайн холих чадварыг бий болгож, механик элэгдлийг бууруулж, зуурмаг шүршигч машины ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.
2.2 Гидроксипропил метилцеллюлоз HPMC-ийн цементийн зуурмагийн нягтрал ба агаарын агууламжид үзүүлэх нөлөө
HPMC-ийн хэмжээ 0-0.20% байх үед HPMC-ийн хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр зуурмагийн нягтрал огцом буурч, 2050 кг/м3-аас 1650 кг/м3 хүртэл буурдаг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 20% -иар бага байдаг; HPMC-ийн хэмжээ 0.20%-иас хэтэрсэн үед нягтрал буурдаг. тайван байдалд. Өөр өөр зуурамтгай чанар бүхий 4 төрлийн HPMC-ийг харьцуулж үзвэл зуурамтгай чанар өндөр байх тусам зуурмагийн нягтрал бага байна; 150 ба 200 Па.с HPMC холимог зуурамтгай чанар бүхий зуурмагийн нягтралын муруй үндсэндээ давхцаж байгаа нь HPMC-ийн зуурамтгай чанар үргэлжлүүлэн нэмэгдэхийн хэрээр нягтрал буурахгүй байгааг харуулж байна.
Зуурмагийн агаарын агууламжийн өөрчлөлтийн хууль нь зуурмагийн нягтралын өөрчлөлтийн эсрэг юм. Гидроксипропил метилцеллюлозын HPMC-ийн агууламж 0-0.20% байх үед HPMC-ийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр зуурмагийн агаарын агууламж бараг шугаман байдлаар нэмэгддэг; HPMC-ийн агууламж 0.20%-иас хэтэрсэн тохиолдолд агаарын агууламж бараг өөрчлөгддөггүй бөгөөд энэ нь зуурмагийн агаар нэвтрүүлэх нөлөө нь ханасан түвшинд ойрхон байгааг харуулж байна. 150 ба 200 Па.с зуурамтгай чанар бүхий HPMC-ийн агаар нэвтрүүлэх нөлөө нь 40 ба 100 Па.с зуурамтгай чанар бүхий HPMC-ээс илүү юм.
Целлюлозын эфирийн агаар нэвтрүүлэх нөлөө нь голчлон түүний молекулын бүтцээр тодорхойлогддог. Целлюлозын эфир нь гидрофилийн бүлэг (гидроксил, эфир) болон гидрофобик бүлэг (метил, глюкозын цагираг) хоёуланг нь агуулдаг бөгөөд гадаргуугийн идэвхт бодис юм. , гадаргуугийн идэвхжилтэй тул агаар нэвтрүүлэх нөлөө үзүүлдэг. Нэг талаас, нэвтрүүлсэн хий нь зуурмагт бөмбөлөг холхивч болж, зуурмагийн ажиллах чадварыг сайжруулж, эзэлхүүнийг нэмэгдүүлж, гаралтыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэгчдэд ашигтай байдаг. Гэхдээ нөгөө талаас, агаар нэвтрүүлэх нөлөө нь зуурмагийн агаарын агууламж болон хатуурсны дараах сүвэрхэг чанарыг нэмэгдүүлж, хортой нүх сүвийг нэмэгдүүлж, механик шинж чанарыг эрс бууруулдаг. HPMC нь тодорхой агаар нэвтрүүлэх нөлөөтэй боловч агаар нэвтрүүлэх бодисыг орлож чадахгүй. Үүнээс гадна, HPMC болон агаар нэвтрүүлэх бодисыг нэгэн зэрэг ашиглахад агаар нэвтрүүлэх бодис ажиллахаа больж болзошгүй.
2.3 HPMC-ийн цементийн зуурмагийн механик шинж чанарт үзүүлэх нөлөө
HPMC-ийн хэмжээ ердөө 0.05% байх үед зуурмагийн гулзайлтын бат бэх мэдэгдэхүйц буурдаг бөгөөд энэ нь гидроксипропил метилцеллюлоз HPMC агуулаагүй хоосон дээжээс 25% орчим бага бөгөөд шахалтын бат бэх нь хоосон дээжийн -80% -ийн зөвхөн 65% -д хүрч болно. HPMC-ийн хэмжээ 0.20%-иас хэтэрсэн үед зуурмагийн гулзайлтын бат бэх болон шахалтын бат бэх буурах нь илэрхий биш юм. HPMC-ийн зуурамтгай чанар нь зуурмагийн механик шинж чанарт бага нөлөө үзүүлдэг. HPMC нь маш олон жижиг агаарын бөмбөлөг үүсгэдэг бөгөөд зуурмаг дээр агаар нэвтрүүлэх нөлөө нь зуурмагийн дотоод сүвэрхэг чанар болон хортой нүх сүвийг нэмэгдүүлж, шахалтын бат бэх болон гулзайлтын бат бэх мэдэгдэхүйц буурдаг. Зуурмагийн бат бэх буурах өөр нэг шалтгаан нь хатуурсан зуурмагт усыг хадгалдаг целлюлозын эфирийн ус хадгалах нөлөө бөгөөд ус холбогчийн харьцаа их байх нь туршилтын блокийн бат бэх буурахад хүргэдэг. Механик барилгын зуурмагийн хувьд целлюлозын эфир нь зуурмагийн ус хадгалах чадварыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, ажиллах чадварыг нь сайжруулж чаддаг ч тун нь хэт их байвал зуурмагийн механик шинж чанарт ноцтой нөлөөлнө тул хоёрын хоорондын хамаарлыг зохих ёсоор үнэлэх хэрэгтэй.
Гидроксипропил метилцеллюлозын HPMC-ийн агууламж нэмэгдэхийн хэрээр зуурмагийн нугалах харьцаа ерөнхийдөө нэмэгдэх хандлагатай байсан бөгөөд энэ нь үндсэндээ шугаман хамаарал байв. Учир нь нэмсэн целлюлозын эфир нь олон тооны агаарын бөмбөлөг үүсгэж, зуурмагийн дотор илүү их согог үүсгэдэг бөгөөд чиглүүлэгч сарнайн зуурмагийн шахалтын бат бэх огцом буурдаг боловч гулзайлтын бат бэх нь тодорхой хэмжээгээр буурдаг; гэхдээ целлюлозын эфир нь зуурмагийн уян хатан чанарыг сайжруулж чаддаг бөгөөд энэ нь гулзайлтын бат бэхэд ашигтай бөгөөд бууралтын хурдыг удаашруулдаг. Хоёрын хосолсон нөлөө нь нугалах харьцааг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.
2.4 HPMC-ийн зуурмагийн L диаметрт үзүүлэх нөлөө
Нүх сүвний хэмжээний тархалтын муруй, нүх сүвний хэмжээний тархалтын өгөгдөл болон AD дээжийн янз бүрийн статистик параметрүүдээс харахад HPMC нь цементийн зуурмагийн нүх сүвний бүтцэд ихээхэн нөлөөлдөг болохыг харж болно.
(1) HPMC нэмсний дараа цементийн зуурмагийн нүх сүвний хэмжээ мэдэгдэхүйц нэмэгдэнэ. Нүх сүвний хэмжээний тархалтын муруйд зургийн талбай баруун тийш шилжиж, оргил утгатай харгалзах нүх сүвний утга том болно. HPMC нэмсний дараа цементийн зуурмагийн дундаж нүх сүвний диаметр нь хоосон дээжийнхээс мэдэгдэхүйц том бөгөөд 0.3% тунтай дээжийн дундаж нүх сүвний диаметр нь хоосон дээжтэй харьцуулахад 2 дахин нэмэгдэнэ.
(2) Бетон дахь нүх сүвийг дөрвөн төрөлд хуваана: хоргүй нүх (≤20 нм), хор багатай нүх (20-100 нм), хоргүй нүх (100-200 нм) болон олон хортой нүх (≥200 нм). Хүснэгт 1-ээс харахад HPMC нэмсний дараа хоргүй нүхний тоо эсвэл хор багатай нүхний тоо мэдэгдэхүйц буурч, хоргүй нүхний тоо эсвэл илүү хор хөнөөлтэй нүхний тоо нэмэгдсэн байна. HPMC-тэй холилдоогүй дээжийн хоргүй нүхний тоо эсвэл хор багатай нүхний тоо ойролцоогоор 49.4% байна. HPMC нэмсний дараа хоргүй нүхний тоо эсвэл хор багатай нүхний тоо мэдэгдэхүйц буурсан байна. Жишээлбэл, 0.1%-ийн тунг авч үзвэл хоргүй нүхний тоо эсвэл хор багатай нүхний тоо ойролцоогоор 45% -иар буурсан бол 10 мкм-ээс том хортой нүхний тоо ойролцоогоор 9 дахин нэмэгдсэн байна.
(3) Гидроксипропил метилцеллюлозын HPMC агууламж нэмэгдэхэд голч нүхний диаметр, дундаж нүхний диаметр, хувийн нүхний эзэлхүүн болон хувийн гадаргуугийн талбай нь маш хатуу өөрчлөлтийн дүрмийг дагаж мөрддөггүй бөгөөд энэ нь мөнгөн ус шахах туршилтын дээжийн сонголттой холбоотой байж болох юм. Энэ нь их хэмжээний тархалттай холбоотой. Гэхдээ ерөнхийдөө HPMC-тэй холилдсон дээжийн голч нүхний диаметр, дундаж нүхний диаметр болон хувийн нүхний эзэлхүүн нь хоосон дээжтэй харьцуулахад нэмэгдэх хандлагатай байдаг бол хувийн гадаргуугийн талбай буурдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 4-р сарын 3