सेल्युलोज इथरचा सिमेंट-आधारित पदार्थांवर काय परिणाम होतो?

१. जलयोजनाची उष्णता

वेळेनुसार हायड्रेशन उष्णतेच्या उत्सर्जन वक्रानुसार, सिमेंटच्या हायड्रेशन प्रक्रियेचे सामान्यतः पाच टप्प्यांमध्ये विभाजन केले जाते, ते म्हणजे, प्रारंभिक हायड्रेशन कालावधी (०~१५ मिनिटे), प्रेरण कालावधी (१५ मिनिटे~४ तास), प्रवेग आणि सेटिंग कालावधी (४ तास~८ तास), मंदन आणि कठीण होण्याचा कालावधी (८ तास~२४ तास), आणि क्युरिंग कालावधी (१ दिवस~२८ दिवस).

चाचणीच्या निकालांवरून असे दिसून येते की इंडक्शनच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात (म्हणजेच, प्रारंभिक हायड्रेशन कालावधीत), जेव्हा ब्लँक सिमेंट स्लरीच्या तुलनेत HEMC चे प्रमाण 0.1% असते, तेव्हा स्लरीचे एक्झोथर्मिक शिखर लवकर येते आणि त्यात लक्षणीय वाढ होते. जेव्हा प्रमाणएचईएमसीजेव्हा ते 0.3% पेक्षा जास्त असते, तेव्हा स्लरीचे पहिले एक्झोथर्मिक शिखर उशिरा येते आणि HEMC चे प्रमाण वाढल्याने शिखराचे मूल्य हळूहळू कमी होते; HEMC सिमेंट स्लरीचा इंडक्शन कालावधी आणि प्रवेग कालावधी स्पष्टपणे उशिरा आणते, आणि प्रमाण जितके जास्त असेल, तितका इंडक्शन कालावधी जास्त असतो, प्रवेग कालावधी अधिक मागे जातो आणि एक्झोथर्मिक शिखर लहान होते; सेल्युलोज इथरच्या प्रमाणातील बदलाचा सिमेंट स्लरीच्या मंदन कालावधी आणि स्थिरता कालावधीच्या लांबीवर कोणताही स्पष्ट परिणाम होत नाही, जसे की आकृती 3(a) मध्ये दाखवले आहे. यावरून असे दिसून येते की सेल्युलोज इथर 72 तासांच्या आत सिमेंट पेस्टच्या हायड्रेशनची उष्णता देखील कमी करू शकते, परंतु जेव्हा हायड्रेशनची उष्णता 36 तासांपेक्षा जास्त असते, तेव्हा सेल्युलोज इथरच्या प्रमाणातील बदलाचा सिमेंट पेस्टच्या हायड्रेशनच्या उष्णतेवर फारसा परिणाम होत नाही, जसे की आकृती 3(b) मध्ये दाखवले आहे.

आकृती ३. सेल्युलोज इथरच्या (HEMC) वेगवेगळ्या प्रमाणासह सिमेंट पेस्टच्या हायड्रेशन उष्णता उत्सर्जन दरातील बदलाचा कल.

२. एमयांत्रिक गुणधर्म:

६०००० Pa·s आणि १००००० Pa·s श्यानता असलेल्या दोन प्रकारच्या सेल्युलोज इथरचा अभ्यास केल्यावर असे आढळून आले की, मिथाइल सेल्युलोज इथर मिसळलेल्या सुधारित मोर्टारची संपीडन शक्ती त्याचे प्रमाण वाढल्याने हळूहळू कमी होते. १००००० Pa·s श्यानता असलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज इथर मिसळलेल्या सुधारित मोर्टारची संपीडन शक्ती त्याचे प्रमाण वाढल्याने प्रथम वाढते आणि नंतर कमी होते (आकृती ४ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे). यावरून असे दिसून येते की, मिथाइल सेल्युलोज इथरच्या समावेशामुळे सिमेंट मोर्टारची संपीडन शक्ती लक्षणीयरीत्या कमी होते. प्रमाण जितके जास्त असेल, तितकी शक्ती कमी होईल; श्यानता जितकी कमी असेल, तितका मोर्टारच्या संपीडन शक्तीच्या घटीवर जास्त परिणाम होईल; जेव्हा हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज इथरचे प्रमाण ०.१% पेक्षा कमी असते, तेव्हा मोर्टारची संपीडन शक्ती योग्यरित्या वाढवता येते. जेव्हा डोस 0.1% पेक्षा जास्त असतो, तेव्हा डोस वाढल्याने मोर्टारची संपीडन शक्ती कमी होते, म्हणून डोस 0.1% पर्यंत नियंत्रित केला पाहिजे.

आकृती ४. MC1, MC2 आणि MC3 सुधारित सिमेंट मोर्टारची ३डी, ७डी आणि २८डी संपीडन शक्ती.

(मिथाइल सेल्युलोज इथर, श्यानता 60000Pa·S, यापुढे MC1 म्हणून उल्लेखित; मिथाइल सेल्युलोज इथर, श्यानता 100000Pa·S, MC2 म्हणून उल्लेखित; हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज इथर, श्यानता 100000Pa·S, MC3 म्हणून उल्लेखित).

३. सीलॉटिंग वेळ:

सिमेंट पेस्टच्या वेगवेगळ्या डोसमध्ये 100000Pa·s स्निग्धता असलेल्या हायड्रॉक्सीप्रोपिल मेथिलसेल्युलोज इथरचा (HPMC) सेटिंग वेळ मोजल्यावर असे आढळून आले की, HPMC चा डोस वाढल्याने सिमेंट मोर्टारचा प्रारंभिक सेटिंग वेळ आणि अंतिम सेटिंग वेळ वाढतो. जेव्हा सांद्रता 1% असते, तेव्हा प्रारंभिक सेटिंग वेळ 510 मिनिटांपर्यंत आणि अंतिम सेटिंग वेळ 850 मिनिटांपर्यंत पोहोचतो. मूळ नमुन्याच्या तुलनेत, प्रारंभिक सेटिंग वेळ 210 मिनिटांनी आणि अंतिम सेटिंग वेळ 470 मिनिटांनी वाढतो (आकृती 5 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे). HPMC ची स्निग्धता 50000Pa·s, 100000Pa·s किंवा 200000Pa·s असली तरी, ते सिमेंटचे सेटिंग लांबवू शकते, परंतु तीन सेल्युलोज इथरच्या तुलनेत, स्निग्धता वाढल्याने प्रारंभिक सेटिंग वेळ आणि अंतिम सेटिंग वेळ वाढतो, जसे आकृती 6 मध्ये दर्शविले आहे. याचे कारण असे की, सेल्युलोज इथर सिमेंटच्या कणांच्या पृष्ठभागावर शोषले जाते, ज्यामुळे पाण्याचा सिमेंटच्या कणांशी संपर्क टाळला जातो आणि परिणामी सिमेंटच्या जलयोजनास विलंब होतो. सेल्युलोज इथरची स्निग्धता जितकी जास्त असते, तितकाच सिमेंटच्या कणांच्या पृष्ठभागावरील अधिशोषणाचा थर जाड असतो आणि मंदावणारा परिणाम अधिक लक्षणीय असतो.

आकृती ५. मोर्टारच्या घट्ट होण्याच्या वेळेवर सेल्युलोज इथरच्या प्रमाणाचा होणारा परिणाम.

आकृती ६. एचपीएमसीच्या वेगवेगळ्या स्निग्धतेचा सिमेंट पेस्टच्या सेटिंग वेळेवर होणारा परिणाम.

(MC-5(50000Pa·s), MC-10(100000Pa·s) आणि MC-20(200000Pa·s))

मिथाइल सेल्युलोज इथर आणि हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज इथर सिमेंट स्लरीचा सेटिंग वेळ मोठ्या प्रमाणात वाढवतात, ज्यामुळे सिमेंट स्लरीला हायड्रेशन प्रतिक्रियेसाठी पुरेसा वेळ आणि पाणी मिळेल याची खात्री होते, आणि घट्ट झाल्यानंतर सिमेंट स्लरीची कमी ताकद आणि शेवटच्या टप्प्यात तडे जाण्याची समस्या सुटते.

४. पाणी धरून ठेवणे:

सेल्युलोज इथरच्या प्रमाणाचा पाणी धरून ठेवण्याच्या क्षमतेवर होणारा परिणाम अभ्यासण्यात आला. असे आढळून आले आहे की, सेल्युलोज इथरचे प्रमाण वाढल्याने मोर्टारचा पाणी धरून ठेवण्याचा दर वाढतो आणि जेव्हा सेल्युलोज इथरचे प्रमाण 0.6% पेक्षा जास्त असते, तेव्हा पाणी धरून ठेवण्याचा दर स्थिर होण्याकडे झुकतो. तथापि, तीन प्रकारच्या सेल्युलोज इथरची (50000 Pa s (MC-5), 100000 Pa s (MC-10) आणि 200000 Pa s (MC-20) स्निग्धता असलेले HPMC) तुलना केल्यावर, पाणी धरून ठेवण्याच्या क्षमतेवर स्निग्धतेचा होणारा परिणाम वेगवेगळा दिसून येतो. पाणी धरून ठेवण्याच्या दरामधील संबंध खालीलप्रमाणे आहे: MC-5.