মেশিন ব্লাস্টিং মর্টারের বৈশিষ্ট্যের উপর হাইড্রক্সিপ্রোপাইল মিথাইল সেলুলোজ এইচপিএমসির প্রভাব

শিল্পের ক্রমাগত অগ্রগতি এবং প্রযুক্তির উন্নতির সাথে, বিদেশী মর্টার স্প্রে মেশিনের প্রবর্তন এবং উন্নতির মাধ্যমে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে আমার দেশে যান্ত্রিক স্প্রে এবং প্লাস্টারিং প্রযুক্তি ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে। যান্ত্রিক স্প্রে করা মর্টার সাধারণ মর্টার থেকে আলাদা, যার জন্য উচ্চ জল ধরে রাখার কর্মক্ষমতা, উপযুক্ত তরলতা এবং নির্দিষ্ট অ্যান্টি-স্যাগিং কর্মক্ষমতা প্রয়োজন। সাধারণত, হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ মর্টারে যোগ করা হয়, যার মধ্যে সেলুলোজ ইথার (এইচপিএমসি) সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। মর্টারে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ এইচপিএমসি-এর প্রধান কাজগুলি হল: ঘন করা এবং ভিসকোসিফাই করা, রিওলজি সামঞ্জস্য করা এবং চমৎকার জল ধারণ ক্ষমতা। যাইহোক, HPMC এর ত্রুটিগুলি উপেক্ষা করা যাবে না। এইচপিএমসি-র একটি বায়ু-প্রবেশকারী প্রভাব রয়েছে, যা আরও অভ্যন্তরীণ ত্রুটি সৃষ্টি করবে এবং মর্টারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করবে। শানডং চেনব্যাং ফাইন কেমিক্যাল কোং লিমিটেড ম্যাক্রোস্কোপিক দিক থেকে জল ধরে রাখার হার, ঘনত্ব, বাতাসের সামগ্রী এবং মর্টারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর এইচপিএমসির প্রভাব অধ্যয়ন করেছে এবং মর্টারের এল কাঠামোতে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ এইচপিএমসির প্রভাব অধ্যয়ন করেছে। মাইক্রোস্কোপিক দিক। .

1. পরীক্ষা

1.1 কাঁচামাল

সিমেন্ট: বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ P.0 42.5 সিমেন্ট, এর 28d নমনীয় এবং সংকোচনের শক্তি যথাক্রমে 6.9 এবং 48.2 MPa; বালি: চেংদে সূক্ষ্ম নদীর বালি, 40-100 জাল; সেলুলোজ ইথার: শানডং চেনব্যাং ফাইন কেমিক্যাল কোং লিমিটেড দ্বারা উত্পাদিত। হাইড্রক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ ইথার, সাদা পাউডার, নামমাত্র সান্দ্রতা 40, 100, 150, 200 Pa-s; জল: পরিষ্কার কলের জল।

1.2 পরীক্ষা পদ্ধতি

JGJ/T 105-2011 "যান্ত্রিক স্প্রে এবং প্লাস্টারিংয়ের জন্য নির্মাণ বিধি" অনুসারে, মর্টারের সামঞ্জস্য 80-120 মিমি, এবং জল ধরে রাখার হার 90% এর বেশি। এই পরীক্ষায়, চুন-বালি অনুপাত 1:5 এ সেট করা হয়েছিল, ধারাবাহিকতা (93+2) মিমিতে নিয়ন্ত্রিত হয়েছিল, এবং সেলুলোজ ইথার বাহ্যিকভাবে মিশ্রিত হয়েছিল, এবং মিশ্রণের পরিমাণ সিমেন্ট ভরের উপর ভিত্তি করে ছিল। মর্টারের মৌলিক বৈশিষ্ট্য যেমন ভেজা ঘনত্ব, বায়ুর উপাদান, জল ধারণ এবং সামঞ্জস্যতা JGJ 70-2009 "বিল্ডিং মর্টারের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য পরীক্ষা পদ্ধতি" এর রেফারেন্সের সাথে পরীক্ষা করা হয় এবং বায়ুর উপাদানগুলি পরীক্ষা করা হয় এবং ঘনত্ব অনুযায়ী গণনা করা হয়। পদ্ধতি GB/T 17671-1999 "সিমেন্ট মর্টার বালির শক্তি পরীক্ষা করার পদ্ধতি (ISO পদ্ধতি)" অনুসারে নমুনার প্রস্তুতি, নমনীয় এবং সংকোচনের শক্তি পরীক্ষা করা হয়েছিল। লার্ভার ব্যাস পারদ পোরোসিমেট্রি দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল। পারদ পোরোসিমিটারের মডেলটি ছিল AUTOPORE 9500, এবং পরিমাপের পরিসর ছিল 5.5 nm-360 μm। মোট 4 সেট পরীক্ষা করা হয়েছিল। সিমেন্ট-বালি অনুপাত ছিল 1:5, HPMC-এর সান্দ্রতা ছিল 100 Pa-s, এবং ডোজ 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% (সংখ্যাগুলি যথাক্রমে A, B, C, D)।

2. ফলাফল এবং বিশ্লেষণ

2.1 সিমেন্ট মর্টারের জল ধরে রাখার হারের উপর HPMC-এর প্রভাব৷

জল ধরে রাখা মর্টারের জল ধরে রাখার ক্ষমতা বোঝায়। মেশিনে স্প্রে করা মর্টারে, সেলুলোজ ইথার যোগ করা কার্যকরভাবে জল ধরে রাখতে পারে, রক্তপাতের হার কমাতে পারে এবং সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির সম্পূর্ণ হাইড্রেশনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। মর্টার জল ধরে রাখার উপর HPMC এর প্রভাব।

এইচপিএমসি কন্টেন্ট বৃদ্ধির সাথে, মর্টারের জল ধরে রাখার হার ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়। 100, 150 এবং 200 Pa.s এর সান্দ্রতা সহ হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ ইথারের বক্ররেখা মূলত একই। যখন বিষয়বস্তু 0.05%-0.15% হয়, জল ধরে রাখার হার রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায় এবং যখন বিষয়বস্তু 0.15% হয়, তখন জল ধরে রাখার হার 93%-এর বেশি হয়। ; যখন গ্রিটের পরিমাণ 0.20% ছাড়িয়ে যায়, তখন জল ধরে রাখার হারের ক্রমবর্ধমান প্রবণতা সমতল হয়ে যায়, যা নির্দেশ করে যে HPMC এর পরিমাণ সম্পৃক্ততার কাছাকাছি। জল ধারণ হারের উপর 40 Pa.s এর সান্দ্রতা সহ HPMC পরিমাণের প্রভাব বক্ররেখা প্রায় একটি সরল রেখা। যখন পরিমাণটি 0.15%-এর বেশি হয়, তখন মর্টারের জল ধরে রাখার হার একই পরিমাণ সান্দ্রতা সহ অন্য তিন ধরণের HPMC-এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম। এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে সেলুলোজ ইথারের জল ধরে রাখার প্রক্রিয়া হল: সেলুলোজ ইথার অণুর হাইড্রক্সিল গ্রুপ এবং ইথার বন্ডের অক্সিজেন পরমাণু জলের অণুর সাথে যুক্ত হয়ে একটি হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করবে, যাতে মুক্ত জল আবদ্ধ জলে পরিণত হয়। , এইভাবে একটি ভাল জল ধারণ প্রভাব বাজানো; এটিও বিশ্বাস করা হয় যে জলের অণু এবং সেলুলোজ ইথার আণবিক চেইনের মধ্যে আন্তঃপ্রসারণ জলের অণুগুলিকে সেলুলোজ ইথার ম্যাক্রোমোলিকুলার চেইনের অভ্যন্তরে প্রবেশ করতে দেয় এবং শক্তিশালী বাঁধাই শক্তির অধীন হতে দেয়, যার ফলে সিমেন্ট স্লারির জল ধারণকে উন্নত করে। চমৎকার জল ধারণ মর্টারকে একজাতীয় রাখতে পারে, আলাদা করা সহজ নয়, এবং ভাল মেশানো কর্মক্ষমতা অর্জন করতে পারে, যান্ত্রিক পরিধান হ্রাস করে এবং মর্টার স্প্রেিং মেশিনের জীবন বৃদ্ধি করে।

2.2 সিমেন্ট মর্টারের ঘনত্ব এবং বায়ু সামগ্রীতে হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ এইচপিএমসির প্রভাব

যখন এইচপিএমসির পরিমাণ 0-0.20% হয়, তখন মর্টারের ঘনত্ব 2050 কেজি/মি 3 থেকে প্রায় 1650 কেজি/এম3, যা প্রায় 20% কম, এইচপিএমসির পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে দ্রুত হ্রাস পায়; যখন HPMC এর পরিমাণ 0.20% অতিক্রম করে, ঘনত্ব হ্রাস পায়। শান্তভাবে বিভিন্ন সান্দ্রতার সাথে 4 ধরণের এইচপিএমসি তুলনা করে, সান্দ্রতা যত বেশি হবে, মর্টারের ঘনত্ব কম হবে; 150 এবং 200 Pa.s HPMC এর মিশ্র সান্দ্রতা সহ মর্টারগুলির ঘনত্বের বক্রতা মূলত ওভারল্যাপ করে, যা নির্দেশ করে যে HPMC-এর সান্দ্রতা বাড়তে থাকলে ঘনত্ব আর হ্রাস পায় না।

মর্টারের বায়ুর বিষয়বস্তুর পরিবর্তনের আইনটি মর্টারের ঘনত্বের পরিবর্তনের বিপরীত। যখন হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ এইচপিএমসি-এর সামগ্রী 0-0.20% হয়, তখন এইচপিএমসি সামগ্রীর বৃদ্ধির সাথে, মর্টারের বায়ুর পরিমাণ প্রায় রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়; HPMC এর বিষয়বস্তু 0.20% অতিক্রম করার পরে, বাতাসের উপাদান খুব কমই পরিবর্তিত হয়, যা নির্দেশ করে যে মর্টারের বায়ু-প্রবেশ প্রভাব সম্পৃক্ততার কাছাকাছি। 150 এবং 200 Pa.s এর সান্দ্রতা সহ HPMC এর বায়ু-প্রবেশ প্রভাব 40 এবং 100 Pa.s এর সান্দ্রতা সহ HPMC এর চেয়ে বেশি।

সেলুলোজ ইথারের বায়ু-প্রবেশকারী প্রভাব প্রধানত এর আণবিক গঠন দ্বারা নির্ধারিত হয়। সেলুলোজ ইথারে হাইড্রোফিলিক গ্রুপ (হাইড্রোক্সিল, ইথার) এবং হাইড্রোফোবিক গ্রুপ (মিথাইল, গ্লুকোজ রিং) উভয়ই রয়েছে এবং এটি একটি সার্ফ্যাক্ট্যান্ট। , পৃষ্ঠ কার্যকলাপ আছে, এইভাবে একটি বায়ু entraining প্রভাব আছে. একদিকে, প্রবর্তিত গ্যাস মর্টারে একটি বল ভারবহন হিসাবে কাজ করতে পারে, মর্টারের কার্যক্ষমতা উন্নত করতে পারে, ভলিউম বাড়াতে পারে এবং আউটপুট বাড়াতে পারে, যা প্রস্তুতকারকের জন্য উপকারী। কিন্তু অন্যদিকে, বায়ু-প্রবেশের প্রভাব মর্টারের বাতাসের উপাদান এবং শক্ত হওয়ার পরে ছিদ্রতা বৃদ্ধি করে, যার ফলে ক্ষতিকারক ছিদ্রগুলি বৃদ্ধি পায় এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে। যদিও এইচপিএমসির একটি নির্দিষ্ট বায়ু-প্রবেশকারী প্রভাব রয়েছে, তবে এটি বায়ু-প্রবেশকারী এজেন্টকে প্রতিস্থাপন করতে পারে না। উপরন্তু, যখন HPMC এবং বায়ু-প্রবেশকারী এজেন্ট একই সময়ে ব্যবহার করা হয়, তখন বায়ু-প্রবেশকারী এজেন্ট ব্যর্থ হতে পারে।

2.3 সিমেন্ট মর্টারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর HPMC এর প্রভাব

যখন এইচপিএমসির পরিমাণ মাত্র 0.05% হয়, তখন মর্টারের নমনীয় শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, যা হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ এইচপিএমসি ব্যতীত ফাঁকা নমুনার তুলনায় প্রায় 25% কম, এবং সংকোচনের শক্তি কেবল ফাঁকা নমুনার 65% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে - 80%। যখন এইচপিএমসির পরিমাণ 0.20% ছাড়িয়ে যায়, তখন মর্টারের নমনীয় শক্তি এবং সংকোচনের শক্তি হ্রাস সুস্পষ্ট নয়। HPMC এর সান্দ্রতা মর্টারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর সামান্য প্রভাব ফেলে। এইচপিএমসি অনেকগুলি ক্ষুদ্র বায়ু বুদবুদ প্রবর্তন করে, এবং মর্টারে বায়ু-প্রবেশের প্রভাব মর্টারের অভ্যন্তরীণ ছিদ্র এবং ক্ষতিকারক ছিদ্রগুলিকে বৃদ্ধি করে, যার ফলে সংকোচনের শক্তি এবং নমনীয় শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। মর্টার শক্তি হ্রাসের আরেকটি কারণ হল সেলুলোজ ইথারের জল ধরে রাখার প্রভাব, যা শক্ত মর্টারে জল রাখে এবং বড় জল-বাইন্ডার অনুপাত পরীক্ষা ব্লকের শক্তি হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে। যান্ত্রিক নির্মাণ মর্টারের জন্য, যদিও সেলুলোজ ইথার মর্টারের জল ধরে রাখার হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে এবং এর কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে, যদি ডোজ খুব বেশি হয়, তবে এটি মর্টারের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করবে, তাই উভয়ের মধ্যে সম্পর্ককে যুক্তিসঙ্গতভাবে ওজন করা উচিত।

হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ এইচপিএমসির বিষয়বস্তু বৃদ্ধির সাথে, মর্টারের ভাঁজ অনুপাত সামগ্রিকভাবে বৃদ্ধির প্রবণতা দেখায়, যা মূলত একটি রৈখিক সম্পর্ক ছিল। এর কারণ হল যোগ করা সেলুলোজ ইথার প্রচুর পরিমাণে বাতাসের বুদবুদ প্রবর্তন করে, যা মর্টারের ভিতরে আরও ত্রুটি সৃষ্টি করে এবং গাইড রোজ মর্টারের সংকোচনের শক্তি তীব্রভাবে হ্রাস পায়, যদিও নমনীয় শক্তিও একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে হ্রাস পায়; কিন্তু সেলুলোজ ইথার মর্টারের নমনীয়তা উন্নত করতে পারে, এটি নমনীয় শক্তির জন্য উপকারী, যা হ্রাসের হারকে ধীর করে তোলে। ব্যাপকভাবে বিবেচনা করলে, দুটির সম্মিলিত প্রভাব ভাঁজ অনুপাত বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।

2.4 মর্টারের এল ব্যাসের উপর HPMC এর প্রভাব৷

ছিদ্র আকার বন্টন বক্ররেখা, ছিদ্র আকার বিতরণ ডেটা এবং AD নমুনার বিভিন্ন পরিসংখ্যানগত পরামিতি থেকে, এটি দেখা যায় যে HPMC সিমেন্ট মর্টারের ছিদ্র কাঠামোর উপর একটি দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে:

(1) HPMC যোগ করার পরে, সিমেন্ট মর্টারের ছিদ্রের আকার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। ছিদ্র আকারের বন্টন বক্ররেখায়, চিত্রের ক্ষেত্রটি ডানদিকে চলে যায় এবং শীর্ষ মানের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ ছিদ্রের মান আরও বড় হয়। এইচপিএমসি যোগ করার পর, সিমেন্ট মর্টারের মধ্যকার ছিদ্র ব্যাস ফাঁকা নমুনার তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বড়, এবং 0.3% ডোজ সহ নমুনার মধ্য ছিদ্র ব্যাস ফাঁকা নমুনার তুলনায় 2 অর্ডার মাত্রায় বৃদ্ধি পেয়েছে।

(2) কংক্রিটের ছিদ্রগুলিকে চার প্রকারে বিভক্ত করুন, যথা ক্ষতিকর ছিদ্র (≤20 nm), কম ক্ষতিকারক ছিদ্র (20-100 nm), ক্ষতিকারক ছিদ্র (100-200 nm) এবং অনেক ক্ষতিকারক ছিদ্র (≥200 nm )। এটি টেবিল 1 থেকে দেখা যায় যে HPMC যোগ করার পরে ক্ষতিকারক গর্ত বা কম ক্ষতিকারক গর্তের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে এবং ক্ষতিকারক গর্ত বা আরও ক্ষতিকারক গর্তের সংখ্যা বৃদ্ধি পেয়েছে। HPMC এর সাথে মিশ্রিত নমুনাগুলির ক্ষতিকারক ছিদ্র বা কম ক্ষতিকারক ছিদ্রগুলি প্রায় 49.4%। HPMC যোগ করার পরে, ক্ষতিকারক ছিদ্র বা কম ক্ষতিকারক ছিদ্রগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। উদাহরণ হিসেবে 0.1% ডোজ নিলে ক্ষতিহীন ছিদ্র বা কম ক্ষতিকারক ছিদ্র প্রায় 45% কমে যায়। %, 10um এর চেয়ে বড় ক্ষতিকারক গর্তের সংখ্যা প্রায় 9 গুণ বেড়েছে।

(3) মাঝারি ছিদ্র ব্যাস, গড় ছিদ্র ব্যাস, নির্দিষ্ট ছিদ্রের আয়তন এবং নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ HPMC সামগ্রীর বৃদ্ধির সাথে খুব কঠোর পরিবর্তনের নিয়ম অনুসরণ করে না, যা পারদ ইনজেকশন পরীক্ষায় নমুনা নির্বাচনের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। বড় বিচ্ছুরণ সম্পর্কিত। কিন্তু সামগ্রিকভাবে, HPMC এর সাথে মিশ্রিত নমুনার মধ্যকার ছিদ্র ব্যাস, গড় ছিদ্র ব্যাস এবং নির্দিষ্ট ছিদ্রের পরিমাণ ফাঁকা নমুনার তুলনায় বাড়তে থাকে, যখন নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হ্রাস পায়।