कोरड्या मिश्रित मोर्टारमधील सेल्युलोज इथरची कार्यात्मक वैशिष्ट्ये आणि निवडीची तत्त्वे

१ प्रस्तावना

सेल्युलोज इथर (MC) बांधकाम साहित्य उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. याचा उपयोग मंदक, पाणी धरून ठेवणारे घटक, घट्ट करणारे घटक आणि चिकटवणारे घटक म्हणून केला जाऊ शकतो. सामान्य कोरड्या-मिश्रित मोर्टार, बाह्य भिंतीचे इन्सुलेशन मोर्टार, सेल्फ-लेव्हलिंग मोर्टार, टाइल चिकटवणारे घटक, उच्च-कार्यक्षमता बिल्डिंग पुट्टी, तडे-प्रतिरोधक अंतर्गत आणि बाह्य भिंतीची पुट्टी, जलरोधक कोरड्या-मिश्रित मोर्टार, जिप्सम प्लास्टर, कॉकिंग एजंट आणि इतर साहित्यामध्ये सेल्युलोज इथर महत्त्वाची भूमिका बजावते. मोर्टार प्रणालीच्या पाणी धरून ठेवण्याच्या क्षमतेवर, पाण्याच्या गरजेवर, एकसंधतेवर, मंदनावर आणि बांधकामावर सेल्युलोज इथरचा महत्त्वाचा प्रभाव असतो.

सेल्युलोज इथर्सचे अनेक वेगवेगळे प्रकार आणि वैशिष्ट्ये आहेत. बांधकाम साहित्याच्या क्षेत्रात सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सेल्युलोज इथर्समध्ये HEC, HPMC, CMC, PAC, MHEC इत्यादींचा समावेश होतो, जे त्यांच्या संबंधित वैशिष्ट्यांनुसार वेगवेगळ्या मोर्टार प्रणालींमध्ये वापरले जातात. काही लोकांनी सिमेंट मोर्टार प्रणालीवर सेल्युलोज इथरच्या विविध प्रकारांच्या आणि वेगवेगळ्या प्रमाणांच्या प्रभावावर संशोधन केले आहे. हा लेख याच आधारावर लक्ष केंद्रित करतो आणि विविध मोर्टार उत्पादनांमध्ये सेल्युलोज इथर्सचे वेगवेगळे प्रकार आणि वैशिष्ट्ये कशी निवडावीत हे स्पष्ट करतो.

२ सिमेंट मोर्टारमधील सेल्युलोज इथरची कार्यात्मक वैशिष्ट्ये

कोरड्या पावडर मोर्टारमधील एक महत्त्वाचे मिश्रण म्हणून, सेल्युलोज इथरची मोर्टारमध्ये अनेक कार्ये आहेत. सिमेंट मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथरची सर्वात महत्त्वाची भूमिका पाणी टिकवून ठेवणे आणि घट्ट करणे ही आहे. याव्यतिरिक्त, सिमेंट प्रणालीसोबतच्या त्याच्या आंतरक्रियेमुळे, ते हवा आत ओढणे, घट्ट होण्याची प्रक्रिया मंदावणे आणि ताण-बंध शक्ती सुधारणे यांमध्येही साहाय्यक भूमिका बजावू शकते.

मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथरचा सर्वात महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता. सेल्युलोज इथरचा वापर जवळजवळ सर्व मोर्टार उत्पादनांमध्ये एक महत्त्वाचे मिश्रण म्हणून केला जातो, याचे मुख्य कारण म्हणजे त्याची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता. सर्वसाधारणपणे, सेल्युलोज इथरची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता ही त्याची स्निग्धता, मिसळण्याचे प्रमाण आणि कणांच्या आकाराशी संबंधित असते.

सेल्युलोज इथरचा उपयोग घट्टपणा आणण्यासाठी केला जातो आणि त्याचा घट्टपणाचा परिणाम हा सेल्युलोज इथरच्या इथरीकरणाची पातळी, कणांचा आकार, स्निग्धता आणि सुधारणेच्या पातळीवर अवलंबून असतो. सर्वसाधारणपणे, सेल्युलोज इथरच्या इथरीकरणाची पातळी आणि स्निग्धता जितकी जास्त असेल, कण जितके लहान असतील, तितका घट्टपणाचा परिणाम अधिक स्पष्ट दिसतो. MC च्या वरील वैशिष्ट्यांमध्ये बदल करून, मोर्टारमध्ये योग्य प्रमाणात खाली न झुकण्याची क्षमता आणि सर्वोत्तम स्निग्धता साधता येते.

सेल्युलोज इथरमध्ये, अल्काइल गटाच्या समावेशामुळे सेल्युलोज इथर असलेल्या जलीय द्रावणाची पृष्ठ ऊर्जा कमी होते, ज्यामुळे सिमेंट मोर्टारवर सेल्युलोज इथरचा हवा मिसळण्याचा परिणाम होतो. मोर्टारमध्ये योग्य प्रमाणात हवेचे बुडबुडे मिसळल्याने, त्यांच्या 'बॉल इफेक्ट'मुळे मोर्टारची बांधकाम कार्यक्षमता सुधारते. त्याच वेळी, हवेचे बुडबुडे मिसळल्याने मोर्टारचा उत्पादन दर वाढतो. अर्थात, हवा मिसळण्याचे प्रमाण नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. जास्त प्रमाणात हवा मिसळल्यास मोर्टारच्या मजबुतीवर नकारात्मक परिणाम होईल, कारण त्यामुळे हानिकारक हवेचे बुडबुडे तयार होऊ शकतात.

२.१ सेल्युलोज इथर सिमेंटच्या हायड्रेशन प्रक्रियेस विलंब लावतो, त्यामुळे सिमेंटची सेटिंग आणि घट्ट होण्याची प्रक्रिया मंदावते आणि त्यानुसार मोर्टारचा ओपनिंग टाइम वाढतो, परंतु हा परिणाम थंड प्रदेशांतील मोर्टारसाठी चांगला नाही. सेल्युलोज इथर निवडताना, विशिष्ट परिस्थितीनुसार योग्य उत्पादनाची निवड केली पाहिजे. सेल्युलोज इथरचा मंदावणारा परिणाम मुख्यत्वे त्याच्या इथरिफिकेशनची पातळी, मॉडिफिकेशनची पातळी आणि स्निग्धता वाढल्याने वाढतो.

याव्यतिरिक्त, सेल्युलोज इथर, एक दीर्घ-साखळी पॉलिमर पदार्थ असल्याने, स्लरीमधील आर्द्रतेचे प्रमाण पूर्णपणे राखण्याच्या अटीवर सिमेंट प्रणालीमध्ये मिसळल्यानंतर सब्सट्रेटसोबतचे बंधन कार्यप्रदर्शन सुधारू शकते.

२.२ मोर्टारमधील सेल्युलोज इथरच्या गुणधर्मांमध्ये प्रामुख्याने पाणी धरून ठेवणे, घट्टपणा आणणे, सेट होण्याचा वेळ वाढवणे, हवा आत घेणे आणि ताण सहन करण्याची क्षमता सुधारणे इत्यादींचा समावेश होतो. वरील गुणधर्मांनुसार, एमसीच्या (MC) स्वतःच्या वैशिष्ट्यांमध्येही ते दिसून येते, म्हणजेच: स्निग्धता, स्थिरता, सक्रिय घटकांचे प्रमाण (मिसळण्याचे प्रमाण), इथरीकरण प्रतिस्थापनाची पातळी आणि तिची एकसमानता, सुधारणेची पातळी, हानिकारक पदार्थांचे प्रमाण इत्यादी. म्हणून, एमसी निवडताना, विशिष्ट मोर्टार उत्पादनाच्या विशिष्ट गरजेनुसार आणि एका विशिष्ट कामगिरीसाठी, योग्य कार्यक्षमता देऊ शकणाऱ्या स्वतःच्या वैशिष्ट्यांसह सेल्युलोज इथरची निवड केली पाहिजे.

सेल्युलोज इथरची ३ वैशिष्ट्ये

सर्वसाधारणपणे, सेल्युलोज इथर उत्पादकांनी दिलेल्या उत्पादन सूचनांमध्ये खालील निर्देशकांचा समावेश असतो: स्वरूप, चिकटपणा, गट प्रतिस्थापनाची पातळी, सूक्ष्मता, सक्रिय पदार्थाचे प्रमाण (शुद्धता), आर्द्रतेचे प्रमाण, शिफारस केलेली क्षेत्रे आणि मात्रा, इत्यादी. हे कार्यप्रदर्शन निर्देशक सेल्युलोज इथरच्या भूमिकेचा काही भाग दर्शवू शकतात, परंतु सेल्युलोज इथरची तुलना आणि निवड करताना, त्याची रासायनिक रचना, सुधारणेची पातळी, इथरीफिकेशनची पातळी, NaCl चे प्रमाण आणि DS मूल्य यांसारख्या इतर बाबींची देखील तपासणी केली पाहिजे.

३.१ सेल्युलोज इथरची स्निग्धता

सेल्युलोज इथरच्या स्निग्धतेचा परिणाम त्याच्या पाणी धरून ठेवण्याच्या क्षमतेवर, घट्ट होण्यावर, मंदावण्यावर आणि इतर पैलूंवर होतो. त्यामुळे, सेल्युलोज इथरची तपासणी आणि निवड करण्यासाठी हा एक महत्त्वाचा निर्देशक आहे.

सेल्युलोज इथरच्या स्निग्धतेवर चर्चा करण्यापूर्वी, हे लक्षात घेतले पाहिजे की सेल्युलोज इथरची स्निग्धता तपासण्यासाठी सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या चार पद्धती आहेत: ब्रुकफील्ड, हाके, हॉपलर आणि रोटेशनल व्हिस्कोमीटर. या चारही पद्धतींमध्ये वापरली जाणारी उपकरणे, द्रावणाची संहती आणि चाचणीचे वातावरण वेगवेगळे असल्यामुळे, त्याच MC द्रावणाची चारही पद्धतींनी केलेली चाचणीचे परिणाम देखील खूप भिन्न असतात. इतकेच नाही तर, एकाच द्रावणाची, एकच पद्धत वापरून, वेगवेगळ्या पर्यावरणीय परिस्थितीत चाचणी केल्यास स्निग्धतेमध्ये फरक आढळतो.

परिणाम देखील वेगवेगळे आढळतात. त्यामुळे, सेल्युलोज इथरच्या स्निग्धतेचे स्पष्टीकरण देताना, चाचणीसाठी कोणती पद्धत वापरली, द्रावणाची संहती, रोटर, फिरण्याचा वेग, चाचणीचे तापमान आणि आर्द्रता तसेच इतर पर्यावरणीय परिस्थिती नमूद करणे आवश्यक आहे. स्निग्धतेचे हे मूल्य मौल्यवान आहे. केवळ “एका विशिष्ट MC ची स्निग्धता काय आहे” असे म्हणणे निरर्थक आहे.

३.२ सेल्युलोज इथरची उत्पादन स्थिरता

सेल्युलोज इथर्सवर सेल्युलोजिक बुरशीचा हल्ला होण्याची शक्यता असते. जेव्हा बुरशी सेल्युलोज इथरला क्षरण करते, तेव्हा ती सर्वप्रथम त्यातील इथरीकरण न झालेल्या ग्लुकोज युनिटवर हल्ला करते. एक रेषीय संयुग असल्याने, एकदा ग्लुकोज युनिट नष्ट झाले की, संपूर्ण रेणू साखळी तुटते आणि उत्पादनाची चिकटपणा झपाट्याने कमी होतो. ग्लुकोज युनिटचे इथरीकरण झाल्यावर, बुरशी रेणू साखळीला सहजपणे क्षरण करू शकत नाही. त्यामुळे, सेल्युलोज इथरमधील इथरीकरण प्रतिस्थापनाची पातळी (DS मूल्य) जितकी जास्त असेल, तितकी त्याची स्थिरता जास्त असेल.

३.३ सेल्युलोज इथरमधील सक्रिय घटकांचे प्रमाण

सेल्युलोज इथरमधील सक्रिय घटकांचे प्रमाण जितके जास्त असते, तितकी उत्पादनाची किफायतशीरता जास्त असते, ज्यामुळे तेवढ्याच मात्रेत चांगले परिणाम साधता येतात. सेल्युलोज इथरमधील प्रभावी घटक म्हणजे सेल्युलोज इथरचा रेणू, जो एक सेंद्रिय पदार्थ आहे. त्यामुळे, सेल्युलोज इथरमधील प्रभावी पदार्थाचे प्रमाण तपासताना, ते कॅल्सिनेशननंतरच्या राखेच्या मूल्यावरून अप्रत्यक्षपणे दिसून येते.

३.४ सेल्युलोज इथरमधील NaCl चे प्रमाण

सेल्युलोज इथरच्या उत्पादनात NaCl हे एक अपरिहार्य उप-उत्पादन आहे, जे सामान्यतः अनेक वेळा धुवून काढून टाकणे आवश्यक असते, आणि जितक्या जास्त वेळा धुतले जाते, तितके कमी NaCl शिल्लक राहते. स्टील बार आणि स्टील वायर मेशच्या क्षरणासाठी NaCl हा एक सर्वज्ञात धोका आहे. त्यामुळे, अनेक वेळा NaCl धुवून सांडपाण्यावर प्रक्रिया केल्याने खर्च वाढू शकतो, तरीही MC उत्पादने निवडताना, आपण शक्यतो कमी NaCl प्रमाण असलेली उत्पादने निवडण्याचा प्रयत्न केला पाहिजे.

विविध मोर्टार उत्पादनांसाठी सेल्युलोज इथर निवडण्याची ४ तत्त्वे

मोर्टार उत्पादनांसाठी सेल्युलोज इथर निवडताना, सर्वप्रथम, उत्पादन मॅन्युअलमधील वर्णनानुसार, त्याचे स्वतःचे कार्यप्रदर्शन निर्देशक (जसे की स्निग्धता, इथरीकरण प्रतिस्थापनाची पातळी, प्रभावी पदार्थांचे प्रमाण, NaCl चे प्रमाण, इत्यादी) कार्यात्मक वैशिष्ट्ये आणि निवडीची तत्त्वे निवडावीत.

४.१ पातळ प्लास्टर प्रणाली

पातळ प्लास्टरिंग प्रणालीच्या प्लास्टरिंग मोर्टारचे उदाहरण घेतल्यास, प्लास्टरिंग मोर्टार थेट बाह्य वातावरणाच्या संपर्कात येत असल्यामुळे, पृष्ठभागावरील पाणी लवकर कमी होते, त्यामुळे जास्त पाणी टिकवून ठेवण्याच्या क्षमतेची आवश्यकता असते. विशेषतः उन्हाळ्यातील बांधकामादरम्यान, मोर्टारने उच्च तापमानात ओलावा चांगल्या प्रकारे टिकवून ठेवणे आवश्यक असते. जास्त पाणी टिकवून ठेवण्याच्या क्षमतेचा MC निवडणे आवश्यक असते, ज्याचा विचार चिकटपणा (viscosity), कणांचा आकार आणि वापराचे प्रमाण या तीन बाबींद्वारे सर्वसमावेशकपणे केला जाऊ शकतो. सर्वसाधारणपणे, समान परिस्थितीत, जास्त चिकटपणा असलेला MC निवडावा आणि कार्यक्षमतेच्या गरजा लक्षात घेता, चिकटपणा खूप जास्त नसावा. म्हणून, निवडलेल्या MC मध्ये जास्त पाणी टिकवून ठेवण्याची क्षमता आणि कमी चिकटपणा असावा. MC उत्पादनांपैकी, MH60001P6 इत्यादी पातळ प्लास्टरिंगच्या चिकट प्लास्टरिंग प्रणालीसाठी शिफारस करण्यायोग्य आहेत.

४.२ सिमेंट-आधारित प्लास्टरिंग मोर्टार

प्लास्टरिंगच्या मोर्टारमध्ये चांगली एकसमानता असणे आवश्यक असते, जेणेकरून प्लास्टर करताना ते समान रीतीने लावणे सोपे जाते. त्याच वेळी, त्यात खाली न झुकण्याची चांगली क्षमता, उच्च पंपिंग क्षमता, प्रवाहीपणा आणि कार्यक्षमता असणे आवश्यक असते. म्हणूनच, सिमेंट मोर्टारमध्ये कमी स्निग्धता, जलद विखुरणे आणि सुसंगतता विकसित करणारा (लहान कण) एमसी (MC) निवडला जातो.

टाइल चिकटवण्याच्या प्रक्रियेत, सुरक्षितता आणि उच्च कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी, मोर्टारचा उघडण्याचा कालावधी जास्त असणे आणि घसरण्यापासून रोखण्याची क्षमता उत्तम असणे विशेषतः आवश्यक असते, आणि त्याच वेळी आधार आणि टाइल यांच्यात एक चांगला बंध असणेही गरजेचे असते. त्यामुळे, टाइल चिकटवणाऱ्या पदार्थांसाठी एमसी (MC) च्या बाबतीत तुलनेने उच्च आवश्यकता असतात. तथापि, टाइल चिकटवणाऱ्या पदार्थांमध्ये एमसीचे प्रमाण सामान्यतः तुलनेने जास्त असते. एमसी निवडताना, उघडण्याच्या जास्त कालावधीची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी, एमसीमध्ये स्वतःमध्ये पाणी धरून ठेवण्याचा दर जास्त असणे आवश्यक असते, आणि पाणी धरून ठेवण्याच्या दरासाठी योग्य चिकटपणा, मिसळण्याचे प्रमाण आणि कणांचा आकार आवश्यक असतो. घसरण्यापासून रोखण्याची चांगली क्षमता मिळवण्यासाठी, एमसीचा घट्ट होण्याचा परिणाम चांगला असणे आवश्यक आहे, जेणेकरून मोर्टारमध्ये उभ्या प्रवाहाचा मजबूत प्रतिकार निर्माण होईल, आणि घट्ट होण्याच्या क्षमतेसाठी चिकटपणा, इथरीफिकेशनची पातळी आणि कणांच्या आकारावर विशिष्ट आवश्यकता असतात.

४.४ स्व-पातळीकरण करणारा जमिनीचा मोर्टार

सेल्फ-लेव्हलिंग मोर्टारमध्ये मोर्टारच्या लेव्हलिंग कामगिरीवर अधिक आवश्यकता असतात, त्यामुळे कमी स्निग्धता असलेली सेल्युलोज इथर उत्पादने निवडणे योग्य ठरते. सेल्फ-लेव्हलिंगमध्ये, एकसारखे ढवळलेला मोर्टार जमिनीवर आपोआप समतल होणे आवश्यक असल्याने, प्रवाहीपणा आणि पंप करण्याची क्षमता आवश्यक असते, म्हणून पदार्थाच्या तुलनेत पाण्याचे प्रमाण जास्त असते. ब्लीडिंग (पाण्यामुळे होणारी झिरप) टाळण्यासाठी, पृष्ठभागाची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता नियंत्रित करण्याकरिता आणि गाळ साचू नये म्हणून स्निग्धता प्रदान करण्याकरिता एमसी (MC) आवश्यक असते.

४.५ बांधकाम मोर्टार

विटांच्या बांधकामाचा मोर्टार थेट पृष्ठभागाच्या संपर्कात येत असल्यामुळे, हे बांधकाम सामान्यतः जाड थराचे असते. मोर्टारमध्ये उच्च कार्यक्षमता आणि पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता असणे आवश्यक असते, तसेच तो विटांच्या बांधकामासोबत बंधक शक्ती सुनिश्चित करतो, कार्यक्षमता सुधारतो आणि कार्यक्षमता वाढवतो. म्हणून, निवडलेला एमसी (MC) मोर्टारला वरील कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत करणारा असावा आणि सेल्युलोज इथरची चिकटपणा (व्हिस्कोसिटी) खूप जास्त नसावी.

४.६ इन्सुलेशन स्लरी

थर्मल इन्सुलेशन स्लरी प्रामुख्याने हाताने लावली जात असल्यामुळे, निवडलेल्या एमसीने (MC) मोर्टारला चांगली कार्यक्षमता, उत्तम कार्यक्षमता आणि उत्कृष्ट पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता देणे आवश्यक आहे. एमसीमध्ये उच्च स्निग्धता आणि उच्च हवा-मिश्रण हे गुणधर्म देखील असले पाहिजेत.

५ निष्कर्ष

सिमेंट मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथरची कार्ये म्हणजे पाणी टिकवून ठेवणे, घट्ट करणे, हवा आत घेणे, मंदन आणि तन्य बंध शक्ती सुधारणे इत्यादी.