మెషిన్ బ్లాస్టింగ్ మోర్టార్ లక్షణాలపై హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ HPMC ప్రభావం

పరిశ్రమ నిరంతర పురోగతి మరియు సాంకేతిక పరిజ్ఞానం మెరుగుదలతో, విదేశీ మోర్టార్ స్ప్రేయింగ్ యంత్రాల పరిచయం మరియు మెరుగుదల ద్వారా, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో నా దేశంలో మెకానికల్ స్ప్రేయింగ్ మరియు ప్లాస్టరింగ్ టెక్నాలజీ బాగా అభివృద్ధి చెందింది. మెకానికల్ స్ప్రేయింగ్ మోర్టార్ సాధారణ మోర్టార్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, దీనికి అధిక నీటి నిలుపుదల పనితీరు, తగిన ద్రవత్వం మరియు నిర్దిష్ట యాంటీ-సాగింగ్ పనితీరు అవసరం. సాధారణంగా, హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ మోర్టార్‌కు జోడించబడుతుంది, వీటిలో సెల్యులోజ్ ఈథర్ (HPMC) ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది. మోర్టార్‌లోని హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ HPMC యొక్క ప్రధాన విధులు: గట్టిపడటం మరియు విస్కోసిఫైయింగ్, రియాలజీని సర్దుబాటు చేయడం మరియు అద్భుతమైన నీటి నిలుపుదల సామర్థ్యం. అయితే, HPMC యొక్క లోపాలను విస్మరించలేము. HPMC గాలిలోకి ప్రవేశించే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది మరింత అంతర్గత లోపాలను కలిగిస్తుంది మరియు మోర్టార్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను తీవ్రంగా తగ్గిస్తుంది. షాన్డాంగ్ చెన్‌బాంగ్ ఫైన్ కెమికల్ కో., లిమిటెడ్. మాక్రోస్కోపిక్ కోణం నుండి మోర్టార్ యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు, సాంద్రత, గాలి కంటెంట్ మరియు యాంత్రిక లక్షణాలపై HPMC ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేసింది మరియు మైక్రోస్కోపిక్ కోణం నుండి మోర్టార్ యొక్క L నిర్మాణంపై హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ HPMC ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేసింది. .

1. పరీక్ష

1.1 ముడి పదార్థాలు

సిమెంట్: వాణిజ్యపరంగా లభించే P.0 42.5 సిమెంట్, దాని 28d ఫ్లెక్చరల్ మరియు కంప్రెసివ్ బలాలు వరుసగా 6.9 మరియు 48.2 MPa; ఇసుక: చెంగ్డే ఫైన్ రివర్ ఇసుక, 40-100 మెష్; సెల్యులోజ్ ఈథర్: షాన్డాంగ్ చెన్‌బాంగ్ ఫైన్ కెమికల్ కో., లిమిటెడ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడింది. హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్, తెల్లటి పొడి, నామమాత్రపు స్నిగ్ధత 40, 100, 150, 200 Pa-s; నీరు: శుభ్రమైన కుళాయి నీరు.

1.2 పరీక్షా పద్ధతి

JGJ/T 105-2011 “మెకానికల్ స్ప్రేయింగ్ మరియు ప్లాస్టరింగ్ కోసం నిర్మాణ నిబంధనలు” ప్రకారం, మోర్టార్ యొక్క స్థిరత్వం 80-120 mm, మరియు నీటి నిలుపుదల రేటు 90% కంటే ఎక్కువ. ఈ ప్రయోగంలో, సున్నం-ఇసుక నిష్పత్తి 1:5 వద్ద సెట్ చేయబడింది, స్థిరత్వం (93+2) mm వద్ద నియంత్రించబడింది మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను బాహ్యంగా కలుపుతారు మరియు బ్లెండింగ్ మొత్తం సిమెంట్ ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. తడి సాంద్రత, గాలి కంటెంట్, నీటి నిలుపుదల మరియు స్థిరత్వం వంటి మోర్టార్ యొక్క ప్రాథమిక లక్షణాలను JGJ 70-2009 “బిల్డింగ్ మోర్టార్ యొక్క ప్రాథమిక లక్షణాల కోసం పరీక్షా పద్ధతులు” సూచనతో పరీక్షిస్తారు మరియు గాలి కంటెంట్‌ను పరీక్షించి సాంద్రత పద్ధతి ప్రకారం లెక్కిస్తారు. నమూనాల తయారీ, ఫ్లెక్చరల్ మరియు సంపీడన బలం పరీక్షలు GB/T 17671-1999 “సిమెంట్ మోర్టార్ ఇసుక బలాన్ని పరీక్షించే పద్ధతులు (ISO పద్ధతి)” ప్రకారం నిర్వహించబడ్డాయి. లార్వా యొక్క వ్యాసాన్ని పాదరసం పోరోసిమెట్రీ ద్వారా కొలుస్తారు. పాదరసం పోరోసిమీటర్ యొక్క నమూనా AUTOPORE 9500, మరియు కొలత పరిధి 5.5 nm-360 μm. మొత్తం 4 సెట్ల పరీక్షలు నిర్వహించబడ్డాయి. సిమెంట్-ఇసుక నిష్పత్తి 1:5, HPMC యొక్క స్నిగ్ధత 100 Pa-s, మరియు మోతాదు 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (సంఖ్యలు వరుసగా A, B, C, D).

2. ఫలితాలు మరియు విశ్లేషణ

2.1 సిమెంట్ మోర్టార్ యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటుపై HPMC ప్రభావం

నీటి నిలుపుదల అంటే మోర్టార్ నీటిని పట్టుకునే సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది. మెషిన్ స్ప్రే చేసిన మోర్టార్‌లో, సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను జోడించడం వల్ల నీటిని సమర్థవంతంగా నిలుపుకోవచ్చు, రక్తస్రావం రేటును తగ్గించవచ్చు మరియు సిమెంట్ ఆధారిత పదార్థాల పూర్తి ఆర్ద్రీకరణ అవసరాలను తీర్చవచ్చు. మోర్టార్ యొక్క నీటి నిలుపుదలపై HPMC ప్రభావం.

HPMC కంటెంట్ పెరుగుదలతో, మోర్టార్ యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు క్రమంగా పెరుగుతుంది. 100, 150 మరియు 200 Pa.s స్నిగ్ధతలతో కూడిన హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క వక్రతలు ప్రాథమికంగా ఒకే విధంగా ఉంటాయి. కంటెంట్ 0.05%-0.15% ఉన్నప్పుడు, నీటి నిలుపుదల రేటు రేఖీయంగా పెరుగుతుంది మరియు కంటెంట్ 0.15% ఉన్నప్పుడు, నీటి నిలుపుదల రేటు 93% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ; గ్రిట్స్ మొత్తం 0.20% దాటినప్పుడు, నీటి నిలుపుదల రేటు పెరుగుతున్న ధోరణి ఫ్లాట్ అవుతుంది, ఇది HPMC మొత్తం సంతృప్తతకు దగ్గరగా ఉందని సూచిస్తుంది. నీటి నిలుపుదల రేటుపై 40 Pa.s స్నిగ్ధతతో HPMC మొత్తం యొక్క ప్రభావ వక్రత సుమారుగా సరళ రేఖగా ఉంటుంది. మొత్తం 0.15% కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, మోర్టార్ యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటు అదే మొత్తంలో స్నిగ్ధతతో ఉన్న ఇతర మూడు రకాల HPMC కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటుంది. సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క నీటి నిలుపుదల విధానం ఇలా ఉంటుందని సాధారణంగా నమ్ముతారు: సెల్యులోజ్ ఈథర్ అణువుపై ఉన్న హైడ్రాక్సిల్ సమూహం మరియు ఈథర్ బంధంపై ఉన్న ఆక్సిజన్ అణువు నీటి అణువుతో కలిసి హైడ్రోజన్ బంధాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, తద్వారా ఉచిత నీరు బంధిత నీరుగా మారుతుంది, తద్వారా మంచి నీటి నిలుపుదల ప్రభావాన్ని చూపుతుంది; నీటి అణువులు మరియు సెల్యులోజ్ ఈథర్ పరమాణు గొలుసుల మధ్య ఇంటర్‌డిఫ్యూజన్ నీటి అణువులను సెల్యులోజ్ ఈథర్ స్థూల కణ గొలుసుల లోపలికి ప్రవేశించడానికి మరియు బలమైన బంధన శక్తులకు లోబడి ఉండటానికి అనుమతిస్తుంది, తద్వారా సిమెంట్ స్లర్రీ యొక్క నీటి నిలుపుదల మెరుగుపడుతుంది. అద్భుతమైన నీటి నిలుపుదల మోర్టార్‌ను సజాతీయంగా ఉంచుతుంది, వేరు చేయడం సులభం కాదు మరియు మంచి మిక్సింగ్ పనితీరును పొందవచ్చు, అదే సమయంలో యాంత్రిక దుస్తులు తగ్గించి మోర్టార్ స్ప్రేయింగ్ మెషిన్ యొక్క జీవితాన్ని పెంచుతుంది.

2.2 సిమెంట్ మోర్టార్ యొక్క సాంద్రత మరియు గాలి కంటెంట్ పై హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ HPMC ప్రభావం

HPMC మొత్తం 0-0.20% ఉన్నప్పుడు, HPMC మొత్తం 2050 kg/m3 నుండి దాదాపు 1650kg/m3కి పెరగడంతో మోర్టార్ సాంద్రత తీవ్రంగా తగ్గుతుంది, ఇది దాదాపు 20% తక్కువగా ఉంటుంది; HPMC మొత్తం 0.20% దాటినప్పుడు, సాంద్రత తగ్గుతుంది. ప్రశాంతంగా. 4 రకాల HPMCలను వేర్వేరు స్నిగ్ధతలతో పోల్చినప్పుడు, స్నిగ్ధత ఎక్కువగా ఉంటే, మోర్టార్ సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుంది; 150 మరియు 200 Pa.s HPMC మిశ్రమ స్నిగ్ధతలతో మోర్టార్ల సాంద్రత వక్రతలు ప్రాథమికంగా అతివ్యాప్తి చెందుతాయి, ఇది HPMC యొక్క స్నిగ్ధత పెరుగుతూనే ఉన్నందున, సాంద్రత ఇకపై తగ్గదని సూచిస్తుంది.

మోర్టార్ యొక్క గాలి కంటెంట్ మార్పు నియమం మోర్టార్ యొక్క సాంద్రత మార్పుకు వ్యతిరేకం. హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ HPMC యొక్క కంటెంట్ 0-0.20% ఉన్నప్పుడు, HPMC కంటెంట్ పెరుగుదలతో, మోర్టార్ యొక్క గాలి కంటెంట్ దాదాపు రేఖీయంగా పెరుగుతుంది; HPMC యొక్క కంటెంట్ 0.20% తర్వాత మించిపోతుంది, గాలి కంటెంట్ అరుదుగా మారుతుంది, ఇది మోర్టార్ యొక్క గాలి-ప్రవేశ ప్రభావం సంతృప్తతకు దగ్గరగా ఉందని సూచిస్తుంది. 150 మరియు 200 Pa.s స్నిగ్ధత కలిగిన HPMC యొక్క గాలి-ప్రవేశ ప్రభావం 40 మరియు 100 Pa.s స్నిగ్ధత కలిగిన HPMC కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క గాలి-ప్రవేశ ప్రభావం ప్రధానంగా దాని పరమాణు నిర్మాణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. సెల్యులోజ్ ఈథర్ హైడ్రోఫిలిక్ సమూహాలు (హైడ్రాక్సిల్, ఈథర్) మరియు హైడ్రోఫోబిక్ సమూహాలు (మిథైల్, గ్లూకోజ్ రింగ్) రెండింటినీ కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది ఒక సర్ఫ్యాక్టెంట్. , ఉపరితల కార్యకలాపాలను కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా గాలి-ప్రవేశ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఒక వైపు, ప్రవేశపెట్టిన వాయువు మోర్టార్‌లో బాల్ బేరింగ్‌గా పనిచేస్తుంది, మోర్టార్ యొక్క పని పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది, వాల్యూమ్‌ను పెంచుతుంది మరియు అవుట్‌పుట్‌ను పెంచుతుంది, ఇది తయారీదారుకు ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. కానీ మరోవైపు, గాలి-ప్రవేశ ప్రభావం మోర్టార్ యొక్క గాలి కంటెంట్‌ను మరియు గట్టిపడిన తర్వాత సచ్ఛిద్రతను పెంచుతుంది, ఫలితంగా హానికరమైన రంధ్రాలు పెరుగుతాయి మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను బాగా తగ్గిస్తాయి. HPMC ఒక నిర్దిష్ట గాలి-ప్రవేశ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అది గాలి-ప్రవేశ ఏజెంట్‌ను భర్తీ చేయదు. అదనంగా, HPMC మరియు గాలి-ప్రవేశ ఏజెంట్‌ను ఒకే సమయంలో ఉపయోగించినప్పుడు, గాలి-ప్రవేశ ఏజెంట్ విఫలం కావచ్చు.

2.3 సిమెంట్ మోర్టార్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలపై HPMC ప్రభావం

HPMC మొత్తం 0.05% మాత్రమే ఉన్నప్పుడు, మోర్టార్ యొక్క వంగుట బలం గణనీయంగా తగ్గుతుంది, ఇది హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ HPMC లేని ఖాళీ నమూనా కంటే దాదాపు 25% తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సంపీడన బలం ఖాళీ నమూనాలో 65% -80% మాత్రమే చేరుకోగలదు. HPMC మొత్తం 0.20% మించిపోయినప్పుడు, మోర్టార్ యొక్క వంగుట బలం మరియు సంపీడన బలం తగ్గడం స్పష్టంగా ఉండదు. HPMC యొక్క స్నిగ్ధత మోర్టార్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. HPMC చాలా చిన్న గాలి బుడగలను పరిచయం చేస్తుంది మరియు మోర్టార్‌పై గాలి-ప్రవేశ ప్రభావం మోర్టార్ యొక్క అంతర్గత సచ్ఛిద్రత మరియు హానికరమైన రంధ్రాలను పెంచుతుంది, దీని ఫలితంగా సంపీడన బలం మరియు వంగుట బలం గణనీయంగా తగ్గుతుంది. మోర్టార్ బలం తగ్గడానికి మరొక కారణం సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క నీటి నిలుపుదల ప్రభావం, ఇది గట్టిపడిన మోర్టార్‌లో నీటిని ఉంచుతుంది మరియు పెద్ద నీటి-బైండర్ నిష్పత్తి పరీక్ష బ్లాక్ యొక్క బలం తగ్గడానికి దారితీస్తుంది. యాంత్రిక నిర్మాణ మోర్టార్ కోసం, సెల్యులోజ్ ఈథర్ మోర్టార్ యొక్క నీటి నిలుపుదల రేటును గణనీయంగా పెంచుతుంది మరియు దాని పని సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, మోతాదు చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, అది మోర్టార్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుంది, కాబట్టి రెండింటి మధ్య సంబంధాన్ని సహేతుకంగా తూకం వేయాలి.

హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ HPMC యొక్క కంటెంట్ పెరుగుదలతో, మోర్టార్ యొక్క మడత నిష్పత్తి మొత్తం పెరుగుతున్న ధోరణిని చూపించింది, ఇది ప్రాథమికంగా సరళ సంబంధం. ఎందుకంటే జోడించిన సెల్యులోజ్ ఈథర్ పెద్ద సంఖ్యలో గాలి బుడగలను పరిచయం చేస్తుంది, ఇది మోర్టార్ లోపల మరిన్ని లోపాలను కలిగిస్తుంది మరియు గైడ్ రోజ్ మోర్టార్ యొక్క సంపీడన బలం బాగా తగ్గుతుంది, అయినప్పటికీ ఫ్లెక్చరల్ బలం కూడా కొంతవరకు తగ్గుతుంది; కానీ సెల్యులోజ్ ఈథర్ మోర్టార్ యొక్క వశ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది, ఇది ఫ్లెక్చరల్ బలానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, ఇది తగ్గుదల రేటును నెమ్మదిస్తుంది. సమగ్రంగా పరిశీలిస్తే, రెండింటి మిశ్రమ ప్రభావం మడత నిష్పత్తిలో పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది.

2.4 మోర్టార్ యొక్క L వ్యాసంపై HPMC ప్రభావం

పోర్ సైజు డిస్ట్రిబ్యూషన్ కర్వ్, పోర్ సైజు డిస్ట్రిబ్యూషన్ డేటా మరియు AD నమూనాల వివిధ గణాంక పారామితుల నుండి, HPMC సిమెంట్ మోర్టార్ యొక్క పోర్ నిర్మాణంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుందని చూడవచ్చు:

(1) HPMC ని జోడించిన తర్వాత, సిమెంట్ మోర్టార్ యొక్క పోర్ పరిమాణం గణనీయంగా పెరుగుతుంది. పోర్ సైజు డిస్ట్రిబ్యూషన్ వక్రరేఖపై, చిత్రం యొక్క వైశాల్యం కుడి వైపుకు కదులుతుంది మరియు గరిష్ట విలువకు అనుగుణంగా ఉన్న పోర్ విలువ పెద్దదిగా మారుతుంది. HPMC ని జోడించిన తర్వాత, సిమెంట్ మోర్టార్ యొక్క మధ్యస్థ పోర్ వ్యాసం ఖాళీ నమూనా కంటే గణనీయంగా పెద్దదిగా ఉంటుంది మరియు 0.3% మోతాదుతో నమూనా యొక్క మధ్యస్థ పోర్ వ్యాసం ఖాళీ నమూనాతో పోలిస్తే 2 ఆర్డర్‌ల పరిమాణం పెరుగుతుంది.

(2) కాంక్రీటులోని రంధ్రాలను నాలుగు రకాలుగా విభజించండి, అవి హానిచేయని రంధ్రాలు (≤20 nm), తక్కువ హానికరమైన రంధ్రాలు (20-100 nm), హానికరమైన రంధ్రాలు (100-200 nm) మరియు అనేక హానికరమైన రంధ్రాలు (≥200 nm). HPMCని జోడించిన తర్వాత హానిచేయని రంధ్రాల సంఖ్య లేదా తక్కువ హానికరమైన రంధ్రాల సంఖ్య గణనీయంగా తగ్గుతుందని మరియు హానికరమైన రంధ్రాల సంఖ్య లేదా ఎక్కువ హానికరమైన రంధ్రాల సంఖ్య పెరుగుతుందని టేబుల్ 1 నుండి చూడవచ్చు. HPMCతో కలపని నమూనాల హానిచేయని రంధ్రాలు లేదా తక్కువ హానికరమైన రంధ్రాలు దాదాపు 49.4%. HPMCని జోడించిన తర్వాత, హానిచేయని రంధ్రాలు లేదా తక్కువ హానికరమైన రంధ్రాలు గణనీయంగా తగ్గుతాయి. 0.1% మోతాదును ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, హానిచేయని రంధ్రాలు లేదా తక్కువ హానికరమైన రంధ్రాలు దాదాపు 45% తగ్గుతాయి. %, 10um కంటే పెద్ద హానికరమైన రంధ్రాల సంఖ్య దాదాపు 9 రెట్లు పెరిగింది.

(3) హైడ్రాక్సీప్రొపైల్ మిథైల్ సెల్యులోజ్ HPMC కంటెంట్ పెరుగుదలతో మధ్యస్థ రంధ్ర వ్యాసం, సగటు రంధ్ర వ్యాసం, నిర్దిష్ట రంధ్ర పరిమాణం మరియు నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం చాలా కఠినమైన మార్పు నియమాన్ని పాటించవు, ఇది పాదరసం ఇంజెక్షన్ పరీక్షలో నమూనా ఎంపికకు సంబంధించినది కావచ్చు. పెద్ద వ్యాప్తికి సంబంధించినది. కానీ మొత్తం మీద, HPMCతో కలిపిన నమూనా యొక్క మధ్యస్థ రంధ్ర వ్యాసం, సగటు రంధ్ర వ్యాసం మరియు నిర్దిష్ట రంధ్ర పరిమాణం ఖాళీ నమూనాతో పోలిస్తే పెరుగుతాయి, అయితే నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం తగ్గుతుంది.