சிமென்ட் சார்ந்த பொருட்களின் மீது ஹைட்ராக்ஸிப்ரோபில்மெத்தில்செல்லுலோஸின் (HPMC) மேம்படுத்தும் விளைவு

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், வெளிப்புறச் சுவர் காப்புத் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சி, செல்லுலோஸ் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றம் மற்றும் HPMC-யின் சிறந்த பண்புகள் ஆகியவற்றின் காரணமாக, கட்டுமானத் துறையில் HPMC பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது.

HPMC-க்கும் சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களுக்கும் இடையிலான செயல்பாட்டு வழிமுறையை மேலும் ஆராய்வதற்காக, இந்தக் கட்டுரை சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் ஒத்திசைவுப் பண்புகளின் மீது HPMC ஏற்படுத்தும் மேம்பாட்டு விளைவில் கவனம் செலுத்துகிறது.

உறைதல் நேரம்

கான்கிரீட்டின் இறுகும் நேரம் முக்கியமாக சிமெண்டின் இறுகும் நேரத்துடன் தொடர்புடையது, மேலும் மொத்தக் கலவையின் தாக்கம் குறைவாகவே உள்ளது. எனவே, நீருக்கடியில் கரையாத கான்கிரீட் கலவையின் இறுகும் நேரத்தில் HPMC-யின் தாக்கத்தை ஆய்வு செய்ய, சாந்தின் இறுகும் நேரத்தைப் பயன்படுத்தலாம், ஏனெனில் சாந்தின் இறுகும் நேரம் நீரினால் பாதிக்கப்படுகிறது. ஆகையால், சாந்தின் இறுகும் நேரத்தில் HPMC-யின் தாக்கத்தை மதிப்பிடுவதற்கு, சாந்தின் நீர்-சிமெண்ட் விகிதம் மற்றும் சாந்து விகிதத்தை நிர்ணயிப்பது அவசியமாகும்.

பரிசோதனையின்படி, HPMC-ஐச் சேர்ப்பது காரைக் கலவையின் இறுகும் நேரத்தைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது, மேலும் HPMC-யின் அளவு அதிகரிக்கும்போது காரை இறுகும் நேரமும் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது. ஒரே HPMC அளவில், காற்றில் உருவாக்கப்பட்ட காரையை விட நீருக்கடியில் வார்க்கப்பட்ட காரை வேகமாக இறுகுகிறது. நடுத்தர வார்ப்பின் இறுகும் நேரம் அதிகமாக உள்ளது. நீரில் அளவிடும்போது, ​​வெற்று மாதிரியுடன் ஒப்பிடுகையில், HPMC கலந்த காரையின் இறுகும் நேரம், ஆரம்ப இறுகலுக்கு 6-18 மணிநேரமும், இறுதி இறுகலுக்கு 6-22 மணிநேரமும் தாமதமாகிறது. எனவே, HPMC-ஐ வேகவூக்கிகளுடன் சேர்த்துப் பயன்படுத்த வேண்டும்.

HPMC என்பது ஒரு உயர்-மூலக்கூறு பாலிமர் ஆகும். இது ஒரு பெருமூலக்கூறு நேரியல் அமைப்பையும், அதன் செயல்பாட்டுக் குழுவில் ஒரு ஹைட்ராக்சில் தொகுதியையும் கொண்டுள்ளது. இது கலவை நீர் மூலக்கூறுகளுடன் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்கி, கலவை நீரின் பாகுத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது. HPMC-யின் நீண்ட மூலக்கூறு சங்கிலிகள் ஒன்றையொன்று ஈர்த்து, HPMC மூலக்கூறுகளை ஒன்றோடொன்று சிக்க வைத்து ஒரு வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பை உருவாக்குகின்றன. இது சிமெண்ட்டையும் கலவை நீரையும் போர்த்துகிறது. HPMC ஒரு படலம் போன்ற வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பை உருவாக்கி சிமெண்ட்டைப் போர்த்துவதால், அது சாந்தில் உள்ள நீர் ஆவியாவதைத் திறம்படத் தடுக்கிறது, மேலும் சிமெண்ட்டின் நீரேற்ற விகிதத்தைத் தடுக்கிறது அல்லது மெதுவாக்குகிறது.

இரத்தப்போக்கு

சாந்தின் நீர்க்கசிவு நிகழ்வானது கான்கிரீட்டைப் போன்றே உள்ளது. இது கடுமையான கூழாங்கல் அமிழ்வை ஏற்படுத்தும். இதன் விளைவாக, சாந்தின் மேல் அடுக்கில் உள்ள நீர்-சிமென்ட் விகிதம் அதிகரித்து, ஆரம்ப நிலையிலேயே மேல் அடுக்கில் பெரிய நெகிழ்வுச் சுருக்கத்தை உண்டாக்கி, விரிசல்களையும் ஏற்படுத்துகிறது. மேலும், சாந்தின் மேற்பரப்பு அடுக்கின் வலிமையும் ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமாகிறது.

மருந்தளவு 0.5%-க்கு மேல் இருக்கும்போது, ​​அடிப்படையில் கசிவு நிகழ்வு ஏற்படுவதில்லை. இதற்குக் காரணம், HPMC காரையுடன் கலக்கப்படும்போது, ​​அது ஒரு படலம் உருவாக்கும் மற்றும் வலைப்பின்னல் அமைப்பைக் கொண்டிருப்பதோடு, பெருமூலக்கூறுகளின் நீண்ட சங்கிலியில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் தொகுதிகள் உறிஞ்சப்படுவதால், காரையில் உள்ள சிமெண்ட் மற்றும் கலவை நீர் ஆகியவை ஒரு திரட்சியை உருவாக்கி, காரையின் நிலையான கட்டமைப்பை உறுதி செய்கின்றன. காரையில் HPMC-ஐச் சேர்த்த பிறகு, பல தனித்தனி சிறிய காற்றுக் குமிழ்கள் உருவாகும். இந்தக் காற்றுக் குமிழ்கள் காரையில் சீராகப் பரவி, மொத்தப் படிவுகள் படிவதைத் தடுக்கும். HPMC-இன் தொழில்நுட்பச் செயல்திறன் சிமெண்ட் சார்ந்த பொருட்களில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் இது நல்ல நீர் தக்கவைப்பு மற்றும் நெகிழ்வுத் தக்கவைப்புத் திறனைக் கொண்டிருப்பதால், உலர் தூள் காரை மற்றும் பாலிமர் காரை போன்ற புதிய சிமெண்ட் சார்ந்த கலவைப் பொருட்களைத் தயாரிக்க இது அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சாந்து நீர் தேவை

HPMC-யின் அளவு குறைவாக இருக்கும்போது, ​​அது சாந்தின் நீர் தேவையில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. புதிய சாந்தின் விரிவடையும் அளவை அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியாக வைத்திருக்கும் பட்சத்தில், ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்குள் HPMC-யின் அளவும் சாந்தின் நீர் தேவையும் ஒரு நேரியல் தொடர்பில் மாறுகின்றன, மேலும் சாந்தின் நீர் தேவை முதலில் குறைந்து பின்னர் தெளிவாக அதிகரிக்கிறது. HPMC-யின் அளவு 0.025%-க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​அதன் அளவு அதிகரிக்கும்போது, ​​அதே விரிவடையும் அளவில் சாந்தின் நீர் தேவை குறைகிறது. இது, HPMC-யின் அளவு குறைவாக இருக்கும்போது, ​​அது சாந்தின் மீது நீரைக் குறைக்கும் விளைவைக் கொண்டிருப்பதையும், HPMC காற்றை உள்ளிழுக்கும் விளைவைக் கொண்டிருப்பதையும் காட்டுகிறது. சாந்தில் அதிக எண்ணிக்கையிலான சிறிய, தனித்த காற்றுக் குமிழ்கள் உள்ளன, மேலும் இந்தக் காற்றுக் குமிழ்கள் சாந்தின் பாய்வுத்தன்மையை மேம்படுத்த ஒரு மசகுப் பொருளாகச் செயல்படுகின்றன. அதன் அளவு 0.025%-க்கும் அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​சாந்தின் நீர் தேவை அதன் அளவு அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கிறது. இதற்குக் காரணம், HPMC-யின் வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பு மேலும் முழுமையடைவதாலும், நீண்ட மூலக்கூறு சங்கிலியில் உள்ள திரள்களுக்கு இடையேயான இடைவெளி குறுகுவதாலும், இது ஈர்ப்பு மற்றும் ஒத்திசைவு விளைவை ஏற்படுத்தி, சாந்தின் பாய்வுத்தன்மையைக் குறைக்கிறது. எனவே, விரிவடைதலின் அளவு அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் நிலையில், கூழ்மத்தில் நீர் தேவை அதிகரிக்கிறது.

01. சிதறல் எதிர்ப்புச் சோதனை:

சிதறல் தடுப்பு என்பது சிதறல் தடுப்புப் பொருளின் தரத்தை அளவிடுவதற்கான ஒரு முக்கியமான தொழில்நுட்பக் குறியீடாகும். HPMC என்பது நீரில் கரையக்கூடிய ஒரு பாலிமர் சேர்மம் ஆகும், இது நீரில் கரையக்கூடிய பிசின் அல்லது நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது கலக்கும் நீரின் பாகுத்தன்மையை அதிகரிப்பதன் மூலம் கலவையின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. இது நீரில் கரைந்து ஒரு கரைசலை அல்லது சிதறலை உருவாக்கக்கூடிய ஒரு நீர்விருப்ப பாலிமர் பொருளாகும்.

நாப்தலீன் அடிப்படையிலான உயர் செயல்திறன் சூப்பர்பிளாஸ்டிசைசரின் அளவு அதிகரிக்கும்போது, ​​புதிதாகக் கலக்கப்பட்ட சிமென்ட் சாந்தின் சிதறல் எதிர்ப்பை சூப்பர்பிளாஸ்டிசைசர் குறைக்கும் என்று சோதனைகள் காட்டுகின்றன. இதற்குக் காரணம், நாப்தலீன் அடிப்படையிலான உயர் செயல்திறன் நீர் குறைப்பான் ஒரு சர்பாக்டான்ட் ஆகும். சாந்தில் நீர் குறைப்பான் சேர்க்கப்படும்போது, ​​அது சிமென்ட் துகள்களின் மேற்பரப்பில் நிலைபெற்று, சிமென்ட் துகள்களின் மேற்பரப்பு ஒரே மாதிரியான மின்னூட்டத்தைப் பெறச் செய்கிறது. இந்த மின் விலக்கம், சிமென்ட் துகள்களில் உருவாகும் திரள் கட்டமைப்பைச் சிதைக்கிறது, மேலும் அந்தக் கட்டமைப்பில் சுற்றப்பட்டிருக்கும் நீரை வெளியிடுகிறது, இது சிமென்ட்டின் ஒரு பகுதி இழப்புக்கு வழிவகுக்கும். அதே நேரத்தில், HPMC-யின் உள்ளடக்கம் அதிகரிப்பதால், புதிய சிமென்ட் சாந்தின் சிதறல் எதிர்ப்பு மேலும் மேலும் சிறப்பாகிறது என்பதும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.

02. கான்கிரீட்டின் வலிமைப் பண்புகள்:

ஒரு முன்னோட்ட அடித்தளத் திட்டத்தில், HPMC நீருக்கடியில் கரையாத கான்கிரீட் கலவை பயன்படுத்தப்பட்டது, மற்றும் அதன் வடிவமைப்பு வலிமைத் தரம் C25 ஆகும். அடிப்படைச் சோதனையின்படி, சிமெண்டின் அளவு 400 கிலோ, கலப்பு சிலிக்கா ஃபியூம் 25 கிலோ/மீ³, HPMC-யின் உகந்த அளவு சிமெண்ட் அளவில் 0.6%, நீர்-சிமெண்ட் விகிதம் 0.42, மணல் விகிதம் 40%, மற்றும் நாப்தலீன் அடிப்படையிலான உயர்-திறன் நீர் குறைப்பானின் வெளியீடு 8% ஆகும். காற்றில் உள்ள கான்கிரீட் மாதிரியின் சராசரி 28 நாள் வலிமை 42.6 MPa ஆகவும், 60 மிமீ வீழ்ச்சி உயரத்துடன் கூடிய நீருக்கடியில் உள்ள கான்கிரீட்டின் 28 நாள் சராசரி வலிமை 36.4 MPa ஆகவும், காற்றில் உருவாக்கப்பட்ட கான்கிரீட்டுடன் ஒப்பிடும்போது நீரில் உருவாக்கப்பட்ட கான்கிரீட்டின் வலிமை விகிதம் 84.8% ஆகவும் இருந்தது, இதன் விளைவு மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கது.

03. சோதனைகள் காட்டுவது:

(1) HPMC சேர்ப்பது காரைக் கலவையின் மீது ஒரு தெளிவான தாமதப்படுத்தும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது. HPMC உள்ளடக்கம் அதிகரிப்பதால், காரையின் இறுகும் நேரம் தொடர்ச்சியாக நீட்டிக்கப்படுகிறது. ஒரே HPMC உள்ளடக்கத்தின் கீழ், காற்றில் உருவானதை விட நீருக்கடியில் உருவாகும் காரை வேகமாக இறுகுகிறது. நடுத்தர வார்ப்பின் இறுகும் நேரம் அதிகமாக உள்ளது. இந்த அம்சம் நீருக்கடியில் கான்கிரீட் இறுகுவதற்கு நன்மை பயக்கும்.

(2) ஹைட்ராக்ஸிப்ரோப்பில் மெத்தில்செல்லுலோஸுடன் கலக்கப்பட்ட புதிதாக கலக்கப்பட்ட சிமென்ட் சாந்து நல்ல ஒத்திசைவு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் கிட்டத்தட்ட கசிவு இல்லை.

(3) HPMC இன் அளவும், சாந்தின் நீர் தேவையும் முதலில் குறைந்து பின்னர் வெளிப்படையாக அதிகரித்தது.

(4) நீர் குறைக்கும் காரணியைச் சேர்ப்பது சாந்துக்கான அதிகரித்த நீர் தேவையின் சிக்கலை மேம்படுத்துகிறது, ஆனால் அதன் அளவை நியாயமான முறையில் கட்டுப்படுத்த வேண்டும், இல்லையெனில் புதிதாக கலக்கப்பட்ட சிமென்ட் சாந்தின் நீருக்கடியில் சிதறல் எதிர்ப்பு சில நேரங்களில் குறைக்கப்படும்.

(5) HPMC உடன் கலக்கப்பட்ட சிமென்ட் பேஸ்ட் மாதிரிக்கும் வெற்று மாதிரிக்கும் இடையே அமைப்பில் சிறிய வேறுபாடு உள்ளது, மேலும் தண்ணீரில் மற்றும் காற்றில் ஊற்றப்பட்ட சிமென்ட் பேஸ்ட் மாதிரியின் அமைப்பு மற்றும் அடர்த்தியில் சிறிய வேறுபாடு உள்ளது. 28 நாட்களுக்கு தண்ணீருக்கு அடியில் உருவாக்கப்பட்ட மாதிரி சற்று மொறுமொறுப்பாக உள்ளது. இதற்கான முக்கிய காரணம், HPMC சேர்ப்பது தண்ணீரில் ஊற்றும்போது சிமென்ட்டின் இழப்பு மற்றும் சிதறலை பெருமளவில் குறைக்கிறது, ஆனால் சிமென்ட் கல்லின் இறுக்கத்தையும் குறைக்கிறது. திட்டத்தில், தண்ணீருக்கு அடியில் சிதறாத விளைவை உறுதி செய்யும் நிலையில், HPMC இன் அளவை முடிந்தவரை குறைக்க வேண்டும்.

(6) HPMC நீருக்கடியில் கரையாத கான்கிரீட் கலவையைச் சேர்ப்பது, அளவைக் கட்டுப்படுத்துவது வலிமைக்கு நன்மை பயக்கும். முன்னோடித் திட்டம், நீர்-உருவாக்கப்பட்ட கான்கிரீட் மற்றும் காற்று-உருவாக்கப்பட்ட கான்கிரீட்டின் வலிமை விகிதம் 84.8% என்பதைக் காட்டுகிறது, மேலும் இதன் விளைவு ஒப்பீட்டளவில் குறிப்பிடத்தக்கது.