सिमेंट-आधारित पदार्थांमध्ये सेल्युलोज इथरचा वापर

१ परिचय
चीन गेल्या २० वर्षांहून अधिक काळापासून रेडी-मिश्रित मोर्टारला प्रोत्साहन देत आहे. विशेषतः अलिकडच्या काळात, संबंधित राष्ट्रीय सरकारी विभागांनी रेडी-मिश्रित मोर्टारच्या विकासाला महत्त्व दिले आहे आणि प्रोत्साहनपर धोरणे जारी केली आहेत. सध्या, देशात १० हून अधिक प्रांत आणि नगरपालिका आहेत ज्यांनी रेडी-मिश्रित मोर्टार वापरला आहे. ६०% पेक्षा जास्त, सामान्य प्रमाणापेक्षा ८०० हून अधिक रेडी-मिश्रित मोर्टार उपक्रम आहेत, ज्यांची वार्षिक डिझाइन क्षमता २७४ दशलक्ष टन आहे. २०२१ मध्ये, सामान्य रेडी-मिश्रित मोर्टारचे वार्षिक उत्पादन ६२.०२ दशलक्ष टन होते.

बांधकाम प्रक्रियेदरम्यान, मोर्टारमध्ये अनेकदा जास्त पाणी कमी होते आणि त्यात हायड्रेट होण्यासाठी पुरेसा वेळ आणि पाणी नसते, ज्यामुळे सिमेंट पेस्ट कडक झाल्यानंतर अपुरी ताकद आणि क्रॅक होते. कोरड्या-मिश्रित मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथर हे एक सामान्य पॉलिमर मिश्रण आहे. त्यात पाणी धारणा, घट्ट होणे, मंदावणे आणि हवा प्रवेश करणे ही कार्ये आहेत आणि मोर्टारची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते.

मोर्टारला वाहतुकीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी आणि क्रॅकिंग आणि कमी बाँडिंग स्ट्रेंथच्या समस्या सोडवण्यासाठी, मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथर जोडणे खूप महत्वाचे आहे. हा लेख सेल्युलोज इथरची वैशिष्ट्ये आणि सिमेंट-आधारित सामग्रीच्या कामगिरीवर त्याचा प्रभाव थोडक्यात सादर करतो, ज्यामुळे तयार-मिश्रित मोर्टारच्या संबंधित तांत्रिक समस्या सोडवण्यास मदत होईल अशी आशा आहे.

२ सेल्युलोज इथरचा परिचय
सेल्युलोज इथर (सेल्युलोज इथर) हे सेल्युलोजपासून एक किंवा अधिक इथरिफिकेशन एजंट्सच्या इथरिफिकेशन रिअॅक्शन आणि ड्राय ग्राइंडिंगद्वारे बनवले जाते.

२.१ सेल्युलोज इथरचे वर्गीकरण
इथर सबस्टिट्यूएंट्सच्या रासायनिक रचनेनुसार, सेल्युलोज इथर अॅनिओनिक, कॅशनिक आणि नॉनिओनिक इथरमध्ये विभागले जाऊ शकतात. आयनिक सेल्युलोज इथरमध्ये प्रामुख्याने कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज इथर (CMC) समाविष्ट आहे; नॉन-आयनिक सेल्युलोज इथरमध्ये प्रामुख्याने मिथाइल सेल्युलोज इथर (MC), हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज इथर (HPMC) आणि हायड्रॉक्सीइथिल फायबर इथर (HC) इत्यादींचा समावेश आहे. नॉन-आयनिक इथर पाण्यात विरघळणारे इथर आणि तेलात विरघळणारे इथरमध्ये विभागले जातात. नॉन-आयनिक पाण्यात विरघळणारे इथर प्रामुख्याने मोर्टार उत्पादनांमध्ये वापरले जातात. कॅल्शियम आयनच्या उपस्थितीत, आयनिक सेल्युलोज इथर अस्थिर असतात, म्हणून ते ड्राय-मिक्स मोर्टार उत्पादनांमध्ये क्वचितच वापरले जातात जे सिमेंट, स्लेक्ड लाईम इत्यादी सिमेंटिंग मटेरियल म्हणून वापरतात. नॉन-आयनिक पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज इथर त्यांच्या सस्पेंशन स्थिरता आणि पाणी धारणा प्रभावामुळे बांधकाम साहित्य उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
इथरिफिकेशन प्रक्रियेत निवडलेल्या वेगवेगळ्या इथरिफिकेशन एजंट्सनुसार, सेल्युलोज इथर उत्पादनांमध्ये मिथाइल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीथिल मिथाइल सेल्युलोज, सायनोइथिल सेल्युलोज, कार्बोक्झिमिथाइल सेल्युलोज, इथाइल सेल्युलोज, बेंझिल सेल्युलोज, कार्बोक्झिमिथाइल हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीप्रोपिल मिथाइल सेल्युलोज, बेंझिल सायनोइथिल सेल्युलोज आणि फिनाइल सेल्युलोज यांचा समावेश होतो.

मोर्टारमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सेल्युलोज इथरमध्ये सामान्यतः मिथाइल सेल्युलोज इथर (MC), हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज (HPMC), हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइल सेल्युलोज इथर (HEMC) आणि हायड्रॉक्सीइथिल सेल्युलोज इथर (HEMC) यांचा समावेश होतो. त्यापैकी, HPMC आणि HEMC हे सर्वात जास्त वापरले जातात.

२.२ सेल्युलोज इथरचे रासायनिक गुणधर्म
प्रत्येक सेल्युलोज इथरमध्ये सेल्युलोज-अ‍ॅनहायड्रोग्लुकोज रचनेची मूलभूत रचना असते. सेल्युलोज इथर तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, सेल्युलोज फायबर प्रथम अल्कधर्मी द्रावणात गरम केले जाते आणि नंतर इथरिफायिंग एजंटने प्रक्रिया केली जाते. तंतुमय प्रतिक्रिया उत्पादन शुद्ध केले जाते आणि विशिष्ट सूक्ष्मतेसह एकसमान पावडर तयार करण्यासाठी ग्राउंड केले जाते.

एमसीच्या उत्पादनात, फक्त मिथाइल क्लोराईडचा वापर इथरिफायिंग एजंट म्हणून केला जातो; मिथाइल क्लोराईड व्यतिरिक्त, एचपीएमसीच्या उत्पादनात हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सबस्टिट्यूएंट्स मिळविण्यासाठी प्रोपीलीन ऑक्साईडचा वापर केला जातो. विविध सेल्युलोज इथरमध्ये वेगवेगळे मिथाइल आणि हायड्रॉक्सीप्रोपाइल सबस्टिट्यूएंट्स असतात, जे सेल्युलोज इथर द्रावणाच्या सेंद्रिय सुसंगतता आणि थर्मल जेल तापमानावर परिणाम करतात.

२.३ सेल्युलोज इथरची विघटन वैशिष्ट्ये

सेल्युलोज इथरच्या विरघळण्याच्या वैशिष्ट्यांचा सिमेंट मोर्टारच्या कार्यक्षमतेवर मोठा प्रभाव पडतो. सेल्युलोज इथरचा वापर सिमेंट मोर्टारची एकसंधता आणि पाणी धारणा सुधारण्यासाठी केला जाऊ शकतो, परंतु हे सेल्युलोज इथर पाण्यात पूर्णपणे आणि पूर्णपणे विरघळण्यावर अवलंबून असते. सेल्युलोज इथरच्या विरघळण्यावर परिणाम करणारे मुख्य घटक म्हणजे विरघळण्याचा वेळ, ढवळण्याची गती आणि पावडरची सूक्ष्मता.

२.४ सिमेंट मोर्टारमध्ये बुडण्याची भूमिका

सिमेंट स्लरीचा एक महत्त्वाचा घटक म्हणून, डिस्ट्रॉयचा खालील बाबींमध्ये परिणाम होतो.
(१) मोर्टारची कार्यक्षमता सुधारणे आणि मोर्टारची चिकटपणा वाढवणे.
फ्लेम जेटचा समावेश केल्याने मोर्टार वेगळे होण्यापासून रोखता येते आणि एकसमान आणि एकसमान प्लास्टिक बॉडी मिळू शकते. उदाहरणार्थ, HEMC, HPMC इत्यादींचा समावेश असलेले बूथ पातळ-थर मोर्टार आणि प्लास्टरिंगसाठी सोयीस्कर आहेत. , कातरणे दर, तापमान, कोसळण्याची एकाग्रता आणि विरघळलेल्या मीठाची एकाग्रता.
(२) त्याचा हवा रोखण्याचा प्रभाव आहे.
अशुद्धतेमुळे, कणांमध्ये गटांचा प्रवेश कणांच्या पृष्ठभागाची ऊर्जा कमी करतो आणि प्रक्रियेत ढवळत पृष्ठभागासह मिसळलेल्या मोर्टारमध्ये स्थिर, एकसमान आणि बारीक कणांचा समावेश करणे सोपे होते. "बॉल कार्यक्षमता" मोर्टारची बांधकाम कार्यक्षमता सुधारते, मोर्टारची आर्द्रता कमी करते आणि मोर्टारची थर्मल चालकता कमी करते. चाचण्यांमधून असे दिसून आले आहे की जेव्हा HEMC आणि HPMC चे मिश्रण प्रमाण 0.5% असते, तेव्हा मोर्टारमधील वायूचे प्रमाण सर्वात जास्त असते, सुमारे 55%; जेव्हा मिश्रण प्रमाण 0.5% पेक्षा जास्त असते, तेव्हा मोर्टारची सामग्री हळूहळू वाढत असताना वायूच्या प्रमाणाच्या ट्रेंडमध्ये विकसित होते.
(३) ते बदलू नका.

मेण मोर्टारमध्ये विरघळू शकते, वंगण घालू शकते आणि ढवळू शकते आणि मोर्टार आणि प्लास्टरिंग पावडरच्या पातळ थराचे गुळगुळीतीकरण सुलभ करते. ते आगाऊ ओले करण्याची आवश्यकता नाही. बांधकामानंतर, सिमेंटिअस मटेरियलला मोर्टार आणि सब्सट्रेटमधील चिकटपणा सुधारण्यासाठी किनाऱ्यावर दीर्घकाळ सतत हायड्रेशन देखील मिळू शकते.

सेल्युलोज इथरचे ताज्या सिमेंट-आधारित पदार्थांवर होणारे बदलाचे परिणाम प्रामुख्याने घट्ट होणे, पाणी टिकवून ठेवणे, हवा आत प्रवेश करणे आणि मंदावणे यांचा समावेश करतात. सिमेंट-आधारित पदार्थांमध्ये सेल्युलोज इथरच्या व्यापक वापरामुळे, सेल्युलोज इथर आणि सिमेंट स्लरी यांच्यातील परस्परसंवाद हळूहळू संशोधनाचे केंद्र बनत आहे.