Uhifadhi wa maji kwenye chokaa cha unga mkavu

1. Umuhimu wa kuhifadhi maji

Aina zote za besi zinazohitaji chokaa kwa ajili ya ujenzi zina kiwango fulani cha kunyonya maji. Baada ya safu ya msingi kunyonya maji kwenye chokaa, uwezo wa kujengwa kwa chokaa utaharibika, na katika hali mbaya, nyenzo za saruji kwenye chokaa hazitakuwa na unyevu kamili, na kusababisha nguvu ndogo, hasa nguvu ya kiolesura kati ya chokaa kilicho ngumu na safu ya msingi, na kusababisha chokaa kupasuka na kuanguka. Ikiwa chokaa cha plasta kina utendaji unaofaa wa kuhifadhi maji, hakiwezi tu kuboresha utendaji wa ujenzi wa chokaa, lakini pia kufanya maji kwenye chokaa kuwa magumu kufyonzwa na safu ya msingi na kuhakikisha unyevu wa kutosha wa saruji.

2. Matatizo na mbinu za jadi za kuhifadhi maji

Suluhisho la kitamaduni ni kumwagilia msingi, lakini haiwezekani kuhakikisha kwamba msingi umelowa sawasawa. Lengo bora la kumwagilia maji la chokaa cha saruji kwenye msingi ni kwamba bidhaa ya kumwagilia maji ya saruji hunyonya maji pamoja na msingi, hupenya ndani ya msingi, na kuunda "muunganisho muhimu" unaofaa na msingi, ili kufikia nguvu inayohitajika ya kifungo. Kumwagilia moja kwa moja juu ya uso wa msingi kutasababisha mtawanyiko mkubwa katika unyonyaji wa maji wa msingi kutokana na tofauti za halijoto, muda wa kumwagilia, na usawa wa kumwagilia. Msingi una unyonyaji mdogo wa maji na utaendelea kunyonya maji kwenye chokaa. Kabla ya unyevu wa saruji kuendelea, maji hufyonzwa, ambayo huathiri unyevu wa saruji na kupenya kwa bidhaa za unyevu kwenye tumbo; msingi una unyonyaji mkubwa wa maji, na maji kwenye chokaa hutiririka hadi kwenye msingi. Kasi ya wastani ya uhamiaji ni polepole, na hata safu yenye maji mengi huundwa kati ya chokaa na tumbo, ambayo pia huathiri nguvu ya kifungo. Kwa hivyo, kutumia mbinu ya kawaida ya kumwagilia msingi haitashindwa tu kutatua tatizo la unyonyaji mwingi wa maji kwenye msingi wa ukuta, lakini pia itaathiri nguvu ya kuunganisha kati ya chokaa na msingi, na kusababisha mashimo na nyufa.

3. Mahitaji ya chokaa tofauti kwa ajili ya kuhifadhi maji

Malengo ya kiwango cha uhifadhi wa maji kwa ajili ya kupaka plasta bidhaa za chokaa zinazotumika katika eneo fulani na katika maeneo yenye hali sawa ya joto na unyevu yanapendekezwa hapa chini.

①Chombo cha plasta cha substrate kinachofyonza maji kwa wingi

Sehemu ndogo za kunyonya maji kwa wingi zinazowakilishwa na zege iliyoingizwa hewani, ikijumuisha bodi mbalimbali nyepesi za kugawanya, vitalu, n.k., zina sifa za kunyonya maji kwa wingi na muda mrefu. Chokaa cha plasta kinachotumika kwa aina hii ya safu ya msingi kinapaswa kuwa na kiwango cha kuhifadhi maji cha angalau 88%.

②Chombo cha plasta cha substrate kinachofyonza maji kwa kiwango cha chini

Vipande vya kunyonya maji kidogo vinavyowakilishwa na zege iliyotengenezwa mahali pake, ikiwa ni pamoja na mbao za polystyrene kwa ajili ya kuhami ukuta wa nje, n.k., vina unyonyaji mdogo wa maji. Chokaa cha plasta kinachotumika kwa vipande hivyo kinapaswa kuwa na kiwango cha kuhifadhi maji cha angalau 88%.

③Chombo cha plasta chenye safu nyembamba

Upakaji plasta wenye safu nyembamba hurejelea ujenzi wa upakaji plasta wenye unene wa safu ya upakaji plasta kati ya milimita 3 na 8. Aina hii ya ujenzi wa upakaji plasta ni rahisi kupoteza unyevu kutokana na safu nyembamba ya upakaji plasta, ambayo huathiri utendakazi na nguvu. Kwa chokaa kinachotumika kwa aina hii ya upakaji plasta, kiwango chake cha kuhifadhi maji si chini ya 99%.

④Chombo cha plasta chenye safu nene

Upakaji plasta wa safu nene hurejelea ujenzi wa upakaji plasta ambapo unene wa safu moja ya upakaji plasta ni kati ya 8mm na 20mm. Aina hii ya ujenzi wa upakaji plasta si rahisi kupoteza maji kutokana na safu nene ya upakaji plasta, kwa hivyo kiwango cha uhifadhi wa maji cha chokaa cha upakaji plasta hakipaswi kuwa chini ya 88%.

⑤Putty isiyopitisha maji

Putty inayostahimili maji hutumika kama nyenzo nyembamba sana ya kupaka, na unene wa jumla wa ujenzi ni kati ya 1 na 2mm. Nyenzo kama hizo zinahitaji sifa za juu sana za kuhifadhi maji ili kuhakikisha utendakazi wao na nguvu ya kuunganisha. Kwa nyenzo za putty, kiwango chake cha kuhifadhi maji haipaswi kuwa chini ya 99%, na kiwango cha kuhifadhi maji cha putty kwa kuta za nje kinapaswa kuwa kikubwa kuliko kile cha putty kwa kuta za ndani.

4. Aina za vifaa vya kuhifadhi maji

Etha ya selulosi

1) Etha ya selulosi ya Methili (MC)

2) Etha ya Hidroksipropili Methili Selulosi (HPMC)

3) Etha ya selulosi ya hidroksiethili (HEC)

4) Etha ya selulosi ya kaboksimethili (CMC)

5) Etha ya Hidroksiethili Methili Selulosi (HEMC)

Etha ya wanga

1) Etha ya wanga iliyobadilishwa

2) Etha ya Guar

Kinenezaji cha kuhifadhi maji cha madini kilichorekebishwa (montmorillonite, bentonite, n.k.)

Tano, yafuatayo yanalenga utendaji wa vifaa mbalimbali

1. Etha ya selulosi

1.1 Muhtasari wa Etha ya Selulosi

Etha ya selulosi ni neno la jumla la mfululizo wa bidhaa zinazoundwa na mmenyuko wa selulosi ya alkali na wakala wa etha chini ya hali fulani. Etha tofauti za selulosi hupatikana kwa sababu nyuzinyuzi za alkali hubadilishwa na mawakala tofauti wa etha. Kulingana na sifa za ioni za vibadala vyake, etha za selulosi zinaweza kugawanywa katika kategoria mbili: ioni, kama vile selulosi ya kaboksimethili (CMC), na zisizo za ioni, kama vile selulosi ya methili (MC).

Kulingana na aina za vibadala, etha za selulosi zinaweza kugawanywa katika monoetha, kama vile etha ya selulosi ya methyl (MC), na etha mchanganyiko, kama vile etha ya selulosi ya hydroxyethyl carboxymethyl (HECMC). Kulingana na miyeyusho tofauti inayoyeyuka, inaweza kugawanywa katika aina mbili: mumunyifu wa maji na mumunyifu wa kikaboni.

1.2 Aina kuu za selulosi

Selulosi ya Kaboksimethili (CMC), kiwango cha uingizwaji wa vitendo: 0.4-1.4; wakala wa etherization, asidi ya monooksiacetiki; kiyeyusho kinachoyeyusha, maji;

Selulosi ya kaboksimethili hidroksiethili (CMHEC), kiwango cha uingizwaji wa vitendo: 0.7-1.0; wakala wa etherization, asidi ya monooksiasetiki, oksidi ya ethilini; kiyeyusho kinachoyeyusha, maji;

Methylcellulose (MC), kiwango cha vitendo cha ubadilishaji: 1.5-2.4; wakala wa etherization, kloridi ya methili; kiyeyusho kinachoyeyusha, maji;

Selulosi ya hidroksiethili (HEC), kiwango cha uingizwaji wa vitendo: 1.3-3.0; wakala wa etherization, oksidi ya ethilini; kiyeyusho kinachoyeyusha, maji;

Hydroxyethyl methylcellulose (HEMC), kiwango cha vitendo cha ubadilishaji: 1.5-2.0; wakala wa etherization, oksidi ya ethilini, kloridi ya methili; kiyeyusho kinachoyeyusha, maji;

Selulosi ya hidroksipropili (HPC), kiwango cha uingizwaji wa vitendo: 2.5-3.5; wakala wa etherization, oksidi ya propyleni; kiyeyusho kinachoyeyusha, maji;

Hidroksipropili methylselulosi (HPMC), kiwango cha vitendo cha ubadilishaji: 1.5-2.0; wakala wa etherization, oksidi ya propyleni, kloridi ya methili; kiyeyusho kinachoyeyusha, maji;

Selulosi ya ethyl (EC), kiwango cha vitendo cha ubadilishaji: 2.3-2.6; wakala wa etherization, monokloroethane; kiyeyusho kinachoyeyusha, kiyeyusho cha kikaboni;

Selulosi ya ethyl hydroxyethyl (EHEC), kiwango cha vitendo cha ubadilishaji: 2.4-2.8; wakala wa etherization, monokloroethane, oksidi ya ethilini; kiyeyusho kinachoyeyusha, kiyeyusho cha kikaboni;

1.3 Sifa za selulosi

1.3.1 Etha ya selulosi ya Methili (MC)

①Methylcellulose huyeyuka katika maji baridi, na itakuwa vigumu kuyeyuka katika maji ya moto. Myeyusho wake wa maji ni thabiti sana katika kiwango cha PH=3-12. Ina utangamano mzuri na wanga, guar gum, n.k. na viongeza vingi vya maji. Wakati halijoto inapofikia halijoto ya gelation, gelation hutokea.

②Uhifadhi wa maji wa methylcellulose hutegemea kiasi chake cha kuongezwa, mnato, ulaini wa chembe na kiwango cha kuyeyuka. Kwa ujumla, ikiwa kiasi cha kuongezwa ni kikubwa, ulaini ni mdogo, na mnato ni mkubwa, uhifadhi wa maji ni wa juu. Miongoni mwao, kiasi cha kuongezwa kina athari kubwa zaidi kwenye uhifadhi wa maji, na mnato wa chini kabisa haulingani moja kwa moja na kiwango cha uhifadhi wa maji. Kiwango cha kuyeyuka hutegemea hasa kiwango cha urekebishaji wa uso wa chembe za selulosi na ulaini wa chembe. Miongoni mwa etha za selulosi, selulosi ya methyl ina kiwango cha juu cha uhifadhi wa maji.

③Mabadiliko ya halijoto yataathiri vibaya kiwango cha uhifadhi wa maji cha selulosi ya methili. Kwa ujumla, kadiri halijoto inavyokuwa juu, ndivyo uhifadhi wa maji unavyozidi kuwa mbaya zaidi. Ikiwa halijoto ya chokaa inazidi 40°C, uhifadhi wa maji wa selulosi ya methili utakuwa duni sana, jambo ambalo litaathiri vibaya ujenzi wa chokaa.

④ Selulosi ya Methili ina athari kubwa katika ujenzi na ushikamanishaji wa chokaa. "Ushikamanishaji" hapa unarejelea nguvu ya gundi inayohisiwa kati ya kifaa cha kuwekea cha mfanyakazi na sehemu ya ukuta, yaani, upinzani wa kukata wa chokaa. Ushikamanishaji ni wa juu, upinzani wa kukata wa chokaa ni mkubwa, na wafanyakazi wanahitaji nguvu zaidi wakati wa matumizi, na utendaji wa ujenzi wa chokaa unakuwa duni. Ushikamanishaji wa selulosi ya Methili uko katika kiwango cha wastani katika bidhaa za etha za selulosi.

1.3.2 Etha ya Hidroksipropili Methili Selulosi (HPMC)

Hydroxypropyl methylcellulose ni bidhaa ya nyuzinyuzi ambayo uzalishaji na matumizi yake yanaongezeka kwa kasi katika miaka ya hivi karibuni.

Ni etha mchanganyiko wa selulosi isiyo ya ioni iliyotengenezwa kwa pamba iliyosafishwa baada ya alkali, kwa kutumia oksidi ya propylene na kloridi ya methili kama mawakala wa etha, na kupitia mfululizo wa athari. Kiwango cha ubadilishaji kwa ujumla ni 1.5-2.0. Sifa zake ni tofauti kutokana na uwiano tofauti wa kiwango cha methoksili na kiwango cha hidroksipropili. Kiwango cha juu cha methoksili na kiwango cha chini cha hidroksipropili, utendaji uko karibu na selulosi ya methili; kiwango cha chini cha methoksili na kiwango cha juu cha hidroksipropili, utendaji uko karibu na selulosi ya hidroksipropili.

①Methylcellulose ya hidroksipropili huyeyuka kwa urahisi katika maji baridi, na itakuwa vigumu kuyeyuka katika maji ya moto. Lakini halijoto yake ya gel katika maji ya moto ni kubwa zaidi kuliko ile ya selulosi ya methyl. Umumunyifu katika maji baridi pia umeboreshwa sana ikilinganishwa na selulosi ya methyl.

② Mnato wa hidroksipropili methylcellulose unahusiana na uzito wake wa molekuli, na kadiri uzito wa molekuli unavyoongezeka, mnato unaongezeka. Halijoto pia huathiri mnato wake, kadri halijoto inavyoongezeka, mnato unapungua. Lakini mnato wake hauathiriwi sana na halijoto kuliko selulosi ya metili. Myeyusho wake ni thabiti unapohifadhiwa kwenye halijoto ya kawaida.

③Uhifadhi wa maji wa methylcellulose hidroksipropili hutegemea kiasi chake cha kuongeza, mnato, n.k., na kiwango chake cha kuhifadhi maji chini ya kiwango sawa cha kuongeza ni kikubwa kuliko kile cha methylcellulose.

④Methili selulosi ya hidroksipropili ni thabiti kwa asidi na alkali, na myeyusho wake wa maji ni thabiti sana katika kiwango cha PH=2-12. Soda ya caustic na maji ya chokaa hayana athari kubwa kwenye utendaji wake, lakini alkali inaweza kuharakisha kuyeyuka kwake na kuongeza mnato wake kidogo. Methili selulosi ya hidroksipropili ni thabiti kwa chumvi za kawaida, lakini mkusanyiko wa myeyusho wa chumvi unapokuwa juu, mnato wa myeyusho wa hidroksipropili methili selulosi huwa unaongezeka.

⑤Methili selulosi ya hidroksipropili inaweza kuchanganywa na polima zinazoyeyuka katika maji ili kuunda myeyusho sare na uwazi wenye mnato wa juu. Kama vile pombe ya polivinili, etha ya wanga, gundi ya mboga, n.k.

⑥ Hidroksipropili methylselulosi ina upinzani bora wa kimeng'enya kuliko methylselulosi, na myeyusho wake una uwezekano mdogo wa kuharibiwa na vimeng'enya kuliko methylselulosi.

⑦Mshikamano wa hidroksipropili methiliseli kwenye muundo wa chokaa ni mkubwa kuliko ule wa methiliseli.

1.3.3 Etha ya selulosi ya hidroksiethili (HEC)

Imetengenezwa kwa pamba iliyosafishwa iliyotibiwa na alkali, na kuchanganywa na oksidi ya ethilini kama wakala wa etherization mbele ya asetoni. Kiwango cha ubadilishaji kwa ujumla ni 1.5-2.0. Ina hidrofili kali na ni rahisi kunyonya unyevu.

①Selulosi ya hidroksiethili huyeyuka katika maji baridi, lakini ni vigumu kuyeyuka katika maji ya moto. Myeyusho wake ni thabiti katika halijoto ya juu bila jeli. Inaweza kutumika kwa muda mrefu chini ya halijoto ya juu katika chokaa, lakini uhifadhi wake wa maji ni mdogo kuliko ule wa selulosi ya methili.

②Selulosi ya hidroksiethili ni thabiti kwa asidi ya jumla na alkali. Alkali inaweza kuharakisha kuyeyuka kwake na kuongeza mnato wake kidogo. Utawanyiko wake katika maji ni mbaya kidogo kuliko ule wa selulosi ya methili na selulosi ya hidroksipropili methili.

③Selulosi ya hidroksiethili ina utendaji mzuri wa kuzuia kushuka kwa chokaa, lakini ina muda mrefu wa kuchelewa kwa saruji.

④Utendaji wa selulosi ya hydroxyethyl inayozalishwa na baadhi ya makampuni ya ndani ni wazi kuwa chini kuliko ile ya selulosi ya methyl kutokana na kiwango chake cha juu cha maji na kiwango cha juu cha majivu.

1.3.4 Etha ya selulosi ya kaboksimethili (CMC) imetengenezwa kwa nyuzi asilia (pamba, katani, n.k.) baada ya matibabu ya alkali, kwa kutumia monokloroacetate ya sodiamu kama wakala wa etherization, na kupitia mfululizo wa matibabu ya mmenyuko ili kutengeneza etha ya selulosi ya ioni. Kiwango cha ubadilishaji kwa ujumla ni 0.4-1.4, na utendaji wake huathiriwa sana na kiwango cha ubadilishaji.

①Selulosi ya kaboksimethili ni yenye mseto mwingi, na itakuwa na kiasi kikubwa cha maji ikihifadhiwa chini ya hali ya jumla.

②Myeyusho wa maji wa selulosi ya hidroksimethili hautatoa jeli, na mnato utapungua kadri halijoto inavyoongezeka. Wakati halijoto inapozidi 50 ℃, mnato hauwezi kurekebishwa.

③ Uthabiti wake huathiriwa sana na pH. Kwa ujumla, inaweza kutumika katika chokaa chenye jasi, lakini si katika chokaa chenye saruji. Ikiwa na alkali nyingi, hupoteza mnato.

④ Uhifadhi wake wa maji ni mdogo sana kuliko ule wa selulosi ya methili. Ina athari ya kuchelewesha kwenye chokaa chenye msingi wa jasi na hupunguza nguvu yake. Hata hivyo, bei ya selulosi ya kaboksimethili ni ya chini sana kuliko ile ya selulosi ya methili.

2. Etha ya wanga iliyobadilishwa

Etha za wanga zinazotumika kwa ujumla katika chokaa hubadilishwa kutoka kwa polima asilia za baadhi ya polisakaraidi. Kama vile viazi, mahindi, mihogo, maharagwe ya guar, n.k. hubadilishwa kuwa etha mbalimbali za wanga zilizobadilishwa. Etha za wanga zinazotumika sana katika chokaa ni etha ya wanga ya hidroksipropili, etha ya wanga ya hidroksimetili, n.k.

Kwa ujumla, etha za wanga zilizobadilishwa kutoka kwa viazi, mahindi, na mihogo zina uhifadhi mdogo wa maji kuliko etha za selulosi. Kwa sababu ya kiwango chake tofauti cha urekebishaji, inaonyesha uthabiti tofauti kwa asidi na alkali. Baadhi ya bidhaa zinafaa kutumika katika chokaa zenye msingi wa jasi, huku zingine haziwezi kutumika katika chokaa zenye msingi wa saruji. Utumiaji wa etha ya wanga kwenye chokaa hutumika hasa kama kinenezaji ili kuboresha sifa ya kuzuia kulegea kwa chokaa, kupunguza mshikamano wa chokaa chenye unyevu, na kuongeza muda wa ufunguzi.

Etha za wanga mara nyingi hutumiwa pamoja na selulosi, na kusababisha sifa na faida za bidhaa hizo mbili. Kwa kuwa bidhaa za etha za wanga ni nafuu zaidi kuliko etha ya selulosi, matumizi ya etha ya wanga kwenye chokaa yatapunguza sana gharama ya michanganyiko ya chokaa.

3. Etha ya guar gum

Guar gum etha ni aina ya polisakaraidi iliyotiwa etha yenye sifa maalum, ambayo hubadilishwa kutoka kwa maharagwe asilia ya guar. Hasa kupitia mmenyuko wa etha kati ya guar gum na vikundi vya utendaji kazi vya akriliki, muundo ulio na vikundi vya utendaji kazi vya 2-hydroxypropyl huundwa, ambao ni muundo wa poligalactomannose.

①Ikilinganishwa na etha ya selulosi, etha ya guar gum ni rahisi kuyeyuka katika maji. PH kimsingi haina athari kwenye utendaji wa etha ya guar gum.

②Chini ya hali ya mnato mdogo na kipimo kidogo, guar gum inaweza kuchukua nafasi ya etha ya selulosi kwa kiasi sawa, na ina uhifadhi sawa wa maji. Lakini uthabiti, upinzani wa kulegea, thixotropy na kadhalika ni wazi kuwa imeboreshwa.

③Chini ya hali ya mnato mkubwa na kipimo kikubwa, guar gum haiwezi kuchukua nafasi ya etha ya selulosi, na matumizi mchanganyiko ya hizo mbili yatatoa utendaji bora zaidi.

④Utumiaji wa guar gum katika chokaa chenye jasi unaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa mshikamano wakati wa ujenzi na kufanya ujenzi kuwa laini. Hauna athari mbaya kwa muda na nguvu ya chokaa chenye jasi.

⑤ Gum ya guar inapopakwa kwenye chokaa cha uashi na plasta kinachotumia saruji, inaweza kuchukua nafasi ya etha ya selulosi kwa kiasi sawa, na kuipa chokaa upinzani bora wa kulegea, thixotropy na ulaini wa ujenzi.

⑥Katika chokaa chenye mnato mkubwa na kiwango cha juu cha wakala wa kuhifadhi maji, guar gum na etha ya selulosi vitafanya kazi pamoja ili kufikia matokeo bora.

⑦ Gum ya guar inaweza pia kutumika katika bidhaa kama vile gundi za vigae, mawakala wa kusawazisha waliosagwa, putty inayostahimili maji, na chokaa cha polima kwa ajili ya kuhami ukuta.

4. Kinenezaji cha kuhifadhi maji ya madini kilichorekebishwa

Kinenezaji kinachohifadhi maji kilichotengenezwa kwa madini asilia kupitia urekebishaji na mchanganyiko kimetumika nchini China. Madini makuu yanayotumika kuandaa vinenezaji vinavyohifadhi maji ni: sepiolite, bentonite, montmorillonite, kaolini, n.k. Madini haya yana sifa fulani za kuhifadhi maji na unene kupitia urekebishaji kama vile mawakala wa kuunganisha. Aina hii ya kinenezaji kinachohifadhi maji kinachotumika kwenye chokaa ina sifa zifuatazo.

① Inaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa utendaji wa chokaa cha kawaida, na kutatua matatizo ya utendaji duni wa chokaa cha saruji, nguvu ndogo ya chokaa kilichochanganywa, na upinzani duni wa maji.

② Bidhaa za chokaa zenye viwango tofauti vya nguvu kwa majengo ya jumla ya viwanda na ya kiraia zinaweza kutengenezwa.

③Gharama ya nyenzo ni ndogo.

④ Uhifadhi wa maji ni mdogo kuliko ule wa viambato vya uhifadhi wa maji kikaboni, na thamani ya upunguzaji wa chokaa kilichoandaliwa ni kubwa kiasi, na mshikamano hupunguzwa.