ડ્રાય-મિશ્રિત મોર્ટાર બનાવવામાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા મિશ્રણોના મૂળભૂત ગુણધર્મો

ડ્રાય-મિક્સ્ડ મોર્ટાર બનાવવાના પ્રદર્શનમાં સુધારો કરવામાં મિશ્રણો મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે, પરંતુ ડ્રાય-મિક્સ્ડ મોર્ટાર ઉમેરવાથી ડ્રાય-મિક્સ્ડ મોર્ટાર ઉત્પાદનોની સામગ્રી કિંમત પરંપરાગત મોર્ટાર કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે બને છે, જે ડ્રાય-મિક્સ્ડ મોર્ટારમાં સામગ્રી કિંમતના 40% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે. હાલમાં, મિશ્રણનો નોંધપાત્ર ભાગ વિદેશી ઉત્પાદકો દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવે છે, અને ઉત્પાદનનો સંદર્ભ ડોઝ પણ સપ્લાયર દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવે છે. પરિણામે, ડ્રાય-મિક્સ્ડ મોર્ટાર ઉત્પાદનોની કિંમત ઊંચી રહે છે, અને સામાન્ય ચણતર અને પ્લાસ્ટરિંગ મોર્ટારને મોટી માત્રામાં અને વિશાળ વિસ્તારો સાથે લોકપ્રિય બનાવવું મુશ્કેલ છે; ઉચ્ચ-અંતિમ બજાર ઉત્પાદનો વિદેશી કંપનીઓ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે, અને ડ્રાય-મિક્સ્ડ મોર્ટાર ઉત્પાદકો પાસે ઓછો નફો અને નબળી કિંમત સહનશીલતા હોય છે; ફાર્માસ્યુટિકલ્સના ઉપયોગ પર વ્યવસ્થિત અને લક્ષિત સંશોધનનો અભાવ છે, અને વિદેશી સૂત્રો આંધળાપણે અનુસરવામાં આવે છે.

ઉપરોક્ત કારણોના આધારે, આ પેપર સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા મિશ્રણોના કેટલાક મૂળભૂત ગુણધર્મોનું વિશ્લેષણ અને તુલના કરે છે, અને તેના આધારે, મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને સૂકા-મિશ્રિત મોર્ટાર ઉત્પાદનોના પ્રદર્શનનો અભ્યાસ કરે છે.

1. પાણી જાળવી રાખવાનો એજન્ટ

ડ્રાય-મિશ્રિત મોર્ટારના પાણી જાળવી રાખવાના પ્રદર્શનને સુધારવા માટે પાણી જાળવી રાખવાનો એજન્ટ એક મુખ્ય મિશ્રણ છે, અને તે ડ્રાય-મિશ્રિત મોર્ટાર સામગ્રીની કિંમત નક્કી કરવા માટે મુખ્ય મિશ્રણોમાંનું એક પણ છે.

૧.૧ સેલ્યુલોઝ ઈથર

સેલ્યુલોઝ ઈથર એ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં આલ્કલી સેલ્યુલોઝ અને ઈથરાઈફાઈંગ એજન્ટની પ્રતિક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત ઉત્પાદનોની શ્રેણી માટે સામાન્ય શબ્દ છે. વિવિધ સેલ્યુલોઝ ઈથર મેળવવા માટે આલ્કલી સેલ્યુલોઝને વિવિધ ઈથરાઈફાઈંગ એજન્ટો દ્વારા બદલવામાં આવે છે. અવેજીના આયનીકરણ ગુણધર્મો અનુસાર, સેલ્યુલોઝ ઈથરને બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: આયનીય (જેમ કે કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ) અને બિન-આયનીય (જેમ કે મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ). અવેજીના પ્રકાર અનુસાર, સેલ્યુલોઝ ઈથરને મોનોઈથર (જેમ કે મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ) અને મિશ્ર ઈથર (જેમ કે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ) માં વિભાજિત કરી શકાય છે. વિવિધ દ્રાવ્યતા અનુસાર, તેને પાણીમાં દ્રાવ્ય (જેમ કે હાઇડ્રોક્સીઇથિલ સેલ્યુલોઝ) અને કાર્બનિક દ્રાવક-દ્રાવ્ય (જેમ કે ઇથિલ સેલ્યુલોઝ), વગેરેમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. સુકા-મિશ્રિત મોર્ટાર મુખ્યત્વે પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ છે, અને પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝને તાત્કાલિક પ્રકાર અને સપાટી પર સારવાર કરાયેલ વિલંબિત વિસર્જન પ્રકારમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

મોર્ટારમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરની ક્રિયા કરવાની પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે:

(1) મોર્ટારમાં રહેલા સેલ્યુલોઝ ઈથર પાણીમાં ઓગળી ગયા પછી, સપાટીની પ્રવૃત્તિને કારણે સિસ્ટમમાં સિમેન્ટીયસ સામગ્રીનું અસરકારક અને સમાન વિતરણ સુનિશ્ચિત થાય છે, અને સેલ્યુલોઝ ઈથર, રક્ષણાત્મક કોલોઇડ તરીકે, ઘન કણોને "લપેટી" લે છે અને તેની બાહ્ય સપાટી પર લુબ્રિકેટિંગ ફિલ્મનો એક સ્તર રચાય છે, જે મોર્ટાર સિસ્ટમને વધુ સ્થિર બનાવે છે, અને મિશ્રણ પ્રક્રિયા દરમિયાન મોર્ટારની પ્રવાહીતા અને બાંધકામની સરળતામાં પણ સુધારો કરે છે.

(2) તેના પોતાના પરમાણુ બંધારણને કારણે, સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશન મોર્ટારમાં પાણીને સરળતાથી ગુમાવતું નથી, અને ધીમે ધીમે તેને લાંબા સમય સુધી મુક્ત કરે છે, જેનાથી મોર્ટારમાં સારી પાણીની જાળવણી અને કાર્યક્ષમતા રહે છે.

૧.૧.૧ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ (MC) નું મોલેક્યુલર સૂત્ર [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x

શુદ્ધ કપાસને આલ્કલીથી ટ્રીટ કર્યા પછી, સેલ્યુલોઝ ઈથર ઇથેરિફિકેશન એજન્ટ તરીકે મિથેન ક્લોરાઇડ સાથે શ્રેણીબદ્ધ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. સામાન્ય રીતે, અવેજીની ડિગ્રી 1.6~2.0 હોય છે, અને અવેજીની વિવિધ ડિગ્રી સાથે દ્રાવ્યતા પણ અલગ હોય છે. તે નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથરનું છે.

(૧) મિથાઈલસેલ્યુલોઝ ઠંડા પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે, અને ગરમ પાણીમાં ઓગળવું મુશ્કેલ બનશે. તેનું જલીય દ્રાવણ pH=3~12 ની રેન્જમાં ખૂબ જ સ્થિર છે. તે સ્ટાર્ચ, ગુવાર ગમ, વગેરે અને ઘણા સર્ફેક્ટન્ટ્સ સાથે સારી સુસંગતતા ધરાવે છે. જ્યારે તાપમાન જલીકરણ તાપમાન સુધી પહોંચે છે, ત્યારે જલીકરણ થાય છે.

(2) મિથાઈલ સેલ્યુલોઝનું પાણી જાળવી રાખવાનું પ્રમાણ તેના ઉમેરાની માત્રા, સ્નિગ્ધતા, કણોની સૂક્ષ્મતા અને વિસર્જન દર પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે, જો ઉમેરાની માત્રા મોટી હોય, તો સૂક્ષ્મતા ઓછી હોય, અને સ્નિગ્ધતા મોટી હોય, તો પાણી જાળવી રાખવાનો દર ઊંચો હોય છે. તેમાંથી, ઉમેરાની માત્રા પાણીની રીટેન્શન દર પર સૌથી વધુ અસર કરે છે, અને સ્નિગ્ધતાનું સ્તર પાણી રીટેન્શન દરના સ્તરના સીધા પ્રમાણસર નથી. વિસર્જન દર મુખ્યત્વે સેલ્યુલોઝ કણોની સપાટીમાં ફેરફારની ડિગ્રી અને કણોની સૂક્ષ્મતા પર આધાર રાખે છે. ઉપરોક્ત સેલ્યુલોઝ ઈથર્સમાં, મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝમાં પાણી જાળવી રાખવાનો દર વધારે હોય છે.

(૩) તાપમાનમાં ફેરફાર મિથાઈલ સેલ્યુલોઝના પાણીના રીટેન્શન દરને ગંભીર અસર કરશે. સામાન્ય રીતે, તાપમાન જેટલું ઊંચું હશે, પાણીની રીટેન્શન વધુ ખરાબ થશે. જો મોર્ટારનું તાપમાન 40°C કરતાં વધી જશે, તો મિથાઈલ સેલ્યુલોઝનું પાણીનું રીટેન્શન નોંધપાત્ર રીતે ઘટશે, જે મોર્ટારના બાંધકામને ગંભીર અસર કરશે.

(૪) મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ મોર્ટારના નિર્માણ અને સંલગ્નતા પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. અહીં "સંલગ્નતા" એ કામદારના એપ્લીકેટર ટૂલ અને દિવાલ સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે લાગતા એડહેસિવ બળનો ઉલ્લેખ કરે છે, એટલે કે, મોર્ટારનો શીયર પ્રતિકાર. એડહેસિવનેસ વધારે છે, મોર્ટારનો શીયર પ્રતિકાર મોટો છે, અને ઉપયોગની પ્રક્રિયામાં કામદારો દ્વારા જરૂરી તાકાત પણ મોટી છે, અને મોર્ટારનું બાંધકામ પ્રદર્શન નબળું છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદનોમાં મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ સંલગ્નતા મધ્યમ સ્તરે હોય છે.

૧.૧.૨ હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ (HPMC) નું પરમાણુ સૂત્ર [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x છે.

હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ એ સેલ્યુલોઝની એક જાત છે જેનું ઉત્પાદન અને વપરાશ તાજેતરના વર્ષોમાં ઝડપથી વધી રહ્યો છે. તે એક બિન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ મિશ્રિત ઈથર છે જે આલ્કલાઈઝેશન પછી શુદ્ધ કપાસમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જેમાં પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડ અને મિથાઈલ ક્લોરાઈડનો ઉપયોગ ઈથરીકરણ એજન્ટ તરીકે શ્રેણીબદ્ધ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે. અવેજીની ડિગ્રી સામાન્ય રીતે 1.2~2.0 હોય છે. મેથોક્સીલ સામગ્રી અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ સામગ્રીના વિવિધ ગુણોત્તરને કારણે તેના ગુણધર્મો અલગ અલગ હોય છે.

(૧) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ ઠંડા પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય હોય છે, અને તેને ગરમ પાણીમાં ઓગળવામાં મુશ્કેલીઓનો સામનો કરવો પડે છે. પરંતુ ગરમ પાણીમાં તેનું જલીકરણ તાપમાન મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. મિથાઈલ સેલ્યુલોઝની તુલનામાં ઠંડા પાણીમાં દ્રાવ્યતામાં પણ ઘણો સુધારો થયો છે.

(2) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝની સ્નિગ્ધતા તેના પરમાણુ વજન સાથે સંબંધિત છે, અને પરમાણુ વજન જેટલું મોટું હશે, તેટલું જ સ્નિગ્ધતા વધારે હશે. તાપમાન તેની સ્નિગ્ધતાને પણ અસર કરે છે, જેમ જેમ તાપમાન વધે છે તેમ તેમ સ્નિગ્ધતા ઘટે છે. જો કે, તેની ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ કરતાં ઓછી તાપમાન અસર ધરાવે છે. ઓરડાના તાપમાને સંગ્રહિત થાય ત્યારે તેનું દ્રાવણ સ્થિર રહે છે.

(૩) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝનું પાણી જાળવી રાખવાનું પ્રમાણ તેના ઉમેરાની માત્રા, સ્નિગ્ધતા વગેરે પર આધાર રાખે છે, અને તે જ ઉમેરાની માત્રા હેઠળ તેનો પાણી જાળવી રાખવાનો દર મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ કરતા વધારે છે.

(૪) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ એસિડ અને આલ્કલી માટે સ્થિર છે, અને તેનું જલીય દ્રાવણ pH=2~12 ની રેન્જમાં ખૂબ જ સ્થિર છે. કોસ્ટિક સોડા અને ચૂનાના પાણીનો તેના પ્રભાવ પર બહુ ઓછો પ્રભાવ પડે છે, પરંતુ આલ્કલી તેના વિસર્જનને ઝડપી બનાવી શકે છે અને તેની સ્નિગ્ધતા વધારી શકે છે. હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ સામાન્ય ક્ષાર માટે સ્થિર છે, પરંતુ જ્યારે મીઠાના દ્રાવણની સાંદ્રતા વધારે હોય છે, ત્યારે હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા વધે છે.

(5) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝને પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર સંયોજનો સાથે ભેળવીને એક સમાન અને ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા દ્રાવણ બનાવી શકાય છે. જેમ કે પોલીવિનાઇલ આલ્કોહોલ, સ્ટાર્ચ ઈથર, વેજીટેબલ ગમ, વગેરે.

(6) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝમાં મિથાઈલસેલ્યુલોઝ કરતાં વધુ સારી એન્ઝાઇમ પ્રતિકારકતા હોય છે, અને તેના દ્રાવણમાં મિથાઈલસેલ્યુલોઝ કરતાં ઉત્સેચકો દ્વારા ઘટાડો થવાની શક્યતા ઓછી હોય છે.

(7) હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝનું મોર્ટાર બાંધકામ સાથે સંલગ્નતા મિથાઈલસેલ્યુલોઝ કરતા વધારે છે.

૧.૧.૩ હાઇડ્રોક્સીઇથિલસેલ્યુલોઝ (HEC)

તે ક્ષારયુક્ત શુદ્ધ કપાસમાંથી બનાવવામાં આવે છે, અને એસીટોનની હાજરીમાં ઇથેરિફિકેશન એજન્ટ તરીકે ઇથિલિન ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. અવેજીની ડિગ્રી સામાન્ય રીતે 1.5~2.0 હોય છે. તેમાં મજબૂત હાઇડ્રોફિલિસિટી છે અને ભેજ શોષવામાં સરળ છે.

(૧) હાઇડ્રોક્સિથાઇલ સેલ્યુલોઝ ઠંડા પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે, પરંતુ ગરમ પાણીમાં ઓગળવું મુશ્કેલ છે. તેનું દ્રાવણ ઊંચા તાપમાને જેલિંગ વિના સ્થિર રહે છે. મોર્ટારમાં ઊંચા તાપમાને તેનો લાંબા સમય સુધી ઉપયોગ કરી શકાય છે, પરંતુ તેની પાણીની જાળવણી મિથાઇલ સેલ્યુલોઝ કરતા ઓછી છે.

(2) હાઇડ્રોક્સીથાઇલ સેલ્યુલોઝ સામાન્ય એસિડ અને આલ્કલી માટે સ્થિર છે. આલ્કલી તેના વિસર્જનને વેગ આપી શકે છે અને તેની સ્નિગ્ધતામાં થોડો વધારો કરી શકે છે. પાણીમાં તેની વિક્ષેપનક્ષમતા મિથાઇલ સેલ્યુલોઝ અને હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઇલ સેલ્યુલોઝ કરતાં થોડી ઓછી છે.

(૩) હાઇડ્રોક્સીથાઇલ સેલ્યુલોઝ મોર્ટાર માટે સારી એન્ટિ-સેગ કામગીરી ધરાવે છે, પરંતુ સિમેન્ટ માટે તેનો રિટાર્ડિંગ સમય લાંબો છે.

(૪) કેટલાક સ્થાનિક સાહસો દ્વારા ઉત્પાદિત હાઇડ્રોક્સાઇથિલ સેલ્યુલોઝનું પ્રદર્શન સ્પષ્ટપણે મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ કરતા ઓછું હોય છે કારણ કે તેમાં પાણીનું પ્રમાણ વધુ હોય છે અને રાખનું પ્રમાણ વધુ હોય છે.

૧.૧.૪ કાર્બોક્સિમિથાઈલસેલ્યુલોઝ (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n

આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર કુદરતી તંતુઓ (કપાસ, વગેરે) માંથી આલ્કલી ટ્રીટમેન્ટ પછી બનાવવામાં આવે છે, જેમાં સોડિયમ મોનોક્લોરોએસેટેટનો ઈથેરિફિકેશન એજન્ટ તરીકે ઉપયોગ થાય છે, અને શ્રેણીબદ્ધ પ્રતિક્રિયા સારવારોમાંથી પસાર થાય છે. અવેજીની ડિગ્રી સામાન્ય રીતે 0.4~1.4 હોય છે, અને તેનું પ્રદર્શન અવેજીની ડિગ્રીથી ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે.

(1) કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ વધુ હાઇગ્રોસ્કોપિક છે, અને સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે ત્યારે તેમાં વધુ પાણી હશે.

(2) કાર્બોક્સિમિથાઇલ સેલ્યુલોઝ જલીય દ્રાવણ જેલ ઉત્પન્ન કરશે નહીં, અને તાપમાન વધવા સાથે સ્નિગ્ધતા ઘટશે. જ્યારે તાપમાન 50°C કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે સ્નિગ્ધતા ઉલટાવી શકાય તેવી નથી.

(૩) તેની સ્થિરતા pH દ્વારા ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે. સામાન્ય રીતે, તેનો ઉપયોગ જીપ્સમ-આધારિત મોર્ટારમાં થઈ શકે છે, પરંતુ સિમેન્ટ-આધારિત મોર્ટારમાં નહીં. જ્યારે ખૂબ આલ્કલાઇન હોય છે, ત્યારે તે સ્નિગ્ધતા ગુમાવે છે.

(૪) તેની પાણીની જાળવણી મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ કરતા ઘણી ઓછી છે. તે જીપ્સમ-આધારિત મોર્ટાર પર મંદ અસર કરે છે અને તેની શક્તિ ઘટાડે છે. જોકે, કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝની કિંમત મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે.