सिमेंट-आधारित सामग्रीमध्ये सेल्युलोज इथरचा वापर

1 परिचय
चीन 20 वर्षांहून अधिक काळापासून तयार-मिश्रित मोर्टारला प्रोत्साहन देत आहे. विशेषत: अलिकडच्या वर्षांत, संबंधित राष्ट्रीय सरकारी विभागांनी तयार-मिश्रित मोर्टारच्या विकासाला महत्त्व दिले आहे आणि प्रोत्साहन देणारी धोरणे जारी केली आहेत. सध्या, देशात 10 पेक्षा जास्त प्रांत आणि नगरपालिका आहेत ज्यांनी तयार-मिश्रित मोर्टार वापरला आहे. 60% पेक्षा जास्त, 274 दशलक्ष टन वार्षिक डिझाइन क्षमता असलेले 800 पेक्षा जास्त तयार-मिश्रित मोर्टार उपक्रम आहेत. 2021 मध्ये, सामान्य तयार-मिश्रित मोर्टारचे वार्षिक उत्पादन 62.02 दशलक्ष टन होते.

बांधकाम प्रक्रियेदरम्यान, मोर्टार अनेकदा खूप पाणी गमावते आणि हायड्रेट करण्यासाठी पुरेसा वेळ आणि पाणी नसते, परिणामी अपुरी ताकद आणि कडक झाल्यानंतर सिमेंट पेस्ट क्रॅक होते. कोरड्या-मिश्रित मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथर हे एक सामान्य पॉलिमर मिश्रण आहे. यात पाणी धरून ठेवणे, घट्ट करणे, मंदीकरण आणि हवेत प्रवेश करणे ही कार्ये आहेत आणि मोर्टारच्या कार्यक्षमतेत लक्षणीय सुधारणा करू शकतात.

मोर्टारला वाहतुकीच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी आणि क्रॅकिंग आणि कमी बाँडिंग ताकदीच्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, मोर्टारमध्ये सेल्युलोज इथर जोडणे खूप महत्वाचे आहे. हा लेख सेल्युलोज इथरची वैशिष्ट्ये आणि सिमेंट-आधारित सामग्रीच्या कार्यक्षमतेवर त्याचा प्रभाव थोडक्यात ओळखतो, ज्यामुळे तयार-मिश्रित मोर्टारच्या संबंधित तांत्रिक समस्यांचे निराकरण करण्यात मदत होईल.

2 सेल्युलोज इथरचा परिचय
सेल्युलोज इथर (सेल्युलोज इथर) एक किंवा अधिक इथरिफिकेशन एजंट्सच्या इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया आणि ड्राय ग्राइंडिंगद्वारे सेल्युलोजपासून बनवले जाते.

2.1 सेल्युलोज इथरचे वर्गीकरण
इथरच्या घटकांच्या रासायनिक संरचनेनुसार, सेल्युलोज इथर हे ॲनियोनिक, कॅशनिक आणि नॉनिओनिक इथरमध्ये विभागले जाऊ शकतात. आयनिक सेल्युलोज इथरमध्ये प्रामुख्याने कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज इथर (CMC) समाविष्ट आहे; नॉन-आयनिक सेल्युलोज इथरमध्ये प्रामुख्याने मिथाइल सेल्युलोज इथर (MC), हायड्रॉक्सीप्रोपील मिथाइल सेल्युलोज इथर (HPMC) आणि हायड्रॉक्सीथिल फायबर इथर (HC) इत्यादींचा समावेश होतो. नॉन-आयनिक इथर पाण्यात विरघळणारे इथर आणि तेल-विद्रव्य इथरमध्ये विभागले जातात. नॉन-आयोनिक पाण्यात विरघळणारे इथर प्रामुख्याने मोर्टार उत्पादनांमध्ये वापरले जातात. कॅल्शियम आयनांच्या उपस्थितीत, आयनिक सेल्युलोज इथर अस्थिर असतात, म्हणून ते क्वचितच ड्राय-मिक्स मोर्टार उत्पादनांमध्ये वापरले जातात ज्यात सिमेंट, स्लेक्ड चुना इत्यादींचा वापर सिमेंट सामग्री म्हणून केला जातो. नॉन-आयोनिक पाण्यात विरघळणारे सेल्युलोज इथर बांधकाम साहित्य उद्योगात त्यांच्या निलंबनाची स्थिरता आणि पाणी धारणा प्रभावामुळे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
इथरिफिकेशन प्रक्रियेत निवडलेल्या विविध इथरिफिकेशन एजंट्सनुसार, सेल्युलोज इथर उत्पादनांमध्ये मिथाइल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीएथिल सेल्युलोज, हायड्रॉक्सीएथिल मिथाइल सेल्युलोज, सायनोइथिल सेल्युलोज, कार्बोक्झिमेथिल सेल्युलोज, इथाइल सेल्युलोज, बेंझिल सेल्युलोज, कॅरोक्झिथिल सेल्युलोज, कॅरोक्झिथिल सेल्युलोज, कॅरोक्झिमिथाइल सेल्युलोज यांचा समावेश होतो. hydroxypropyl मिथाइल सेल्युलोज, benzyl cyanoethyl सेल्युलोज आणि phenyl सेल्युलोज.

मोर्टारमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सेल्युलोज इथरमध्ये सामान्यत: मिथाइल सेल्युलोज इथर (MC), हायड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेल्युलोज (HPMC), हायड्रॉक्सीइथिल मिथाइल सेल्युलोज इथर (HEMC) आणि हायड्रॉक्सीथिल सेल्युलोज इथर (HEMC) यांचा समावेश होतो. त्यापैकी, HPMC आणि HEMC मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

2.2 सेल्युलोज इथरचे रासायनिक गुणधर्म
प्रत्येक सेल्युलोज इथरमध्ये सेल्युलोज-एनहायड्रोग्लुकोज रचनेची मूलभूत रचना असते. सेल्युलोज इथर तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, सेल्युलोज फायबर प्रथम अल्कधर्मी द्रावणात गरम केले जाते आणि नंतर ईथरफायिंग एजंटने उपचार केले जाते. तंतुमय प्रतिक्रिया उत्पादनास शुद्ध केले जाते आणि विशिष्ट सूक्ष्मतेसह एकसमान पावडर तयार करण्यासाठी ग्राउंड केले जाते.

एमसीच्या उत्पादनात, केवळ मिथाइल क्लोराईडचा उपयोग इथरिफिक एजंट म्हणून केला जातो; मिथाइल क्लोराईड व्यतिरिक्त, एचपीएमसीच्या उत्पादनात हायड्रॉक्सीप्रोपील घटक मिळविण्यासाठी प्रोपीलीन ऑक्साईड देखील वापरला जातो. विविध सेल्युलोज इथरमध्ये भिन्न मिथाइल आणि हायड्रॉक्सीप्रोपाइल प्रतिस्थापन दर असतात, जे सेल्युलोज इथर द्रावणाच्या सेंद्रिय सुसंगतता आणि थर्मल जेल तापमानावर परिणाम करतात.

2.3 सेल्युलोज इथरची विघटन वैशिष्ट्ये

सेल्युलोज इथरच्या विघटन वैशिष्ट्यांचा सिमेंट मोर्टारच्या कार्यक्षमतेवर मोठा प्रभाव असतो. सेल्युलोज इथरचा वापर सिमेंट मोर्टारची सुसंगतता आणि पाण्याची धारणा सुधारण्यासाठी केला जाऊ शकतो, परंतु हे सेल्युलोज इथर पूर्णपणे आणि पूर्णपणे पाण्यात विरघळले जाण्यावर अवलंबून असते. सेल्युलोज इथरच्या विरघळण्यावर परिणाम करणारे मुख्य घटक म्हणजे विरघळण्याची वेळ, ढवळण्याचा वेग आणि पावडरची सूक्ष्मता.

2.4 सिमेंट मोर्टारमध्ये बुडण्याची भूमिका

सिमेंट स्लरीचे एक महत्त्वाचे ऍडिटीव्ह म्हणून, डिस्ट्रॉयचा पुढील पैलूंवर परिणाम होतो.
(1) मोर्टारची कार्यक्षमता सुधारणे आणि मोर्टारची चिकटपणा वाढवणे.
फ्लेम जेटचा समावेश केल्याने मोर्टारला वेगळे होण्यापासून रोखता येते आणि एकसमान आणि एकसमान प्लास्टिक बॉडी मिळू शकते. उदाहरणार्थ, HEMC, HPMC इत्यादींचा समावेश असलेले बूथ पातळ-थर मोर्टार आणि प्लास्टरिंगसाठी सोयीचे असतात. , कातरणे दर, तापमान, संकुचित एकाग्रता आणि विरघळलेल्या मीठ एकाग्रता.
(२) त्याचा वायु-प्रवेश प्रभाव असतो.
अशुद्धतेमुळे, कणांमध्ये गटांच्या प्रवेशामुळे कणांची पृष्ठभागाची उर्जा कमी होते आणि प्रक्रियेत ढवळणाऱ्या पृष्ठभागासह मिक्स केलेल्या मोर्टारमध्ये स्थिर, एकसमान आणि सूक्ष्म कणांचा परिचय करणे सोपे होते. "बॉल कार्यक्षमता" मोर्टारचे बांधकाम कार्यप्रदर्शन सुधारते, मोर्टारची आर्द्रता कमी करते आणि मोर्टारची थर्मल चालकता कमी करते. चाचण्यांमध्ये असे दिसून आले आहे की जेव्हा HEMC आणि HPMC चे मिश्रण प्रमाण 0.5% असते, तेव्हा मोर्टारमधील गॅस सामग्री सर्वात मोठी असते, सुमारे 55%; जेव्हा मिश्रणाची रक्कम 0.5% पेक्षा जास्त असते, तेव्हा मोर्टारची सामग्री हळूहळू गॅस सामग्रीच्या ट्रेंडमध्ये विकसित होते जसे की रक्कम वाढते.
(३) ते न बदललेले ठेवा.

मोर्टारमध्ये मेण विरघळू शकते, वंगण घालू शकते आणि ढवळू शकते आणि मोर्टार आणि प्लास्टरिंग पावडरचा पातळ थर गुळगुळीत करणे सुलभ करते. ते आगाऊ ओले करणे आवश्यक नाही. बांधकामानंतर, मोर्टार आणि सब्सट्रेट यांच्यातील चिकटपणा सुधारण्यासाठी सिमेंटीशिअस मटेरियलमध्ये किनारपट्टीवर सतत हायड्रेशनचा दीर्घ कालावधी असू शकतो.

ताज्या सिमेंट-आधारित सामग्रीवर सेल्युलोज इथरच्या बदलाच्या प्रभावांमध्ये मुख्यतः घट्ट होणे, पाणी टिकवून ठेवणे, हवेत प्रवेश करणे आणि मंदता यांचा समावेश होतो. सिमेंट-आधारित सामग्रीमध्ये सेल्युलोज इथरच्या व्यापक वापरामुळे, सेल्युलोज इथर आणि सिमेंट स्लरी यांच्यातील परस्परसंवाद हळूहळू संशोधनाचे हॉटस्पॉट बनत आहे.