ડિસલ્ફરાઇઝ્ડ જીપ્સમ-આધારિત સ્વ-સ્તરીય મોર્ટાર પર સેલ્યુલોઝ ઈથર સામગ્રીની અસર

ડિસલ્ફ્યુરાઇઝેશન જીપ્સમ એ સલ્ફર ધરાવતા ઇંધણ (કોલસો, પેટ્રોલિયમ), ડિસલ્ફ્યુરાઇઝેશન શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા ઔદ્યોગિક ઘન કચરાના દહન દ્વારા ઉત્પન્ન થતો ફ્લુ ગેસ છે, અને હેમીહાઇડ્રેટ જીપ્સમ (રાસાયણિક સૂત્ર CaSO4· 0.5H2O), તેનું પ્રદર્શન કુદરતી બિલ્ડિંગ જીપ્સમ જેવું જ છે. તેથી, સ્વ-સ્તરીય સામગ્રી બનાવવા માટે કુદરતી જીપ્સમને બદલે ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમનો ઉપયોગ કરવાના વધુને વધુ સંશોધન અને એપ્લિકેશનો થઈ રહ્યા છે. સ્વ-સ્તરીય મોર્ટાર સામગ્રીની રચનામાં પાણી ઘટાડવાના એજન્ટ, પાણી જાળવી રાખવાના એજન્ટ અને રિટાર્ડર જેવા ઓર્ગેનિક પોલિમર મિશ્રણો આવશ્યક કાર્યાત્મક ઘટકો છે. સિમેન્ટીયસ સામગ્રી સાથે બંનેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને પદ્ધતિ ધ્યાન આપવા યોગ્ય મુદ્દાઓ છે. રચના પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓને કારણે, ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમની સૂક્ષ્મતા નાની છે (કણોનું કદ મુખ્યત્વે 40 અને 60 μm વચ્ચે વિતરિત થાય છે), અને પાવડર ગ્રેડેશન ગેરવાજબી છે, તેથી ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમના રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો નબળા છે, અને તેના દ્વારા તૈયાર કરાયેલ મોર્ટાર સ્લરી ઘણીવાર સરળ હોય છે. અલગીકરણ, સ્તરીકરણ અને રક્તસ્રાવ થાય છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર એ મોર્ટારમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું મિશ્રણ છે, અને પાણી ઘટાડવાના એજન્ટ સાથે તેનો સંયુક્ત ઉપયોગ ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ-આધારિત સ્વ-સ્તરીય સામગ્રી જેમ કે બાંધકામ કામગીરી અને બાદમાં યાંત્રિક અને ટકાઉપણું કામગીરીના વ્યાપક પ્રદર્શનને સાકાર કરવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ ગેરંટી છે.

આ પેપરમાં, પ્રવાહીતા મૂલ્યનો ઉપયોગ નિયંત્રણ સૂચકાંક (સ્પ્રેડિંગ ડિગ્રી 145 mm±5 mm) તરીકે કરવામાં આવ્યો છે, જે ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ-આધારિત સ્વ-સ્તરીય સામગ્રીના પાણીના વપરાશ પર સેલ્યુલોઝ ઇથર અને મોલેક્યુલર વજન (સ્નિગ્ધતા મૂલ્ય) ની અસર, સમય જતાં પ્રવાહીતાનું નુકસાન અને કોગ્યુલેશન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. સમય અને પ્રારંભિક યાંત્રિક ગુણધર્મો જેવા મૂળભૂત ગુણધર્મોના પ્રભાવનો કાયદો; તે જ સમયે, ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ હાઇડ્રેશનના ગરમી પ્રકાશન અને ગરમી પ્રકાશન દર પર સેલ્યુલોઝ ઇથરના પ્રભાવના કાયદાનું પરીક્ષણ કરો, ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમની હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયા પર તેના પ્રભાવનું વિશ્લેષણ કરો અને શરૂઆતમાં આ પ્રકારના મિશ્રણની ચર્ચા કરો. ડિસલ્ફ્યુરાઇઝેશન જીપ્સમ જેલિંગ સિસ્ટમ સાથે સુસંગતતા.

૧. કાચો માલ અને પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ

૧.૧ કાચો માલ

જીપ્સમ પાવડર: તાંગશાનની એક કંપની દ્વારા ઉત્પાદિત ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ પાવડર, મુખ્ય ખનિજ રચના હેમીહાઇડ્રેટ જીપ્સમ છે, તેની રાસાયણિક રચના કોષ્ટક 1 માં દર્શાવેલ છે, અને તેના ભૌતિક ગુણધર્મો કોષ્ટક 2 માં દર્શાવેલ છે.

ચિત્ર

ચિત્ર

મિશ્રણોમાં શામેલ છે: સેલ્યુલોઝ ઈથર (હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ, ટૂંકમાં HPMC); સુપરપ્લાસ્ટિસાઇઝર WR; ડિફોમર B-1; EVA રીડિસ્પર્સિબલ લેટેક્સ પાવડર S-05, જે બધા વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ છે.

કુલ: કુદરતી નદીની રેતી, 0.6 મીમી ચાળણી દ્વારા ચાળણી કરેલી જાતે બનાવેલી ઝીણી રેતી.

૧.૨ પરીક્ષણ પદ્ધતિ

સ્થિર ડિસલ્ફ્યુરાઇઝેશન જીપ્સમ: રેતી: પાણી = 1:0.5:0.45, અન્ય મિશ્રણોની યોગ્ય માત્રા, નિયંત્રણ સૂચકાંક તરીકે પ્રવાહીતા (વિસ્તરણ 145 મીમી ± 5 મીમી), પાણીના વપરાશને સમાયોજિત કરીને, અનુક્રમે સિમેન્ટીયસ સામગ્રી (ડિસલ્ફ્યુરાઇઝેશન જીપ્સમ + સિમેન્ટ) 0, 0.5‰, 1.0‰, 2.0‰, 3.0‰ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC-20,000) સાથે મિશ્રિત; સેલ્યુલોઝ ઈથરના ડોઝને 1‰ સુધી વધુ નિશ્ચિત કરો, સેલ્યુલોઝ ઈથરના ડોઝ અને મોલેક્યુલર વજન (સ્નિગ્ધતા મૂલ્ય) નો અભ્યાસ કરવા માટે, વિવિધ મોલેક્યુલર વજન (અનુરૂપ સંખ્યાઓ અનુક્રમે H2, H4, H7.5 અને H10 છે) સાથે HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 અને HPMC-100,000 હાઇડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલસેલ્યુલોઝ ઈથર્સ પસંદ કરો. જીપ્સમ-આધારિત સ્વ-સ્તરીય મોર્ટારના ગુણધર્મો પરના ફેરફારોની અસર, અને ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ સ્વ-સ્તરીય મોર્ટાર મિશ્રણના પ્રવાહીતા, સેટિંગ સમય અને પ્રારંભિક યાંત્રિક ગુણધર્મો પર બંનેના પ્રભાવની ચર્ચા કરવામાં આવી છે. ચોક્કસ પરીક્ષણ પદ્ધતિ GB/T 17669.3-1999 "બિલ્ડિંગ જીપ્સમના યાંત્રિક ગુણધર્મોનું નિર્ધારણ" ની જરૂરિયાતો અનુસાર હાથ ધરવામાં આવે છે.

હાઇડ્રેશનની ગરમીનું પરીક્ષણ ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમના ખાલી નમૂના અને 0.5‰ અને 3‰ સેલ્યુલોઝ ઇથર સામગ્રીવાળા નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે, અને ઉપયોગમાં લેવાતું સાધન TA-AIR પ્રકારનું હાઇડ્રેશન ટેસ્ટર હીટ છે.

2. પરિણામો અને વિશ્લેષણ

૨.૧ મોર્ટારના મૂળભૂત ગુણધર્મો પર સેલ્યુલોઝ ઈથર સામગ્રીની અસર

સામગ્રીમાં વધારા સાથે, મોર્ટારની કાર્યક્ષમતા અને સંકલનમાં નોંધપાત્ર સુધારો થાય છે, સમય જતાં પ્રવાહીતાનું નુકસાન નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે, અને બાંધકામ કામગીરી વધુ ઉત્તમ બને છે, અને કઠણ મોર્ટારમાં કોઈ ડિલેમિનેશન ઘટના નથી, અને સપાટીની સરળતા, સરળતા અને સૌંદર્ય શાસ્ત્રમાં ઘણો સુધારો થયો છે. તે જ સમયે, સમાન પ્રવાહીતા પ્રાપ્ત કરવા માટે મોર્ટારનો પાણીનો વપરાશ નોંધપાત્ર રીતે વધ્યો. 5‰ પર, પાણીનો વપરાશ 102% વધ્યો, અને અંતિમ સેટિંગ સમય 100 મિનિટ લંબાવવામાં આવ્યો, જે ખાલી નમૂના કરતા 2.5 ગણો હતો. સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રીમાં વધારા સાથે મોર્ટારના પ્રારંભિક યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો. જ્યારે સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી 5‰ હતી, ત્યારે 24 કલાકની ફ્લેક્સરલ તાકાત અને સંકુચિત શક્તિ ખાલી નમૂનાના અનુક્રમે 18.75% અને 11.29% થઈ ગઈ. સંકુચિત શક્તિ ખાલી નમૂનાના અનુક્રમે 39.47% અને 23.45% છે. એ નોંધવું યોગ્ય છે કે પાણી-જાળવણી એજન્ટની માત્રામાં વધારા સાથે, મોર્ટારની બલ્ક ઘનતામાં પણ નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો, 0 પર 2069 kg/m3 થી 5‰ પર 1747 kg/m3 થયો, જે 15.56% નો ઘટાડો છે. મોર્ટારની ઘનતા ઘટે છે અને છિદ્રાળુતા વધે છે, જે મોર્ટારના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં સ્પષ્ટ ઘટાડો થવાનું એક કારણ છે.

સેલ્યુલોઝ ઈથર એક બિન-આયોનિક પોલિમર છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર ચેઈન પરના હાઈડ્રોક્સિલ જૂથો અને ઈથર બોન્ડ પરના ઓક્સિજન પરમાણુઓ પાણીના અણુઓ સાથે જોડાઈને હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવી શકે છે, મુક્ત પાણીને બંધાયેલા પાણીમાં ફેરવે છે, જેનાથી પાણીની જાળવણીમાં ભૂમિકા ભજવે છે. મેક્રોસ્કોપિકલી તે સ્લરીની સુસંગતતામાં વધારો તરીકે પ્રગટ થાય છે [5]. સ્લરી સ્નિગ્ધતામાં વધારો માત્ર પાણીના વપરાશમાં વધારો કરશે નહીં, પરંતુ ઓગળેલા સેલ્યુલોઝ ઈથર જીપ્સમ કણોની સપાટી પર શોષાઈ જશે, જે હાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયાને અવરોધશે અને સેટિંગ સમયને લંબાવશે; હલાવવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન, મોટી સંખ્યામાં હવાના પરપોટા પણ રજૂ કરવામાં આવશે. મોર્ટાર સખત થતાં ખાલી જગ્યાઓ બનશે, જે આખરે મોર્ટારની મજબૂતાઈમાં ઘટાડો કરશે. મોર્ટાર મિશ્રણના એકપક્ષીય પાણીના વપરાશ, બાંધકામ કામગીરી, સેટિંગ સમય અને યાંત્રિક ગુણધર્મો અને પછી ટકાઉપણું વગેરેને વ્યાપકપણે ધ્યાનમાં લેતા, ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ-આધારિત સ્વ-સ્તરીય મોર્ટારમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રી 1‰ થી વધુ ન હોવી જોઈએ.

૨.૨ સેલ્યુલોઝ ઈથરના પરમાણુ વજનની મોર્ટારની કામગીરી પર અસર

સામાન્ય રીતે, સેલ્યુલોઝ ઈથરની સ્નિગ્ધતા જેટલી વધારે અને સૂક્ષ્મતા જેટલી વધારે હશે, પાણીની જાળવણી વધુ સારી રહેશે અને બંધન શક્તિમાં વધારો થશે. કામગીરી પર નકારાત્મક અસર પડશે. તેથી, જીપ્સમ-આધારિત સ્વ-સ્તરીય મોર્ટાર સામગ્રીના મૂળભૂત ગુણધર્મો પર વિવિધ પરમાણુ વજનના સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પ્રભાવ વધુ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યો. મોર્ટારની પાણીની માંગ ચોક્કસ હદ સુધી વધી, પરંતુ સેટિંગ સમય અને પ્રવાહીતા પર કોઈ સ્પષ્ટ અસર પડી નહીં. તે જ સમયે, વિવિધ રાજ્યોમાં મોર્ટારની ફ્લેક્સરલ અને સંકુચિત શક્તિઓમાં ઘટાડો વલણ જોવા મળ્યું, પરંતુ ઘટાડો યાંત્રિક ગુણધર્મો પર સેલ્યુલોઝ ઈથર સામગ્રીના પ્રભાવ કરતા ઘણો ઓછો હતો. સારાંશમાં, સેલ્યુલોઝ ઈથરના પરમાણુ વજનમાં વધારાનો મોર્ટાર મિશ્રણના પ્રદર્શન પર કોઈ સ્પષ્ટ અસર થતો નથી. બાંધકામની સુવિધાને ધ્યાનમાં લેતા, ઓછી-સ્નિગ્ધતા અને નાના-પરમાણુ-વજનવાળા સેલ્યુલોઝ ઈથરને ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ-આધારિત સ્વ-સ્તરીય સામગ્રી તરીકે પસંદ કરવા જોઈએ.

૨.૩ ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમના હાઇડ્રેશનની ગરમી પર સેલ્યુલોઝ ઈથરની અસર

સેલ્યુલોઝ ઈથરની સામગ્રીમાં વધારો થતાં, ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમના હાઇડ્રેશનનો એક્ઝોથર્મિક પીક ધીમે ધીમે ઘટતો ગયો, અને પીક પોઝિશનનો સમય થોડો વિલંબિત થયો, જ્યારે હાઇડ્રેશનની એક્ઝોથર્મિક ગરમીમાં ઘટાડો થયો, પરંતુ સ્પષ્ટપણે નહીં. આ દર્શાવે છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમના હાઇડ્રેશન દર અને હાઇડ્રેશન ડિગ્રીને ચોક્કસ હદ સુધી વિલંબિત કરી શકે છે, તેથી ડોઝ ખૂબ મોટો ન હોવો જોઈએ, અને તેને 1‰ ની અંદર નિયંત્રિત કરવો જોઈએ. તે જોઈ શકાય છે કે સેલ્યુલોઝ ઈથર પાણીને મળ્યા પછી બનેલી કોલોઇડલ ફિલ્મ ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ કણોની સપાટી પર શોષાય છે, જે 2 કલાક પહેલા જીપ્સમના હાઇડ્રેશન દરને ઘટાડે છે. તે જ સમયે, તેની અનન્ય પાણીની રીટેન્શન અને જાડાઈ અસરો સ્લરી પાણીના બાષ્પીભવનમાં વિલંબ કરે છે અને ડિસિપેશન પછીના તબક્કામાં ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમના વધુ હાઇડ્રેશન માટે ફાયદાકારક છે. સારાંશમાં, જ્યારે યોગ્ય માત્રા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમના હાઇડ્રેશન દર અને હાઇડ્રેશન ડિગ્રી પર મર્યાદિત પ્રભાવ હોય છે. તે જ સમયે, સેલ્યુલોઝ ઈથર સામગ્રી અને મોલેક્યુલર વજનમાં વધારો સ્લરીની સ્નિગ્ધતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરશે અને ઉત્તમ પાણી જાળવણી કામગીરી દર્શાવશે. ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ સેલ્ફ-લેવલિંગ મોર્ટારની પ્રવાહીતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, પાણીનો વપરાશ નોંધપાત્ર રીતે વધશે, જે મોર્ટારના લાંબા સેટિંગ સમયને કારણે છે. યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ઘટાડો થવાનું મુખ્ય કારણ.

3. નિષ્કર્ષ

(1) જ્યારે ફ્લુઇડિટીનો ઉપયોગ નિયંત્રણ સૂચકાંક તરીકે કરવામાં આવે છે, ત્યારે સેલ્યુલોઝ ઈથર સામગ્રીમાં વધારા સાથે, ડિસલ્ફ્યુરાઇઝ્ડ જીપ્સમ-આધારિત સ્વ-સ્તરીય મોર્ટારનો સેટિંગ સમય નોંધપાત્ર રીતે લંબાય છે, અને યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે; સામગ્રીની તુલનામાં, સેલ્યુલોઝ ઈથરનું પરમાણુ વજન મોર્ટારના ઉપરોક્ત ગુણધર્મો પર વધારાનો બહુ ઓછો પ્રભાવ પડે છે. વ્યાપક રીતે ધ્યાનમાં લેતા, સેલ્યુલોઝ ઈથર નાના પરમાણુ વજન (20 000 Pa·s કરતા ઓછું સ્નિગ્ધતા મૂલ્ય) સાથે પસંદ કરવું જોઈએ, અને ડોઝ સિમેન્ટીયસ સામગ્રીના 1‰ ની અંદર નિયંત્રિત થવો જોઈએ.

(2) ડિસલ્ફરાઇઝ્ડ જીપ્સમના હાઇડ્રેશન હીટના પરીક્ષણ પરિણામો દર્શાવે છે કે આ પરીક્ષણના અવકાશમાં, સેલ્યુલોઝ ઇથરનો ડિસલ્ફરાઇઝ્ડ જીપ્સમના હાઇડ્રેશન દર અને હાઇડ્રેશન પ્રક્રિયા પર મર્યાદિત પ્રભાવ છે. પાણીના વપરાશમાં વધારો અને બલ્ક ડેન્સિટીમાં ઘટાડો એ ડિસલ્ફરાઇઝ્ડ જીપ્સમ-આધારિત મોર્ટારના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ઘટાડો થવાના મુખ્ય કારણો છે.