డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం ఆధారిత సెల్ఫ్-లెవలింగ్ మోర్టార్‌పై సెల్యులోజ్ ఈథర్ కంటెంట్ ప్రభావం

సల్ఫర్ కలిగిన ఇంధనాలను (బొగ్గు, పెట్రోలియం) మండించడం వల్ల వెలువడే పొగ వాయువు, సల్ఫర్ తొలగింపు శుద్ధీకరణ ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి అయ్యే పారిశ్రామిక ఘన వ్యర్థాలైన హెమిహైడ్రేట్ జిప్సం (రసాయన ఫార్ములా CaSO4· 0.5H2O) నుండి డీసల్ఫరైజేషన్ జిప్సంను తయారు చేస్తారు. దీని పనితీరు సహజ భవన నిర్మాణ జిప్సంతో సమానంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, సెల్ఫ్-లెవలింగ్ పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి సహజ జిప్సంకు బదులుగా డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సంను ఉపయోగించడంపై పరిశోధనలు, అనువర్తనాలు అంతకంతకూ పెరుగుతున్నాయి. నీటిని తగ్గించే కారకం, నీటిని నిలుపుకునే కారకం మరియు రిటార్డర్ వంటి సేంద్రీయ పాలిమర్ మిశ్రమాలు సెల్ఫ్-లెవలింగ్ మోర్టార్ పదార్థాల కూర్పులో ముఖ్యమైన క్రియాత్మక భాగాలుగా ఉంటాయి. సిమెంటీయస్ పదార్థాలతో ఈ రెండింటి పరస్పర చర్య మరియు యంత్రాంగం శ్రద్ధ వహించాల్సిన అంశాలు. తయారీ ప్రక్రియ యొక్క లక్షణాల కారణంగా, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క సూక్ష్మత తక్కువగా ఉంటుంది (కణ పరిమాణం ప్రధానంగా 40 మరియు 60 μm మధ్య పంపిణీ చేయబడుతుంది), మరియు పొడి గ్రేడేషన్ అసమంజసంగా ఉంటుంది, కాబట్టి డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క రియోలాజికల్ లక్షణాలు పేలవంగా ఉంటాయి, మరియు దానితో తయారు చేయబడిన మోర్టార్ స్లర్రీలో తరచుగా సెగ్రిగేషన్, స్ట్రాటిఫికేషన్ మరియు బ్లీడింగ్ సులభంగా సంభవిస్తాయి. మోర్టార్‌లో సెల్యులోజ్ ఈథర్ అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే మిశ్రమం, మరియు దీనిని నీటిని తగ్గించే ఏజెంట్‌తో కలిపి ఉపయోగించడం అనేది డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం ఆధారిత సెల్ఫ్-లెవలింగ్ పదార్థాల యొక్క నిర్మాణ పనితీరు మరియు తదుపరి యాంత్రిక మరియు మన్నిక పనితీరు వంటి సమగ్ర పనితీరును సాధించడానికి ఒక ముఖ్యమైన హామీ.

ఈ పత్రంలో, ద్రవత్వ విలువను నియంత్రణ సూచికగా (వ్యాప్తి స్థాయి 145 మిమీ±5 మిమీ) ఉపయోగించి, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం ఆధారిత సెల్ఫ్-లెవలింగ్ పదార్థాల నీటి వినియోగం, కాలక్రమేణా ద్రవత్వ నష్టం, మరియు గడ్డకట్టే ప్రక్రియపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం మరియు అణుభారం (స్నిగ్ధత విలువ) యొక్క ప్రభావాన్ని, అలాగే సమయం మరియు ప్రారంభ యాంత్రిక లక్షణాల వంటి ప్రాథమిక లక్షణాల ప్రభావ నియమాన్ని పరిశీలించడం జరిగింది; అదే సమయంలో, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం హైడ్రేషన్ యొక్క ఉష్ణ విడుదల మరియు ఉష్ణ విడుదల రేటుపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ ప్రభావ నియమాన్ని పరీక్షించడం, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క హైడ్రేషన్ ప్రక్రియపై దాని ప్రభావాన్ని విశ్లేషించడం, మరియు ఈ రకమైన మిశ్రమం డీసల్ఫరైజేషన్ జిప్సం జెల్లింగ్ వ్యవస్థకు అనుకూలంగా ఉంటుందా అనే దానిపై ప్రాథమికంగా చర్చించడం జరిగింది.

1. ముడి పదార్థాలు మరియు పరీక్షా పద్ధతులు

1.1 ముడి పదార్థాలు

జిప్సం పౌడర్: టాంగ్‌షాన్‌లోని ఒక కంపెనీచే ఉత్పత్తి చేయబడిన డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం పౌడర్, దీని ప్రధాన ఖనిజ కూర్పు హెమిహైడ్రేట్ జిప్సం, దీని రసాయన కూర్పు పట్టిక 1లో మరియు దాని భౌతిక లక్షణాలు పట్టిక 2లో చూపబడ్డాయి.

చిత్రం

చిత్రం

మిశ్రమాలలో ఇవి ఉంటాయి: సెల్యులోజ్ ఈథర్ (హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్, సంక్షిప్తంగా HPMC); సూపర్ ప్లాస్టిసైజర్ WR; డిఫోమర్ B-1; EVA రీడిస్పర్సిబుల్ లేటెక్స్ పౌడర్ S-05, ఇవన్నీ వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్నాయి.

మిశ్రమ పదార్థం: సహజ నదీ ఇసుక, 0.6 మి.మీ. జల్లెడ ద్వారా జల్లించిన స్వయంగా తయారు చేసుకున్న సన్నని ఇసుక.

1.2 పరీక్షా విధానం

స్థిర డీసల్ఫరైజేషన్ జిప్సం: ఇసుక: నీరు = 1:0.5:0.45, తగినంత పరిమాణంలో ఇతర మిశ్రమాలు, ద్రవత్వాన్ని నియంత్రణ సూచికగా (వ్యాకోచం 145 మిమీ ± 5 మిమీ), నీటి వినియోగాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, వరుసగా సిమెంటీయస్ పదార్థాలతో (డీసల్ఫరైజేషన్ జిప్సం + సిమెంట్) 0, 0.5‰, 1.0‰, 2.0‰, 3.0‰ సెల్యులోజ్ ఈథర్ (HPMC-20,000) కలపబడుతుంది; సెల్యులోజ్ ఈథర్ మోతాదును 1‰ కు స్థిరపరిచి, విభిన్న అణుభారాలు (వాటి సంబంధిత సంఖ్యలు వరుసగా H2, H4, H7.5, మరియు H10) కలిగిన HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000, మరియు HPMC-100,000 హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్‌లను ఎంచుకుని, జిప్సం ఆధారిత సెల్ఫ్-లెవలింగ్ మోర్టార్ యొక్క లక్షణాలపై ఈ మార్పుల ప్రభావాన్ని, మరియు డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం సెల్ఫ్-లెవలింగ్ మోర్టార్ మిశ్రమం యొక్క ద్రవత్వం, సెట్టింగ్ సమయం మరియు ప్రారంభ యాంత్రిక లక్షణాలపై ఈ రెండింటి ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేయడం జరిగింది. నిర్దిష్ట పరీక్షా విధానం GB/T 17669.3-1999 “బిల్డింగ్ జిప్సం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాల నిర్ధారణ” యొక్క అవసరాలకు అనుగుణంగా నిర్వహించబడింది.

డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క ఖాళీ నమూనాను మరియు వరుసగా 0.5‰ మరియు 3‰ సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం గల నమూనాలను ఉపయోగించి హైడ్రేషన్ ఉష్ణ పరీక్షను నిర్వహిస్తారు, మరియు దీనికోసం TA-AIR రకం హైడ్రేషన్ ఉష్ణ పరీక్షా పరికరాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

2. ఫలితాలు మరియు విశ్లేషణ

2.1 మోర్టార్ యొక్క ప్రాథమిక లక్షణాలపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం యొక్క ప్రభావం

పరిమాణం పెరగడంతో, మోర్టార్ యొక్క పనితనం మరియు సంయోగ శక్తి గణనీయంగా మెరుగుపడ్డాయి, కాలక్రమేణా ద్రవత్వం కోల్పోవడం గణనీయంగా తగ్గింది, మరియు నిర్మాణ పనితీరు మరింత అద్భుతంగా ఉంది, మరియు గట్టిపడిన మోర్టార్‌లో పొరలు ఊడిపోయే దృగ్విషయం లేదు, మరియు ఉపరితల నునుపు, నునుపు మరియు సౌందర్యం బాగా మెరుగుపడ్డాయి. అదే సమయంలో, అదే ద్రవత్వాన్ని సాధించడానికి మోర్టార్ యొక్క నీటి వినియోగం గణనీయంగా పెరిగింది. 5‰ వద్ద, నీటి వినియోగం 102% పెరిగింది, మరియు తుది సెట్టింగ్ సమయం 100 నిమిషాలు పెరిగింది, ఇది ఖాళీ నమూనా కంటే 2.5 రెట్లు ఎక్కువ. సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం పెరగడంతో మోర్టార్ యొక్క ప్రారంభ యాంత్రిక లక్షణాలు గణనీయంగా తగ్గాయి. సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం 5‰ ఉన్నప్పుడు, 24 గంటల వంగుడు బలం మరియు సంపీడన బలం వరుసగా ఖాళీ నమూనాతో పోలిస్తే 18.75% మరియు 11.29%కి తగ్గాయి. సంపీడన బలం వరుసగా ఖాళీ నమూనాతో పోలిస్తే 39.47% మరియు 23.45%గా ఉంది. గమనించదగ్గ విషయం ఏమిటంటే, నీటిని నిలుపుకునే ఏజెంట్ పరిమాణం పెరగడంతో, మోర్టార్ యొక్క స్థూల సాంద్రత కూడా 0 వద్ద 2069 kg/m³ నుండి 5‰ వద్ద 1747 kg/m³కి గణనీయంగా తగ్గింది, ఇది 15.56% తగ్గుదల. మోర్టార్ యొక్క సాంద్రత తగ్గడం మరియు సచ్ఛిద్రత పెరగడం, మోర్టార్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలలో స్పష్టమైన తగ్గుదలకు గల కారణాలలో ఒకటి.

సెల్యులోజ్ ఈథర్ ఒక అయానిక్ కాని పాలిమర్. సెల్యులోజ్ ఈథర్ గొలుసులోని హైడ్రాక్సిల్ సమూహాలు మరియు ఈథర్ బంధంలోని ఆక్సిజన్ పరమాణువులు నీటి అణువులతో కలిసి హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి, స్వేచ్ఛా నీటిని బంధిత నీరుగా మారుస్తాయి, తద్వారా నీటిని నిలుపుకోవడంలో పాత్ర పోషిస్తాయి. స్థూలంగా ఇది స్లర్రీ యొక్క సంసంజనతలో పెరుగుదలగా వ్యక్తమవుతుంది [5]. స్లర్రీ స్నిగ్ధతలో పెరుగుదల నీటి వినియోగాన్ని పెంచడమే కాకుండా, కరిగిన సెల్యులోజ్ ఈథర్ జిప్సం కణాల ఉపరితలంపై శోషించబడుతుంది, ఇది హైడ్రేషన్ చర్యకు ఆటంకం కలిగిస్తుంది మరియు సెట్టింగ్ సమయాన్ని పొడిగిస్తుంది; కదిలించే ప్రక్రియలో, పెద్ద సంఖ్యలో గాలి బుడగలు కూడా ప్రవేశపెట్టబడతాయి. మోర్టార్ గట్టిపడే కొద్దీ ఖాళీలు ఏర్పడతాయి, చివరికి మోర్టార్ యొక్క బలాన్ని తగ్గిస్తాయి. మోర్టార్ మిశ్రమం యొక్క ఏకపక్ష నీటి వినియోగం, నిర్మాణ పనితీరు, గట్టిపడే సమయం, యాంత్రిక లక్షణాలు, మరియు తదుపరి మన్నిక మొదలైనవాటిని సమగ్రంగా పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం ఆధారిత సెల్ఫ్-లెవలింగ్ మోర్టార్‌లో సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం 1‰ మించకూడదు.

2.2 మోర్టార్ పనితీరుపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ అణుభారం యొక్క ప్రభావం

సాధారణంగా, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క స్నిగ్ధత మరియు సూక్ష్మత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, నీటిని నిలుపుకునే సామర్థ్యం అంత మెరుగ్గా ఉంటుంది మరియు బంధన బలం అంత పెరుగుతుంది. పనితీరు ప్రతికూలంగా ప్రభావితమవుతుంది. అందువల్ల, జిప్సం ఆధారిత సెల్ఫ్-లెవలింగ్ మోర్టార్ పదార్థాల ప్రాథమిక లక్షణాలపై విభిన్న అణుభారాలు గల సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ల ప్రభావాన్ని మరింతగా పరీక్షించడం జరిగింది. మోర్టార్ యొక్క నీటి అవసరం కొంత మేరకు పెరిగింది, కానీ సెట్టింగ్ సమయం మరియు ద్రవత్వంపై స్పష్టమైన ప్రభావం చూపలేదు. అదే సమయంలో, వివిధ స్థితులలో ఉన్న మోర్టార్ యొక్క వంగుడు మరియు సంపీడన బలాలు తగ్గుదల ధోరణిని చూపించాయి, కానీ యాంత్రిక లక్షణాలపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం యొక్క ప్రభావంతో పోలిస్తే ఈ తగ్గుదల చాలా తక్కువగా ఉంది. సారాంశంలో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క అణుభారం పెరగడం వల్ల మోర్టార్ మిశ్రమాల పనితీరుపై స్పష్టమైన ప్రభావం ఉండదు. నిర్మాణ సౌలభ్యాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం ఆధారిత సెల్ఫ్-లెవలింగ్ పదార్థాలుగా తక్కువ స్నిగ్ధత మరియు చిన్న అణుభారం గల సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను ఎంచుకోవాలి.

2.3 డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క హైడ్రేషన్ ఉష్ణంపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ ప్రభావం

సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం పెరగడంతో, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క హైడ్రేషన్ ఎక్సోథర్మిక్ శిఖరం క్రమంగా తగ్గింది మరియు శిఖరం యొక్క సమయం కొద్దిగా ఆలస్యమైంది, అయితే హైడ్రేషన్ యొక్క ఎక్సోథర్మిక్ ఉష్ణం తగ్గింది, కానీ అంత స్పష్టంగా కాదు. ఇది సెల్యులోజ్ ఈథర్, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క హైడ్రేషన్ రేటును మరియు హైడ్రేషన్ స్థాయిని ఒక నిర్దిష్ట స్థాయి వరకు ఆలస్యం చేయగలదని చూపిస్తుంది, కాబట్టి మోతాదు మరీ ఎక్కువగా ఉండకూడదు మరియు 1‰ లోపల నియంత్రించాలి. సెల్యులోజ్ ఈథర్ నీటితో కలిసిన తర్వాత ఏర్పడిన కొల్లాయిడల్ పొర, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం కణాల ఉపరితలంపై శోషించబడుతుందని గమనించవచ్చు, ఇది 2 గంటల ముందు జిప్సం యొక్క హైడ్రేషన్ రేటును తగ్గిస్తుంది. అదే సమయంలో, దాని ప్రత్యేకమైన నీటిని నిలుపుకునే మరియు చిక్కబరిచే ప్రభావాలు స్లర్రీ నీటి బాష్పీభవనాన్ని ఆలస్యం చేస్తాయి మరియు తరువాతి దశలో డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క తదుపరి హైడ్రేషన్‌కు ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి. సారాంశంలో చెప్పాలంటే, సరైన మోతాదును నియంత్రించినప్పుడు, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క హైడ్రేషన్ రేటు మరియు హైడ్రేషన్ డిగ్రీపై సెల్యులోజ్ ఈథర్ ప్రభావం పరిమితంగా ఉంటుంది. అదే సమయంలో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం మరియు అణుభారం పెరగడం వల్ల స్లర్రీ యొక్క స్నిగ్ధత గణనీయంగా పెరిగి, అద్భుతమైన నీటి నిలుపుదల పనితీరును ప్రదర్శిస్తుంది. డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం సెల్ఫ్-లెవలింగ్ మోర్టార్ యొక్క ద్రవత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి, నీటి వినియోగం గణనీయంగా పెరుగుతుంది, దీనికి కారణం మోర్టార్ యొక్క సెట్టింగ్ సమయం పెరగడమే. యాంత్రిక లక్షణాలు క్షీణించడానికి ఇదే ప్రధాన కారణం.

3. ముగింపు

(1) ద్రవత్వాన్ని నియంత్రణ సూచికగా ఉపయోగించినప్పుడు, సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరిమాణం పెరిగేకొద్దీ, డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం ఆధారిత సెల్ఫ్-లెవలింగ్ మోర్టార్ యొక్క సెట్టింగ్ సమయం గణనీయంగా పెరుగుతుంది మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు గణనీయంగా తగ్గుతాయి; పరిమాణంతో పోలిస్తే, సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క అణుభారం పెరగడం మోర్టార్ యొక్క పై లక్షణాలపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. సమగ్రంగా పరిశీలిస్తే, తక్కువ అణుభారం (స్నిగ్ధత విలువ 20 000 Pa·s కంటే తక్కువ) ఉన్న సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను ఎంచుకోవాలి మరియు దాని మోతాదును సిమెంటీయస్ పదార్థంలో 1‰ లోపల నియంత్రించాలి.

(2) డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క హైడ్రేషన్ ఉష్ణం యొక్క పరీక్ష ఫలితాలు ఈ పరీక్ష పరిధిలో, సెల్యులోజ్ ఈథర్ డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం యొక్క హైడ్రేషన్ రేటు మరియు హైడ్రేషన్ ప్రక్రియపై పరిమిత ప్రభావాన్ని చూపుతుందని చూపిస్తున్నాయి. నీటి వినియోగం పెరగడం మరియు బల్క్ డెన్సిటీ తగ్గడం అనేవి డీసల్ఫరైజ్డ్ జిప్సం ఆధారిత మోర్టార్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు తగ్గడానికి ప్రధాన కారణాలు.