सिमेंट-आधारित पदार्थांवर हायड्रॉक्सीप्रोपिलमिथाइलसेल्युलोज (HPMC) चा प्रभाव सुधारणे

अलिकडच्या वर्षांत, बाह्य भिंतींच्या इन्सुलेशन तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासासह, सेल्युलोज उत्पादन तंत्रज्ञानाची सतत प्रगती आणि HPMC च्या उत्कृष्ट वैशिष्ट्यांसह, HPMC चा वापर बांधकाम उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर केला जात आहे.

HPMC आणि सिमेंट-आधारित सामग्रीमधील कृतीची यंत्रणा अधिक एक्सप्लोर करण्यासाठी, हा पेपर सिमेंट-आधारित सामग्रीच्या एकत्रित गुणधर्मांवर HPMC च्या सुधारणा प्रभावावर लक्ष केंद्रित करतो.

गोठण्याचा वेळ

काँक्रीटचा सेटिंग वेळ हा प्रामुख्याने सिमेंटच्या सेटिंग वेळेशी संबंधित असतो आणि एकूण घटकांचा फारसा प्रभाव नसतो, त्यामुळे पाण्याखालील नॉन-डिस्पर्सिबल काँक्रीट मिश्रणाच्या सेटिंग वेळेवर HPMC चा प्रभाव अभ्यासण्यासाठी मोर्टारचा सेटिंग वेळ वापरला जाऊ शकतो, कारण मोर्टारचा सेटिंग वेळ पाण्यामुळे प्रभावित होतो. म्हणून, मोर्टारच्या सेटिंग वेळेवर HPMC चा प्रभाव मूल्यांकन करण्यासाठी, पाणी-सिमेंट गुणोत्तर आणि मोर्टारचे मोर्टार गुणोत्तर निश्चित करणे आवश्यक आहे.

प्रयोगानुसार, HPMC च्या जोडणीचा मोर्टार मिश्रणावर लक्षणीय मंदावणारा प्रभाव पडतो आणि HPMC सामग्री वाढल्याने मोर्टारचा सेटिंग वेळ क्रमाने वाढतो. त्याच HPMC सामग्री अंतर्गत, पाण्याखालील मोल्डेड मोर्टार हवेत तयार होणाऱ्या मोर्टारपेक्षा वेगवान असतो. मध्यम मोल्डिंगचा सेटिंग वेळ जास्त असतो. पाण्यात मोजले असता, रिकाम्या नमुन्याच्या तुलनेत, HPMC मध्ये मिसळलेल्या मोर्टारचा सेटिंग वेळ सुरुवातीच्या सेटिंगसाठी 6-18 तासांनी आणि अंतिम सेटिंगसाठी 6-22 तासांनी उशीर होतो. म्हणून, HPMC चा वापर प्रवेगकांसह संयोजनात करावा.

HPMC हा एक उच्च-आण्विक पॉलिमर आहे ज्यामध्ये मॅक्रोमोलेक्युलर रेषीय रचना असते आणि फंक्शनल ग्रुपवर हायड्रॉक्सिल ग्रुप असतो, जो मिक्सिंग वॉटर रेणूंसोबत हायड्रोजन बंध तयार करू शकतो आणि मिक्सिंग वॉटरची स्निग्धता वाढवू शकतो. HPMC च्या लांब आण्विक साखळ्या एकमेकांना आकर्षित करतील, ज्यामुळे HPMC रेणू एकमेकांशी अडकून नेटवर्क स्ट्रक्चर तयार करतील, सिमेंट गुंडाळतील आणि पाणी मिसळतील. HPMC फिल्मसारखी नेटवर्क स्ट्रक्चर बनवते आणि सिमेंट गुंडाळते, त्यामुळे ते मोर्टारमध्ये पाण्याचे अस्थिरीकरण प्रभावीपणे रोखेल आणि सिमेंटच्या हायड्रेशन रेटला अडथळा आणेल किंवा मंद करेल.

रक्तस्त्राव

मोर्टारचा रक्तस्त्राव होण्याची घटना काँक्रीटसारखीच असते, ज्यामुळे गंभीर एकत्रित सेटलमेंट होईल, परिणामी स्लरीच्या वरच्या थराचे पाणी-सिमेंट गुणोत्तर वाढेल, ज्यामुळे सुरुवातीच्या टप्प्यात स्लरीच्या वरच्या थराचे मोठे प्लास्टिक आकुंचन होईल आणि अगदी क्रॅकिंग देखील होईल आणि स्लरीच्या पृष्ठभागाच्या थराची ताकद तुलनेने कमकुवत होईल.

जेव्हा डोस ०.५% पेक्षा जास्त असतो तेव्हा मुळात रक्तस्त्राव होत नाही. कारण जेव्हा HPMC मोर्टारमध्ये मिसळले जाते तेव्हा HPMC मध्ये फिल्म-फॉर्मिंग आणि नेटवर्क स्ट्रक्चर असते आणि मॅक्रोमोलेक्यूल्सच्या लांब साखळीवर हायड्रॉक्सिल ग्रुप्सचे शोषण केल्याने सिमेंट आणि मोर्टारमध्ये मिसळणारे पाणी फ्लोक्युलेशन बनते, ज्यामुळे मोर्टारची स्थिर रचना सुनिश्चित होते. मोर्टारमध्ये HPMC जोडल्यानंतर, अनेक स्वतंत्र लहान हवेचे फुगे तयार होतील. हे हवेचे फुगे मोर्टारमध्ये समान रीतीने वितरित केले जातील आणि एकत्रित जमा होण्यास अडथळा आणतील. HPMC च्या तांत्रिक कामगिरीचा सिमेंट-आधारित सामग्रीवर मोठा प्रभाव पडतो आणि ते बहुतेकदा नवीन सिमेंट-आधारित संमिश्र सामग्री जसे की ड्राय पावडर मोर्टार आणि पॉलिमर मोर्टार तयार करण्यासाठी वापरले जाते, जेणेकरून त्यात चांगले पाणी धारणा आणि प्लास्टिक धारणा असते.

मोर्टार पाण्याची मागणी

जेव्हा HPMC चे प्रमाण कमी असते, तेव्हा त्याचा मोर्टारच्या पाण्याच्या मागणीवर मोठा प्रभाव पडतो. ताज्या मोर्टारच्या विस्ताराची डिग्री मुळात सारखीच ठेवल्यास, HPMC चे प्रमाण आणि मोर्टारची पाण्याची मागणी एका विशिष्ट कालावधीत एका रेषीय संबंधात बदलते आणि मोर्टारची पाण्याची मागणी प्रथम कमी होते आणि नंतर स्पष्टपणे वाढते. जेव्हा HPMC चे प्रमाण 0.025% पेक्षा कमी असते, तेव्हा प्रमाण वाढल्याने, मोर्टारची पाण्याची मागणी त्याच विस्ताराच्या डिग्रीखाली कमी होते, जे दर्शविते की जेव्हा HPMC चे प्रमाण कमी असते, तेव्हा त्याचा मोर्टारवर पाणी कमी करणारा प्रभाव असतो आणि HPMC चा हवा-प्रवेश करणारा प्रभाव असतो. मोर्टारमध्ये मोठ्या संख्येने लहान स्वतंत्र हवेचे बुडबुडे असतात आणि हे हवेचे बुडबुडे मोर्टारची तरलता सुधारण्यासाठी वंगण म्हणून काम करतात. जेव्हा डोस 0.025% पेक्षा जास्त असतो, तेव्हा डोस वाढल्याने मोर्टारची पाण्याची मागणी वाढते. कारण HPMC ची नेटवर्क रचना अधिक पूर्ण झाली आहे आणि लांब आण्विक साखळीवरील फ्लॉक्समधील अंतर कमी झाले आहे, ज्यामुळे आकर्षण आणि एकसंधतेचा प्रभाव पडतो आणि मोर्टारची तरलता कमी होते. म्हणून, विस्ताराची डिग्री मुळात समान असल्यास, स्लरी पाण्याच्या मागणीत वाढ दर्शवते.

०१. फैलाव प्रतिकार चाचणी:

अँटी-डिस्पर्शन एजंटची गुणवत्ता मोजण्यासाठी अँटी-डिस्पर्शन हा एक महत्त्वाचा तांत्रिक निर्देशांक आहे. एचपीएमसी हे पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर कंपाऊंड आहे, ज्याला पाण्यात विरघळणारे रेझिन किंवा पाण्यात विरघळणारे पॉलिमर असेही म्हणतात. ते मिश्रणाच्या पाण्याची चिकटपणा वाढवून मिश्रणाची सुसंगतता वाढवते. हे एक हायड्रोफिलिक पॉलिमर मटेरियल आहे जे पाण्यात विरघळून द्रावण किंवा डिस्पर्शन तयार करू शकते.

प्रयोगांवरून असे दिसून आले आहे की जेव्हा नॅप्थालीन-आधारित उच्च-कार्यक्षमता सुपरप्लास्टिकायझरचे प्रमाण वाढते तेव्हा सुपरप्लास्टिकायझर जोडल्याने ताज्या मिश्रित सिमेंट मोर्टारचा फैलाव प्रतिकार कमी होतो. कारण नॅप्थालीन-आधारित उच्च-कार्यक्षमता पाणी कमी करणारा हा एक सर्फॅक्टंट आहे. जेव्हा पाणी कमी करणारा हा मोर्टारमध्ये जोडला जातो तेव्हा पाणी कमी करणारा हा सिमेंट कणांच्या पृष्ठभागावर केंद्रित केला जातो जेणेकरून सिमेंट कणांच्या पृष्ठभागावर समान चार्ज असेल. या विद्युत प्रतिकर्षणामुळे सिमेंट कण तयार होतात. सिमेंटची फ्लोक्युलेशन रचना काढून टाकली जाते आणि संरचनेत गुंडाळलेले पाणी सोडले जाते, ज्यामुळे सिमेंटचा काही भाग नष्ट होतो. त्याच वेळी, असे आढळून आले आहे की HPMC सामग्री वाढल्याने, ताज्या सिमेंट मोर्टारचा फैलाव प्रतिकार चांगला होत आहे.

०२. काँक्रीटची ताकद वैशिष्ट्ये:

एका पायलट फाउंडेशन प्रकल्पात, HPMC पाण्याखालील नॉन-डिस्पर्सिबल काँक्रीट अॅडमिश्चर लागू करण्यात आले आणि डिझाइन स्ट्रेंथ ग्रेड C25 होता. मूलभूत चाचणीनुसार, सिमेंटचे प्रमाण 400kg आहे, कंपाउंड सिलिका फ्यूम 25kg/m3 आहे, HPMC ची इष्टतम मात्रा सिमेंटच्या प्रमाणाच्या 0.6% आहे, पाणी-सिमेंट गुणोत्तर 0.42 आहे, वाळूचा दर 40% आहे आणि नॅप्थालीन-आधारित उच्च-कार्यक्षमता वॉटर रिड्यूसरचे उत्पादन आहे. सिमेंटचे प्रमाण 8% आहे, हवेतील काँक्रीटच्या नमुन्याची सरासरी 28d ताकद 42.6MPa आहे, 60 मिमीच्या ड्रॉप उंचीसह पाण्याखालील काँक्रीटची 28d सरासरी ताकद 36.4MPa आहे आणि पाण्याने तयार केलेल्या काँक्रीटचे हवेने तयार केलेल्या काँक्रीटशी ताकद गुणोत्तर 84.8% आहे, परिणाम अधिक लक्षणीय आहे.

०३. प्रयोग दाखवतात:

(१) HPMC च्या जोडणीमुळे मोर्टार मिश्रणावर स्पष्टपणे मंदावणारा परिणाम होतो. HPMC सामग्री वाढल्याने, मोर्टारचा सेटिंग वेळ क्रमाने वाढतो. त्याच HPMC सामग्री अंतर्गत, पाण्याखाली तयार होणारा मोर्टार हवेत तयार होणाऱ्या मोर्टारपेक्षा वेगवान असतो. मध्यम मोल्डिंगचा सेटिंग वेळ जास्त असतो. हे वैशिष्ट्य पाण्याखालील काँक्रीट पंपिंगसाठी फायदेशीर आहे.

(२) हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोजमध्ये मिसळलेल्या ताज्या सिमेंट मोर्टारमध्ये चांगले एकसंध गुणधर्म असतात आणि जवळजवळ रक्तस्त्राव होत नाही.

(३) एचपीएमसीचे प्रमाण आणि मोर्टारची पाण्याची मागणी प्रथम कमी झाली आणि नंतर स्पष्टपणे वाढली.

(४) पाणी कमी करणाऱ्या एजंटचा समावेश केल्याने मोर्टारसाठी वाढत्या पाण्याच्या मागणीची समस्या सुधारते, परंतु त्याचा डोस योग्यरित्या नियंत्रित केला पाहिजे, अन्यथा ताज्या मिश्रित सिमेंट मोर्टारचा पाण्याखालील फैलाव प्रतिकार कधीकधी कमी होईल.

(५) HPMC मध्ये मिसळलेल्या सिमेंट पेस्टच्या नमुन्यात आणि रिकाम्या नमुन्यात फारसा फरक नाही आणि पाण्यात आणि हवेत ओतलेल्या सिमेंट पेस्टच्या नमुन्याची रचना आणि घनता यात फारसा फरक नाही. २८ दिवस पाण्याखाली तयार झालेला नमुना थोडासा कुरकुरीत असतो. मुख्य कारण म्हणजे HPMC जोडल्याने पाण्यात ओतताना सिमेंटचे नुकसान आणि फैलाव मोठ्या प्रमाणात कमी होतो, परंतु सिमेंट दगडाची कॉम्पॅक्टनेस देखील कमी होते. प्रकल्पात, पाण्याखाली न पसरण्याचा परिणाम सुनिश्चित करण्याच्या अटीवर, HPMC चा डोस शक्य तितका कमी केला पाहिजे.

(६) पाण्याखाली न पसरणारे काँक्रीट मिश्रण HPMC जोडणे, डोस नियंत्रित करणे ताकदीसाठी फायदेशीर आहे. पायलट प्रोजेक्ट दर्शविते की पाण्याने तयार केलेल्या काँक्रीट आणि हवेने तयार केलेल्या काँक्रीटचे ताकद प्रमाण ८४.८% आहे आणि त्याचा परिणाम तुलनेने लक्षणीय आहे.