Sanoatning uzluksiz rivojlanishi va texnologiyaning takomillashishi, xorijiy ohak purkash mashinalarining joriy etilishi va takomillashtirilishi orqali so'nggi yillarda mamlakatimda mexanik purkash va gipslash texnologiyasi juda rivojlandi. Mexanik purkash ohaki oddiy ohakdan farq qiladi, bu yuqori suvni ushlab turish qobiliyatini, mos suyuqlikni va ma'lum bir cho'kishga qarshi ishlashni talab qiladi. Odatda, ohakga gidroksipropil metiltsellyuloza qo'shiladi, ulardan tsellyuloza efiri (HPMC) eng keng qo'llaniladi. Ohakdagi gidroksipropil metiltsellyuloza HPMC ning asosiy funktsiyalari: quyuqlashtirish va yopishqoqlik, reologiyani sozlash va ajoyib suvni ushlab turish qobiliyati. Biroq, HPMC ning kamchiliklarini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. HPMC havo o'tkazuvchi ta'sirga ega, bu esa ko'proq ichki nuqsonlarni keltirib chiqaradi va ohakning mexanik xususiyatlarini jiddiy ravishda pasaytiradi. Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. HPMC ning ohakning suvni ushlab turish tezligi, zichligi, havo miqdori va mexanik xususiyatlariga ta'sirini makroskopik jihatdan o'rganib chiqdi va gidroksipropil metiltsellyuloza HPMC ning ohakning L tuzilishiga ta'sirini mikroskopik jihatdan o'rganib chiqdi.
1. Sinov
1.1 Xom ashyo
Tsement: tijoratda mavjud bo'lgan P.0 42.5 tsement, uning 28d egilish va siqish kuchi mos ravishda 6.9 va 48.2 MPa; qum: Chengde mayda daryo qumi, 40-100 mesh; tsellyuloza efiri: Shandong Chenbang Fine Chemical Co., Ltd. tomonidan ishlab chiqarilgan. Gidroksipropil metiltsellyuloza efiri, oq kukun, nominal yopishqoqligi 40, 100, 150, 200 Pa-s; suv: toza jo'mrak suvi.
1.2 Sinov usuli
JGJ/T 105-2011 “Mexanik purkash va gipslash uchun qurilish qoidalari”ga muvofiq, ohakning konsistensiyasi 80-120 mm ni tashkil qiladi va suvni ushlab turish darajasi 90% dan yuqori. Ushbu tajribada ohak-qum nisbati 1:5 ga o'rnatildi, konsistensiya (93+2) mm da nazorat qilindi va tsellyuloza efiri tashqi tomondan aralashtirildi va aralashtirish miqdori tsement massasiga asoslangan edi. Ohakning nam zichlik, havo miqdori, suvni ushlab turish va konsistensiya kabi asosiy xususiyatlari JGJ 70-2009 “Qurilish ohakining asosiy xususiyatlarini sinovdan o'tkazish usullari”ga asoslanib sinovdan o'tkazildi va havo miqdori zichlik usuliga muvofiq sinovdan o'tkazildi va hisoblandi. Namunalarni tayyorlash, egilish va siqish kuchi sinovlari GB/T 17671-1999 “Tement ohakining qumining mustahkamligini sinovdan o'tkazish usullari (ISO usuli)”ga muvofiq amalga oshirildi. Lichinkalarning diametri simob porozimetriyasi yordamida o'lchandi. Simobli g'ovaklik o'lchagichining modeli AUTOPORE 9500 bo'lib, o'lchash diapazoni 5,5 nm-360 mkm edi. Jami 4 ta sinov to'plami o'tkazildi. Tsement-qum nisbati 1:5, HPMC ning yopishqoqligi 100 Pa-s va dozasi 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% (raqamlar mos ravishda A, B, C, D).
2. Natijalar va tahlil
2.1 HPMC ning tsement ohakining suvni ushlab turish tezligiga ta'siri
Suvni ushlab turish ohakning suvni ushlab turish qobiliyatini anglatadi. Mashinada purkaladigan ohakda tsellyuloza efirini qo'shish suvni samarali ushlab turishi, qon ketish tezligini kamaytirishi va tsement asosidagi materiallarning to'liq gidratatsiyasi talablarini qondirishi mumkin. HPMC ning ohakning suvni ushlab turishiga ta'siri.
HPMC miqdorining oshishi bilan ohakning suvni ushlab turish darajasi asta-sekin oshadi. 100, 150 va 200 Pa.s yopishqoqlikka ega gidroksipropil metiltsellyuloza efirining egri chiziqlari asosan bir xil. Tarkib 0,05% -0,15% bo'lganda, suvni ushlab turish darajasi chiziqli ravishda oshadi va 0,15% bo'lganda, suvni ushlab turish darajasi 93% dan yuqori bo'ladi. ; Grit miqdori 0,20% dan oshganda, suvni ushlab turish darajasining ortib borayotgan tendentsiyasi tekislanadi, bu HPMC miqdori to'yinganlikka yaqin ekanligini ko'rsatadi. 40 Pa.s yopishqoqlikka ega HPMC miqdorining suvni ushlab turish darajasiga ta'sir egri chizig'i taxminan to'g'ri chiziqdir. Miqdor 0,15% dan katta bo'lganda, ohakning suvni ushlab turish darajasi bir xil yopishqoqlikka ega bo'lgan boshqa uch turdagi HPMC ga qaraganda ancha past bo'ladi. Odatda tsellyuloza efirining suvni ushlab turish mexanizmi quyidagicha deb ishoniladi: tsellyuloza efir molekulasidagi gidroksil guruhi va efir bog'lanishidagi kislorod atomi suv molekulasi bilan birlashib, vodorod bog'lanishini hosil qiladi, shunda erkin suv bog'langan suvga aylanadi va shu bilan yaxshi suvni ushlab turish effektini beradi; Shuningdek, suv molekulalari va tsellyuloza efir molekulyar zanjirlari orasidagi o'zaro diffuziya suv molekulalarining tsellyuloza efir makromolekulyar zanjirlarining ichki qismiga kirishiga va kuchli bog'lanish kuchlariga duchor bo'lishiga imkon beradi, shu bilan tsement shlamining suvni ushlab turishini yaxshilaydi, deb ishoniladi. A'lo suvni ushlab turish ohakni bir hil, ajratish oson bo'lmagan holda saqlashi va yaxshi aralashtirish samaradorligiga erishishi mumkin, shu bilan birga mexanik aşınmayı kamaytiradi va ohak purkash mashinasining ishlash muddatini oshiradi.
2.2 Gidroksipropil metilsellyuloza HPMC ning tsement ohakining zichligi va havo tarkibiga ta'siri
HPMC miqdori 0-0,20% bo'lganda, HPMC miqdorining oshishi bilan ohak zichligi keskin pasayadi, 2050 kg/m3 dan taxminan 1650 kg/m3 gacha, bu taxminan 20% ga pastroq; HPMC miqdori 0,20% dan oshganda, zichlik pasayadi. Turli xil yopishqoqlikka ega 4 turdagi HPMC ni taqqoslaganda, yopishqoqlik qanchalik yuqori bo'lsa, ohak zichligi shunchalik past bo'ladi; 150 va 200 Pa.s aralash yopishqoqlikdagi HPMC bilan ohaklarning zichlik egri chiziqlari asosan bir-biriga mos keladi, bu HPMC ning yopishqoqligi oshib borishda davom etar ekan, zichlik endi pasaymasligini ko'rsatadi.
Ohakning havo tarkibidagi o'zgarish qonuni ohak zichligining o'zgarishiga teskari. Gidroksipropil metilsellyuloza HPMC miqdori 0-0,20% bo'lganda, HPMC miqdori oshishi bilan ohakning havo miqdori deyarli chiziqli ravishda oshadi; HPMC miqdori 0,20% dan oshadi. Havo miqdori deyarli o'zgarmaydi, bu ohakning havo o'tkazuvchanlik ta'siri to'yinganlikka yaqin ekanligini ko'rsatadi. 150 va 200 Pa.s yopishqoqlikka ega HPMC ning havo o'tkazuvchanlik ta'siri 40 va 100 Pa.s yopishqoqlikka ega HPMC ga qaraganda kattaroqdir.
Tsellyuloza efirining havo o'tkazuvchanlik ta'siri asosan uning molekulyar tuzilishi bilan belgilanadi. Tsellyuloza efiri ham gidrofil guruhlarga (gidroksil, efir), ham gidrofob guruhlarga (metil, glyukoza halqasi) ega va sirt faol moddasi hisoblanadi. , sirt faolligiga ega, shuning uchun havo o'tkazuvchanlik ta'siriga ega. Bir tomondan, kiritilgan gaz ohakda sharsimon podshipnik vazifasini bajarishi, ohakning ish faoliyatini yaxshilashi, hajmini oshirishi va chiqishini oshirishi mumkin, bu ishlab chiqaruvchi uchun foydalidir. Ammo boshqa tomondan, havo o'tkazuvchanlik ta'siri ohakning havo miqdorini va qattiqlashgandan keyin g'ovaklikni oshiradi, natijada zararli teshiklar ko'payadi va mexanik xususiyatlar sezilarli darajada pasayadi. HPMC ma'lum bir havo o'tkazuvchanlik ta'siriga ega bo'lsa-da, u havo o'tkazuvchanlik agentini almashtira olmaydi. Bundan tashqari, HPMC va havo o'tkazuvchanlik agenti bir vaqtning o'zida ishlatilganda, havo o'tkazuvchanlik agenti ishlamay qolishi mumkin.
2.3 HPMC ning tsement ohakining mexanik xususiyatlariga ta'siri
HPMC miqdori atigi 0,05% bo'lganda, ohakning egilish kuchi sezilarli darajada pasayadi, bu gidroksipropil metilsellyuloza HPMC bo'lmagan bo'sh namunaga qaraganda taxminan 25% pastroq va siqish kuchi bo'sh namunaning atigi 65% ga yetishi mumkin -80%. HPMC miqdori 0,20% dan oshganda, ohakning egilish kuchi va siqish kuchining pasayishi aniq emas. HPMC ning yopishqoqligi ohakning mexanik xususiyatlariga unchalik ta'sir qilmaydi. HPMC ko'plab mayda havo pufakchalarini kiritadi va ohakga havo o'tkazuvchi ta'sir ohakning ichki g'ovakliligini va zararli teshiklarini oshiradi, natijada siqish kuchi va egilish kuchi sezilarli darajada pasayadi. Ohak kuchining pasayishining yana bir sababi - bu qattiqlashtirilgan ohakda suvni ushlab turadigan tsellyuloza efirining suvni ushlab turish ta'siri va katta suv-bog'lovchi nisbati sinov blokining kuchining pasayishiga olib keladi. Mexanik qurilish ohaklari uchun, tsellyuloza efiri ohakning suvni ushlab turish tezligini sezilarli darajada oshirishi va uning ishchanligini yaxshilashi mumkin bo'lsa-da, agar dozasi juda katta bo'lsa, bu ohakning mexanik xususiyatlariga jiddiy ta'sir qiladi, shuning uchun ikkalasi o'rtasidagi bog'liqlikni oqilona baholash kerak.
Gidroksipropil metilsellyuloza HPMC miqdorining ortishi bilan ohakning katlama nisbati umumiy o'sish tendentsiyasini ko'rsatdi, bu asosan chiziqli bog'liqlik edi. Buning sababi, qo'shilgan tsellyuloza efiri ko'p miqdordagi havo pufakchalarini keltirib chiqaradi, bu esa ohak ichida ko'proq nuqsonlarni keltirib chiqaradi va yo'naltiruvchi atirgul ohakining siqish kuchi keskin pasayadi, garchi egilish kuchi ham ma'lum darajada kamayadi; ammo tsellyuloza efiri ohakning moslashuvchanligini oshirishi mumkin, bu egilish kuchiga foydali bo'lib, pasayish tezligini sekinlashtiradi. Har tomonlama ko'rib chiqilsa, ikkalasining birgalikdagi ta'siri katlama nisbatining oshishiga olib keladi.
2.4 HPMC ning ohakning L diametriga ta'siri
G'ovak o'lchamlari taqsimoti egri chizig'i, g'ovak o'lchamlari taqsimoti ma'lumotlari va AD namunalarining turli statistik parametrlaridan HPMC tsement ohakining g'ovak tuzilishiga katta ta'sir ko'rsatishini ko'rish mumkin:
(1) HPMC qo'shilgandan so'ng, tsement ohakining g'ovak o'lchami sezilarli darajada oshadi. G'ovak o'lchamining taqsimot egri chizig'ida tasvir maydoni o'ngga siljiydi va cho'qqi qiymatiga mos keladigan g'ovak qiymati kattalashadi. HPMC qo'shilgandan so'ng, tsement ohakining o'rtacha g'ovak diametri bo'sh namunanikidan sezilarli darajada kattaroq bo'ladi va 0,3% dozada namunaning o'rtacha g'ovak diametri bo'sh namunaga nisbatan 2 marta kattalashadi.
(2) Betondagi teshiklarni to'rt turga bo'ling, ya'ni zararsiz teshiklar (≤20 nm), kamroq zararli teshiklar (20-100 nm), zararli teshiklar (100-200 nm) va ko'p zararli teshiklar (≥200 nm). 1-jadvaldan ko'rinib turibdiki, HPMC qo'shilgandan keyin zararsiz teshiklar yoki kamroq zararli teshiklar soni sezilarli darajada kamayadi va zararli teshiklar yoki ko'proq zararli teshiklar soni ortadi. HPMC bilan aralashtirilmagan namunalarning zararsiz teshiklari yoki kamroq zararli teshiklari taxminan 49,4% ni tashkil qiladi. HPMC qo'shilgandan so'ng, zararsiz teshiklar yoki kamroq zararli teshiklar sezilarli darajada kamayadi. Misol tariqasida 0,1% dozani olsak, zararsiz teshiklar yoki kamroq zararli teshiklar taxminan 45% ga kamayadi, 10 mikrondan katta zararli teshiklar soni taxminan 9 baravar ko'payadi.
(3) Gidroksipropil metilsellyuloza HPMC tarkibining oshishi bilan median g'ovak diametri, o'rtacha g'ovak diametri, solishtirma g'ovak hajmi va solishtirma sirt maydoni juda qat'iy o'zgarish qoidasiga amal qilmaydi, bu simob in'ektsiyasi sinovida namunani tanlash bilan bog'liq bo'lishi mumkin, bu katta dispersiya bilan bog'liq. Ammo umuman olganda, HPMC bilan aralashtirilgan namunaning median g'ovak diametri, o'rtacha g'ovak diametri va solishtirma g'ovak hajmi bo'sh namunaga nisbatan oshish tendentsiyasiga ega, solishtirma sirt maydoni esa kamayadi.
Nashr vaqti: 2023-yil 3-aprel