સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ઉપયોગ

1 પરિચય
ચીન 20 વર્ષથી વધુ સમયથી તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટારને પ્રોત્સાહન આપી રહ્યું છે. ખાસ કરીને તાજેતરના વર્ષોમાં, સંબંધિત રાષ્ટ્રીય સરકારી વિભાગોએ તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટારના વિકાસને મહત્વ આપ્યું છે અને પ્રોત્સાહક નીતિઓ જારી કરી છે. હાલમાં, દેશમાં 10 થી વધુ પ્રાંતો અને નગરપાલિકાઓ છે જેણે તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટારનો ઉપયોગ કર્યો છે. 60% થી વધુ, 274 મિલિયન ટનની વાર્ષિક ડિઝાઇન ક્ષમતા સાથે, સામાન્ય સ્કેલથી ઉપર 800 થી વધુ તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટાર સાહસો છે. 2021 માં, સામાન્ય તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટારનું વાર્ષિક ઉત્પાદન 62.02 મિલિયન ટન હતું.

બાંધકામની પ્રક્રિયા દરમિયાન, મોર્ટાર ઘણીવાર વધુ પડતું પાણી ગુમાવે છે અને તેની પાસે હાઇડ્રેટ થવા માટે પૂરતો સમય અને પાણી હોતું નથી, પરિણામે અપૂરતી તાકાત અને સખ્તાઇ પછી સિમેન્ટની પેસ્ટ ક્રેકીંગ થાય છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર શુષ્ક-મિશ્રિત મોર્ટારમાં સામાન્ય પોલિમર મિશ્રણ છે. તે પાણીની જાળવણી, જાડું થવું, મંદીકરણ અને હવામાં પ્રવેશના કાર્યો ધરાવે છે, અને મોર્ટારની કામગીરીમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે.

મોર્ટારને પરિવહનની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા અને ક્રેકીંગ અને નીચી બોન્ડિંગ તાકાતની સમસ્યાઓ હલ કરવા માટે, મોર્ટારમાં સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉમેરવાનું ખૂબ મહત્વનું છે. આ લેખ સંક્ષિપ્તમાં સેલ્યુલોઝ ઈથરની લાક્ષણિકતાઓ અને સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીના પ્રદર્શન પર તેના પ્રભાવનો પરિચય આપે છે, જે તૈયાર-મિશ્રિત મોર્ટારની સંબંધિત તકનીકી સમસ્યાઓને ઉકેલવામાં મદદ કરવાની આશા રાખે છે.

2 સેલ્યુલોઝ ઈથરનો પરિચય
સેલ્યુલોઝ ઈથર (સેલ્યુલોઝ ઈથર) સેલ્યુલોઝમાંથી એક અથવા વધુ ઈથેરીફિકેશન એજન્ટો અને ડ્રાય ગ્રાઇન્ડીંગ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.

2.1 સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનું વર્ગીકરણ
ઈથરના અવેજીના રાસાયણિક બંધારણ અનુસાર, સેલ્યુલોઝ ઈથર્સને એનિઓનિક, કેશનિક અને નોનિયોનિક ઈથરમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર્સમાં મુખ્યત્વે કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (CMC); નોન-આયોનિક સેલ્યુલોઝ ઈથર્સમાં મુખ્યત્વે મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (MC), હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HPMC) અને હાઈડ્રોક્સાઈથાઈલ ફાઈબર ઈથર (HC) વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. બિન-આયોનિક ઇથર્સને પાણીમાં દ્રાવ્ય ઇથર્સ અને તેલમાં દ્રાવ્ય ઇથર્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. બિન-આયોનિક પાણીમાં દ્રાવ્ય ઇથરનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે મોર્ટાર ઉત્પાદનોમાં થાય છે. કેલ્શિયમ આયનોની હાજરીમાં, આયનીય સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ અસ્થિર હોય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ ભાગ્યે જ ડ્રાય-મિક્સ મોર્ટાર ઉત્પાદનોમાં થાય છે જે સિમેન્ટિંગ સામગ્રી તરીકે સિમેન્ટ, સ્લેક્ડ લાઈમ વગેરેનો ઉપયોગ કરે છે. બિન-આયોનિક પાણીમાં દ્રાવ્ય સેલ્યુલોઝ ઇથર્સનો ઉપયોગ બાંધકામ સામગ્રી ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તેની સસ્પેન્શન સ્થિરતા અને પાણીની જાળવણી અસર.
ઇથેરિફિકેશન પ્રક્રિયામાં પસંદ કરાયેલા વિવિધ ઇથેરફિકેશન એજન્ટો અનુસાર, સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પાદનોમાં મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, હાઈડ્રોક્સીઈથાઈલ સેલ્યુલોઝ, હાઈડ્રોક્સાઈથિલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, સાયનોઈથિલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સિમિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, ઈથિલ સેલ્યુલોઝ, બેન્ઝાઈલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સીમેથિલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સીમેથિલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સિમિથિલ સેલ્યુલોઝ, કાર્બોક્સીમિથિલ સેલ્યુલોઝનો સમાવેશ થાય છે. hydroxypropyl મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ, benzyl cyanoethyl સેલ્યુલોઝ અને phenyl cellulose.

મોર્ટારમાં વપરાતા સેલ્યુલોઝ ઈથર્સમાં સામાન્ય રીતે મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (MC), હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ (HPMC), હાઈડ્રોક્સાઈથાઈલ મિથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HEMC) અને હાઈડ્રોક્સાઈથાઈલ સેલ્યુલોઝ ઈથર (HEMC) નો સમાવેશ થાય છે.

2.2 સેલ્યુલોઝ ઈથરના રાસાયણિક ગુણધર્મો
દરેક સેલ્યુલોઝ ઈથરમાં સેલ્યુલોઝ-એનહાઈડ્રોગ્લુકોઝ સ્ટ્રક્ચરની મૂળભૂત રચના હોય છે. સેલ્યુલોઝ ઈથર ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયામાં, સેલ્યુલોઝ ફાઈબરને સૌપ્રથમ આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે અને પછી ઈથરીફાઈંગ એજન્ટ સાથે સારવાર કરવામાં આવે છે. તંતુમય પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનને શુદ્ધ કરવામાં આવે છે અને ચોક્કસ સૂક્ષ્મતા સાથે સમાન પાવડર બનાવવા માટે ગ્રાઉન્ડ કરવામાં આવે છે.

MC ના ઉત્પાદનમાં, માત્ર મિથાઈલ ક્લોરાઈડનો ઉપયોગ ઈથરીફાઈંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે; મિથાઈલ ક્લોરાઈડ ઉપરાંત, પ્રોપીલીન ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ HPMC ના ઉત્પાદનમાં હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ અવેજીઓ મેળવવા માટે પણ થાય છે. વિવિધ સેલ્યુલોઝ ઈથર્સમાં મિથાઈલ અને હાઈડ્રોક્સીપ્રોપીલ અવેજી દર અલગ અલગ હોય છે, જે સેલ્યુલોઝ ઈથર સોલ્યુશનની ઓર્ગેનિક સુસંગતતા અને થર્મલ જેલ તાપમાનને અસર કરે છે.

2.3 સેલ્યુલોઝ ઈથરની વિસર્જન લાક્ષણિકતાઓ

સેલ્યુલોઝ ઈથરની વિસર્જન લાક્ષણિકતાઓ સિમેન્ટ મોર્ટારની કાર્યક્ષમતા પર મોટો પ્રભાવ ધરાવે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરનો ઉપયોગ સિમેન્ટ મોર્ટારની સુસંગતતા અને પાણીની જાળવણીને સુધારવા માટે થઈ શકે છે, પરંતુ આ સેલ્યુલોઝ ઈથર પાણીમાં સંપૂર્ણ અને સંપૂર્ણ રીતે ઓગળી જવા પર આધાર રાખે છે. સેલ્યુલોઝ ઈથરના વિસર્જનને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો વિસર્જનનો સમય, હલાવવાની ઝડપ અને પાવડરની સુંદરતા છે.

2.4 સિમેન્ટ મોર્ટારમાં ડૂબી જવાની ભૂમિકા

સિમેન્ટ સ્લરીના મહત્વના ઉમેરણ તરીકે, નીચેની બાબતોમાં ડિસ્ટ્રોય તેની અસર ધરાવે છે.
(1) મોર્ટારની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો અને મોર્ટારની સ્નિગ્ધતામાં વધારો.
ફ્લેમ જેટને સામેલ કરવાથી મોર્ટારને અલગ થતા અટકાવી શકાય છે અને એક સમાન અને સમાન પ્લાસ્ટિક બોડી મેળવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, એચઈએમસી, એચપીએમસી વગેરેનો સમાવેશ કરતા બૂથ પાતળા-સ્તરના મોર્ટાર અને પ્લાસ્ટરિંગ માટે અનુકૂળ છે. , શીયર રેટ, તાપમાન, પતન સાંદ્રતા અને ઓગળેલા મીઠાની સાંદ્રતા.
(2) તેની હવામાં પ્રવેશવાની અસર છે.
અશુદ્ધિઓને લીધે, કણોમાં જૂથોનો પરિચય કણોની સપાટીની ઉર્જા ઘટાડે છે, અને પ્રક્રિયામાં હલાવવાની સપાટી સાથે મિશ્રિત મોર્ટારમાં સ્થિર, એકસમાન અને બારીક કણો દાખલ કરવાનું સરળ છે. "બોલ કાર્યક્ષમતા" મોર્ટારની બાંધકામ કામગીરીમાં સુધારો કરે છે, મોર્ટારની ભેજ ઘટાડે છે અને મોર્ટારની થર્મલ વાહકતા ઘટાડે છે. પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે જ્યારે HEMC અને HPMC નું મિશ્રણ પ્રમાણ 0.5% હોય છે, ત્યારે મોર્ટારમાં ગેસનું પ્રમાણ સૌથી વધુ હોય છે, લગભગ 55%; જ્યારે મિશ્રણની માત્રા 0.5% કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે મોર્ટારની સામગ્રી ધીમે ધીમે ગેસ સામગ્રીના વલણમાં વિકસે છે કારણ કે જથ્થો વધે છે.
(3) તેને યથાવત રાખો.

મીણ મોર્ટારમાં ઓગળી શકે છે, લુબ્રિકેટ કરી શકે છે અને હલાવી શકે છે, અને મોર્ટાર અને પ્લાસ્ટરિંગ પાવડરના પાતળા પડને સુંવાળું બનાવે છે. તેને અગાઉથી ભીનું કરવાની જરૂર નથી. બાંધકામ પછી, મોર્ટાર અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચેના સંલગ્નતાને સુધારવા માટે સિમેન્ટીયસ સામગ્રીમાં દરિયાકિનારે સતત હાઇડ્રેશનનો લાંબો સમય હોઈ શકે છે.

તાજી સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રી પર સેલ્યુલોઝ ઈથરની ફેરફારની અસરોમાં મુખ્યત્વે જાડું થવું, પાણીની જાળવણી, હવામાં પ્રવેશ અને મંદીનો સમાવેશ થાય છે. સિમેન્ટ-આધારિત સામગ્રીઓમાં સેલ્યુલોઝ ઇથર્સના વ્યાપક ઉપયોગ સાથે, સેલ્યુલોઝ ઇથર્સ અને સિમેન્ટ સ્લરી વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ધીમે ધીમે સંશોધનનું હોટસ્પોટ બની રહી છે.