मशीन ब्लास्टिंग मोर्टार के गुणों पर हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज एचपीएमसी का प्रभाव

उद्योग की निरंतर प्रगति और प्रौद्योगिकी के सुधार के साथ, विदेशी मोर्टार छिड़काव मशीनों की शुरूआत और सुधार के माध्यम से, हाल के वर्षों में मेरे देश में यांत्रिक छिड़काव और पलस्तर तकनीक का बहुत विकास हुआ है। यांत्रिक छिड़काव मोर्टार साधारण मोर्टार से अलग है, जिसके लिए उच्च जल प्रतिधारण प्रदर्शन, उपयुक्त तरलता और कुछ एंटी-सैगिंग प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। आम तौर पर, मोर्टार में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज मिलाया जाता है, जिसमें से सेल्यूलोज ईथर (HPMC) सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। मोर्टार में हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज HPMC के मुख्य कार्य हैं: गाढ़ा और चिपचिपा बनाना, रियोलॉजी को समायोजित करना और उत्कृष्ट जल धारण क्षमता। हालांकि, HPMC की कमियों को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। HPMC में वायु-प्रवेश प्रभाव होता है, जो अधिक आंतरिक दोषों का कारण बनेगा और मोर्टार के यांत्रिक गुणों को गंभीर रूप से कम करेगा। शेडोंग चेनबैंग फाइन केमिकल कंपनी लिमिटेड ने मैक्रोस्कोपिक पहलू से मोर्टार के जल प्रतिधारण दर, घनत्व, वायु सामग्री और यांत्रिक गुणों पर एचपीएमसी के प्रभाव का अध्ययन किया, और सूक्ष्म पहलू से मोर्टार की एल संरचना पर हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज एचपीएमसी के प्रभाव का अध्ययन किया।

1. परीक्षण

1.1 कच्चा माल

सीमेंट: व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पी.0 42.5 सीमेंट, इसकी 28d फ्लेक्सुरल और संपीड़न शक्तियाँ क्रमशः 6.9 और 48.2 MPa हैं; रेत: चेंगडे की महीन नदी की रेत, 40-100 जाल; सेल्यूलोज ईथर: शेडोंग चेनबैंग फाइन केमिकल कंपनी लिमिटेड द्वारा उत्पादित, हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्यूलोज ईथर, सफेद पाउडर, नाममात्र चिपचिपापन 40, 100, 150, 200 Pa-s; पानी: साफ नल का पानी।

1.2 परीक्षण विधि

JGJ/T 105-2011 "मैकेनिकल स्प्रेइंग और प्लास्टरिंग के लिए निर्माण विनियम" के अनुसार, मोर्टार की स्थिरता 80-120 मिमी है, और पानी की अवधारण दर 90% से अधिक है। इस प्रयोग में, चूना-रेत अनुपात 1:5 पर सेट किया गया था, स्थिरता को (93+2) मिमी पर नियंत्रित किया गया था, और सेल्यूलोज ईथर को बाहरी रूप से मिश्रित किया गया था, और मिश्रण की मात्रा सीमेंट द्रव्यमान पर आधारित थी। मोर्टार के बुनियादी गुणों जैसे कि गीला घनत्व, वायु सामग्री, जल प्रतिधारण और स्थिरता का परीक्षण JGJ 70-2009 "बिल्डिंग मोर्टार के बुनियादी गुणों के लिए परीक्षण विधियों" के संदर्भ में किया जाता है, और वायु सामग्री का परीक्षण और गणना घनत्व विधि के अनुसार की जाती है। नमूनों की तैयारी, फ्लेक्सुरल और संपीड़न शक्ति परीक्षण GB/T 17671-1999 "सीमेंट मोर्टार रेत की ताकत के परीक्षण के तरीके (ISO विधि)" के अनुसार किए गए थे। लार्वा का व्यास पारा पोरोसिमेट्री द्वारा मापा गया था। पारा पोरोसिमीटर का मॉडल ऑटोपोर 9500 था, और माप सीमा 5.5 एनएम-360 माइक्रोन थी। कुल 4 सेट के परीक्षण किए गए। सीमेंट-रेत अनुपात 1:5 था, एचपीएमसी की चिपचिपाहट 100 पा-एस थी, और खुराक 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (संख्याएँ क्रमशः A, B, C, D हैं)।

2. परिणाम और विश्लेषण

2.1 सीमेंट मोर्टार की जल धारण दर पर एचपीएमसी का प्रभाव

जल प्रतिधारण मोर्टार की पानी को धारण करने की क्षमता को संदर्भित करता है। मशीन से छिड़के गए मोर्टार में, सेल्यूलोज ईथर को जोड़ने से पानी को प्रभावी ढंग से बनाए रखा जा सकता है, रक्तस्राव दर को कम किया जा सकता है, और सीमेंट-आधारित सामग्रियों के पूर्ण जलयोजन की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है। मोर्टार के जल प्रतिधारण पर HPMC का प्रभाव।

एचपीएमसी सामग्री की वृद्धि के साथ, मोर्टार की जल प्रतिधारण दर धीरे-धीरे बढ़ जाती है। 100, 150 और 200 Pa.s की चिपचिपाहट के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज ईथर के वक्र मूलतः समान हैं। जब सामग्री 0.05% -0.15% होती है, तो जल प्रतिधारण दर रैखिक रूप से बढ़ जाती है, और जब सामग्री 0.15% होती है, तो जल प्रतिधारण दर 93% से अधिक होती है। ; जब ग्रिट की मात्रा 0.20% से अधिक हो जाती है, तो जल प्रतिधारण दर की बढ़ती प्रवृत्ति सपाट हो जाती है, यह दर्शाता है कि एचपीएमसी की मात्रा संतृप्ति के करीब है। जल प्रतिधारण दर पर 40 Pa.s की चिपचिपाहट के साथ एचपीएमसी की मात्रा का प्रभाव वक्र लगभग एक सीधी रेखा है। आम तौर पर यह माना जाता है कि सेल्यूलोज ईथर का जल प्रतिधारण तंत्र है: सेल्यूलोज ईथर अणु पर हाइड्रॉक्सिल समूह और ईथर बंधन पर ऑक्सीजन परमाणु हाइड्रोजन बंधन बनाने के लिए पानी के अणु से जुड़ेंगे, ताकि मुक्त पानी बाध्य पानी बन जाए, इस प्रकार एक अच्छा जल प्रतिधारण प्रभाव निभाए; यह भी माना जाता है कि पानी के अणुओं और सेल्यूलोज ईथर आणविक श्रृंखलाओं के बीच अंतर-प्रसार पानी के अणुओं को सेल्यूलोज ईथर मैक्रोमोलेक्युलर श्रृंखलाओं के अंदरूनी हिस्से में प्रवेश करने और मजबूत बंधन बलों के अधीन होने की अनुमति देता है, जिससे सीमेंट घोल के जल प्रतिधारण में सुधार होता है। उत्कृष्ट जल प्रतिधारण मोर्टार को सजातीय रख सकता है, अलग करना आसान नहीं है, और अच्छा मिश्रण प्रदर्शन प्राप्त कर सकता है, जबकि यांत्रिक पहनने को कम करता है और मोर्टार छिड़काव मशीन के जीवन को बढ़ाता है।

2.2 सीमेंट मोर्टार के घनत्व और वायु सामग्री पर हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज एचपीएमसी का प्रभाव

जब एचपीएमसी की मात्रा 0-0.20% होती है, तो मोर्टार का घनत्व एचपीएमसी की मात्रा में वृद्धि के साथ तेजी से कम हो जाता है, 2050 किग्रा / एम 3 से लगभग 1650 किग्रा / एम 3 तक, जो लगभग 20% कम है; जब एचपीएमसी की मात्रा 0.20% से अधिक हो जाती है, तो घनत्व कम हो जाता है। शांत में। विभिन्न चिपचिपाहट के साथ 4 प्रकार के एचपीएमसी की तुलना, जितनी अधिक चिपचिपाहट होती है, मोर्टार का घनत्व उतना ही कम होता है; 150 और 200 पा.एस एचपीएमसी की मिश्रित चिपचिपाहट वाले मोर्टार के घनत्व वक्र मूल रूप से ओवरलैप होते हैं, यह दर्शाता है कि जैसे-जैसे एचपीएमसी की चिपचिपाहट बढ़ती जा रही है, घनत्व अब कम नहीं होता है।

मोर्टार की वायु सामग्री का परिवर्तन नियम मोर्टार के घनत्व के परिवर्तन के विपरीत है। जब हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज एचपीएमसी की सामग्री 0-0.20% होती है, तो एचपीएमसी सामग्री की वृद्धि के साथ, मोर्टार की वायु सामग्री लगभग रैखिक रूप से बढ़ जाती है; एचपीएमसी की सामग्री 0.20% से अधिक होने के बाद, वायु सामग्री शायद ही बदलती है, यह दर्शाता है कि मोर्टार का वायु-प्रवेश प्रभाव संतृप्ति के करीब है। 150 और 200 Pa.s की चिपचिपाहट के साथ HPMC का वायु-प्रवेश प्रभाव 40 और 100 Pa.s की चिपचिपाहट के साथ HPMC की तुलना में अधिक है।

सेल्यूलोज ईथर का वायु-प्रवेश प्रभाव मुख्य रूप से इसकी आणविक संरचना द्वारा निर्धारित होता है। सेल्यूलोज ईथर में हाइड्रोफिलिक समूह (हाइड्रॉक्सिल, ईथर) और हाइड्रोफोबिक समूह (मिथाइल, ग्लूकोज रिंग) दोनों होते हैं, और यह एक सर्फेक्टेंट है। , सतह की गतिविधि है, इस प्रकार एक वायु-प्रवेश प्रभाव पड़ता है। एक ओर, पेश की गई गैस मोर्टार में बॉल बेयरिंग के रूप में कार्य कर सकती है, मोर्टार के कार्य प्रदर्शन में सुधार कर सकती है, मात्रा बढ़ा सकती है और आउटपुट बढ़ा सकती है, जो निर्माता के लिए फायदेमंद है। लेकिन दूसरी ओर, वायु-प्रवेश प्रभाव मोर्टार की वायु सामग्री और सख्त होने के बाद छिद्र को बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप हानिकारक छिद्रों में वृद्धि होती है और यांत्रिक गुणों को बहुत कम कर देता है। हालांकि एचपीएमसी में एक निश्चित वायु-प्रवेश प्रभाव होता है, लेकिन यह वायु-प्रवेश एजेंट को प्रतिस्थापित नहीं कर सकता है। इसके अलावा, जब एचपीएमसी और वायु-प्रवेश एजेंट का एक ही समय में उपयोग किया जाता है, तो वायु-प्रवेश एजेंट विफल हो सकता है।

2.3 सीमेंट मोर्टार के यांत्रिक गुणों पर एचपीएमसी का प्रभाव

जब एचपीएमसी की मात्रा केवल 0.05% होती है, तो मोर्टार की फ्लेक्सुरल ताकत काफी कम हो जाती है, जो कि हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज एचपीएमसी के बिना खाली नमूने की तुलना में लगभग 25% कम है, और संपीड़न शक्ति केवल खाली नमूने के 65% -80% तक पहुंच सकती है। जब एचपीएमसी की मात्रा 0.20% से अधिक हो जाती है, तो मोर्टार की फ्लेक्सुरल ताकत और संपीड़न शक्ति में कमी स्पष्ट नहीं होती है। एचपीएमसी की चिपचिपाहट का मोर्टार के यांत्रिक गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। एचपीएमसी बहुत सारे छोटे हवा के बुलबुले पेश करता है, और मोर्टार पर हवा-प्रवेश प्रभाव मोर्टार के आंतरिक छिद्र और हानिकारक छिद्रों को बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप संपीड़न शक्ति और फ्लेक्सुरल ताकत में महत्वपूर्ण कमी आती है। मोर्टार की ताकत में कमी का एक अन्य कारण सेल्यूलोज ईथर का जल प्रतिधारण प्रभाव है, जो कठोर मोर्टार में पानी रखता है यांत्रिक निर्माण मोर्टार के लिए, हालांकि सेल्यूलोज ईथर मोर्टार की जल प्रतिधारण दर को काफी बढ़ा सकता है और इसकी कार्यशीलता में सुधार कर सकता है, अगर खुराक बहुत बड़ी है, तो यह मोर्टार के यांत्रिक गुणों को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा, इसलिए दोनों के बीच संबंधों को उचित रूप से तौला जाना चाहिए।

हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज एचपीएमसी की मात्रा में वृद्धि के साथ, मोर्टार के तह अनुपात में समग्र वृद्धि की प्रवृत्ति दिखाई दी, जो मूल रूप से एक रैखिक संबंध था। ऐसा इसलिए है क्योंकि जोड़ा गया सेल्यूलोज ईथर बड़ी संख्या में हवा के बुलबुले पेश करता है, जो मोर्टार के अंदर अधिक दोष पैदा करता है, और गाइड रोज मोर्टार की संपीड़न शक्ति तेजी से कम हो जाती है, हालांकि फ्लेक्सुरल ताकत भी एक निश्चित सीमा तक कम हो जाती है; लेकिन सेल्यूलोज ईथर मोर्टार के लचीलेपन में सुधार कर सकता है, यह फ्लेक्सुरल ताकत के लिए फायदेमंद है, जिससे कमी की दर धीमी हो जाती है। व्यापक रूप से विचार करने पर, दोनों के संयुक्त प्रभाव से तह अनुपात में वृद्धि होती है।

2.4 मोर्टार के एल व्यास पर एचपीएमसी का प्रभाव

छिद्र आकार वितरण वक्र, छिद्र आकार वितरण डेटा और AD नमूनों के विभिन्न सांख्यिकीय मापदंडों से, यह देखा जा सकता है कि HPMC का सीमेंट मोर्टार की छिद्र संरचना पर बहुत प्रभाव पड़ता है:

(1) एचपीएमसी जोड़ने के बाद, सीमेंट मोर्टार का छिद्र आकार काफी बढ़ जाता है। छिद्र आकार वितरण वक्र पर, छवि का क्षेत्र दाईं ओर चला जाता है, और शिखर मूल्य के अनुरूप छिद्र मूल्य बड़ा हो जाता है। एचपीएमसी जोड़ने के बाद, सीमेंट मोर्टार का औसत छिद्र व्यास रिक्त नमूने की तुलना में काफी बड़ा है, और 0.3% खुराक वाले नमूने का औसत छिद्र व्यास रिक्त नमूने की तुलना में परिमाण के 2 आदेशों से बढ़ जाता है।

(2) कंक्रीट में छिद्रों को चार प्रकारों में विभाजित करें, अर्थात् हानिरहित छिद्र (≤20 एनएम), कम हानिकारक छिद्र (20-100 एनएम), हानिकारक छिद्र (100-200 एनएम) और कई हानिकारक छिद्र (≥200 एनएम)। यह तालिका 1 से देखा जा सकता है कि एचपीएमसी जोड़ने के बाद हानिरहित छिद्रों या कम हानिकारक छिद्रों की संख्या काफी कम हो जाती है, और हानिकारक छिद्रों या अधिक हानिकारक छिद्रों की संख्या बढ़ जाती है। एचपीएमसी के साथ मिश्रित नहीं किए गए नमूनों के हानिरहित छिद्र या कम हानिकारक छिद्र लगभग 49.4% हैं। एचपीएमसी जोड़ने के बाद, हानिरहित छिद्र या कम हानिकारक छिद्र काफी कम हो जाते हैं। उदाहरण के रूप में 0.1% की खुराक लेते हुए, हानिरहित छिद्र या कम हानिकारक छिद्र लगभग 45% कम हो जाते हैं

(3) हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज एचपीएमसी सामग्री की वृद्धि के साथ औसत छिद्र व्यास, औसत छिद्र व्यास, विशिष्ट छिद्र मात्रा और विशिष्ट सतह क्षेत्र बहुत सख्त परिवर्तन नियम का पालन नहीं करते हैं, जो पारा इंजेक्शन परीक्षण में नमूना चयन से संबंधित हो सकता है। बड़े फैलाव से संबंधित है। लेकिन कुल मिलाकर, एचपीएमसी के साथ मिश्रित नमूने का औसत छिद्र व्यास, औसत छिद्र व्यास और विशिष्ट छिद्र मात्रा रिक्त नमूने की तुलना में बढ़ जाती है, जबकि विशिष्ट सतह क्षेत्र घट जाती है।