Չոր-խառը շաղախի շինարարության մեջ սովորաբար օգտագործվող հավելումների հիմնական հատկությունները

Հավելանյութերը առանցքային դեր են խաղում շինարարական չոր շաղախի արդյունավետությունը բարելավելու համար, սակայն չոր շաղախի ավելացումը դարձնում է չոր շաղախի արտադրանքի նյութական արժեքը զգալիորեն ավելի բարձր, քան ավանդական շաղախի արժեքը, որը կազմում է ավելի քան 40%: նյութի արժեքը չոր-խառը շաղախի մեջ.

Ելնելով վերը նշված պատճառներից՝ այս աշխատությունը վերլուծում և համեմատում է սովորաբար օգտագործվող հավելումների որոշ հիմնական հատկությունները և դրա հիման վրա ուսումնասիրում է չոր-խառը շաղախի արտադրանքի գործունակությունը՝ օգտագործելով հավելումներ:

1. Ջուր պահող միջոց
Ջուրը պահող նյութը առանցքային հավելում է չոր խառը շաղախի ջրի պահպանման արդյունավետությունը բարելավելու համար, ինչպես նաև այն առանցքային հավելումներից մեկն է չոր խառը շաղախային նյութերի արժեքը որոշելու համար:

1.1 Ցելյուլոզային եթեր
Ցելյուլոզային եթերը ընդհանուր տերմին է մի շարք ապրանքների համար, որոնք արտադրվում են որոշակի պայմաններում ալկալային ցելյուլոզայի և եթերիֆիկացնող նյութի ռեակցիայի արդյունքում: Ալկալային ցելյուլոզը փոխարինվում է տարբեր եթերիֆիկացնող նյութերով՝ տարբեր ցելյուլոզային եթերներ ստանալու համար։ Ըստ փոխարինողների իոնացման հատկությունների՝ ցելյուլոզային եթերները կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ իոնային (օրինակ՝ կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզա) և ոչ իոնային (օրինակ՝ մեթիլ ցելյուլոզա)։ Ըստ փոխարինողի տեսակի՝ ցելյուլոզային եթերը կարելի է բաժանել մոնոեթերի (օրինակ՝ մեթիլ ցելյուլոզայի) և խառը եթերի (օրինակ՝ հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի)։ Ըստ տարբեր լուծելիության՝ այն կարելի է բաժանել ջրում լուծվող (օրինակ՝ հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզա) և օրգանական լուծիչով լուծվող (օրինակ՝ էթիլ ցելյուլոզա) և այլն։ Չոր խառնուրդը հիմնականում ջրում լուծվող բջջանյութ է, իսկ ջրում լուծվող ցելյուլոզը՝ բաժանված է ակնթարթային տեսակի և մակերեսային մշակված հետաձգված տարրալուծման տեսակի:

Շաղախի մեջ ցելյուլոզային եթերի գործողության մեխանիզմը հետևյալն է.
(1) Հավանգի մեջ ցելյուլոզային եթերը ջրում լուծվելուց հետո, մակերևույթի ակտիվության շնորհիվ ապահովվում է ցեմենտի նյութի արդյունավետ և միատեսակ բաշխումը համակարգում, իսկ ցելյուլոզային եթերը, որպես պաշտպանիչ կոլոիդ, «փաթաթում է» պինդը։ մասնիկներ և դրա արտաքին մակերևույթի վրա ձևավորվում է քսող թաղանթի շերտ, որն ավելի կայուն է դարձնում շաղախի համակարգը, ինչպես նաև բարելավում է շաղախի հեղուկությունը խառնման գործընթացում։ և շինարարության հարթությունը:
(2) Իր սեփական մոլեկուլային կառուցվածքի շնորհիվ ցելյուլոզային եթերի լուծույթը հեշտացնում է հավանգի ջուրը կորցնելը, և աստիճանաբար այն երկար ժամանակով ազատում է՝ հավանգին օժտելով ջրի լավ պահպանման և աշխատունակությամբ:

1.1.1 Մեթիլ ցելյուլոզայի մոլեկուլային բանաձև (MC) [C6H7O2(OH)3-h(OCH3)n]x
Զտված բամբակը ալկալիով մշակվելուց հետո ցելյուլոզային եթերն արտադրվում է մեթանի քլորիդի մի շարք ռեակցիաների միջոցով՝ որպես եթերիֆիկացման միջոց: Ընդհանրապես, փոխարինման աստիճանը 1.6-2.0 է, իսկ լուծելիությունը նույնպես տարբեր է փոխարինման տարբեր աստիճաններով։ Այն պատկանում է ոչ իոնային ցելյուլոզային եթերին։

(1) Մեթիլցելյուլոզը լուծելի է սառը ջրում, և այն դժվար կլինի լուծել տաք ջրում: Նրա ջրային լուծույթը շատ կայուն է pH=3~12 միջակայքում։ Այն լավ համատեղելի է օսլայի, գուարի մաստակի և այլնի և բազմաթիվ մակերևութաակտիվ նյութերի հետ։ Երբ ջերմաստիճանը հասնում է ժելացման ջերմաստիճանին, առաջանում է ժելացիա:
(2) Մեթիլ ցելյուլոզայի ջրի պահպանումը կախված է դրա ավելացման քանակից, մածուցիկությունից, մասնիկների նուրբությունից և տարրալուծման արագությունից: Ընդհանրապես, եթե հավելումների քանակը մեծ է, նուրբությունը փոքր է, իսկ մածուցիկությունը մեծ է, ջրի պահպանման արագությունը բարձր է: Դրանցից ավելացման քանակն ամենամեծ ազդեցությունն ունի ջրի պահպանման մակարդակի վրա, իսկ մածուցիկության մակարդակը ուղղակիորեն համեմատական ​​չէ ջրի պահպանման մակարդակին: Տարրալուծման արագությունը հիմնականում կախված է ցելյուլոզային մասնիկների մակերևույթի փոփոխության աստիճանից և մասնիկների նուրբությունից: Վերոնշյալ ցելյուլոզային եթերներից, մեթիլ ցելյուլոզը և հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլ ցելյուլոզը ջրի պահպանման ավելի բարձր մակարդակ ունեն:
(3) Ջերմաստիճանի փոփոխությունները լրջորեն կազդեն մեթիլցելյուլոզայի ջրի պահպանման արագության վրա: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան վատ է ջրի պահպանումը: Եթե ​​շաղախի ջերմաստիճանը գերազանցում է 40°C-ը, մեթիլցելյուլոզայի ջրի պահպանումը զգալիորեն կկրճատվի՝ լրջորեն ազդելով շաղախի կառուցման վրա:
(4) Մեթիլ ցելյուլոզը զգալի ազդեցություն ունի շաղախի կառուցման և կպչման վրա: Այստեղ «կպչունությունը» վերաբերում է կպչուն ուժին, որը զգացվում է աշխատողի կիրառիչ գործիքի և պատի հիմքի միջև, այսինքն՝ շաղախի կտրվածքային դիմադրությանը: Կպչունությունը բարձր է, շաղախի կտրվածքային դիմադրությունը մեծ է, իսկ օգտագործման գործընթացում աշխատողների կողմից պահանջվող ամրությունը նույնպես մեծ է, իսկ շաղախի շինարարական կատարումը՝ վատ։ Մեթիլ ցելյուլոզային կպչունությունը ցելյուլոզային եթերային արտադրանքներում միջին մակարդակի վրա է:

1.1.2 Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի (HPMC) մոլեկուլային բանաձևն է [C6H7O2(OH)3-mn(OCH3)m,OCH2CH(OH)CH3]n]x
Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը ցելյուլոզային տեսակ է, որի արտադրանքը և սպառումը վերջին տարիներին արագորեն աճում են: Այն ոչ իոնային բջջանյութի խառը եթեր է, որը պատրաստված է զտված բամբակից ալկալիզացիայից հետո՝ օգտագործելով պրոպիլենօքսիդ և մեթիլքլորիդ՝ որպես եթերիֆիկացման միջոց, մի շարք ռեակցիաների միջոցով: Փոխարինման աստիճանը հիմնականում 1,2~2,0 է։ Դրա հատկությունները տարբեր են մետօքսիլի պարունակության և հիդրօքսիպրոպիլի պարունակության տարբեր հարաբերակցությամբ:

(1) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը հեշտությամբ լուծվում է սառը ջրում, և այն դժվարությունների կհանդիպի տաք ջրում լուծվելու համար: Բայց տաք ջրի մեջ դրա ժելացման ջերմաստիճանը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան մեթիլ ցելյուլոզինը: Սառը ջրում լուծելիությունը նույնպես զգալիորեն բարելավվել է մեթիլ ցելյուլոզայի համեմատ:
(2) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզայի մածուցիկությունը կապված է նրա մոլեկուլային քաշի հետ, և որքան մեծ է մոլեկուլային քաշը, այնքան բարձր է մածուցիկությունը: Ջերմաստիճանը նույնպես ազդում է դրա մածուցիկության վրա, քանի որ ջերմաստիճանը բարձրանում է, մածուցիկությունը նվազում է: Այնուամենայնիվ, դրա բարձր մածուցիկությունը ավելի ցածր ջերմաստիճանի ազդեցություն ունի, քան մեթիլ ցելյուլոզը: Դրա լուծույթը կայուն է, երբ պահվում է սենյակային ջերմաստիճանում։
(3) Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի ջրի պահպանումը կախված է դրա ավելացման քանակից, մածուցիկությունից և այլն, և դրա ջրի պահպանման արագությունը նույն ավելացման քանակով ավելի բարձր է, քան մեթիլցելյուլոզինը:
(4) Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզը կայուն է թթվի և ալկալիների նկատմամբ, իսկ նրա ջրային լուծույթը շատ կայուն է pH=2~12 միջակայքում։ Կաուստիկ սոդան և կրաքարի ջուրը քիչ ազդեցություն ունեն դրա աշխատանքի վրա, սակայն ալկալիները կարող են արագացնել դրա տարրալուծումը և բարձրացնել մածուցիկությունը: Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզը կայուն է սովորական աղերի նկատմամբ, բայց երբ աղի լուծույթի կոնցենտրացիան բարձր է, հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի լուծույթի մածուցիկությունը հակված է մեծանալու։
(5) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը կարող է խառնվել ջրում լուծվող պոլիմերային միացությունների հետ՝ ձևավորելով միատեսակ և ավելի բարձր մածուցիկությամբ լուծույթ։ Օրինակ՝ պոլիվինիլային սպիրտ, օսլայի եթեր, բուսական մաստակ և այլն։
(6) Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզն ունի ավելի լավ ֆերմենտային դիմադրություն, քան մեթիլցելյուլոզը, և դրա լուծույթը ավելի քիչ հավանական է, որ քայքայվի ֆերմենտների կողմից, քան մեթիլցելյուլոզը:
(7) Հիդրօքսիպրոպիլմեթիլցելյուլոզայի կպչունությունը շաղախի կառուցվածքին ավելի բարձր է, քան մեթիլցելյուլոզինը:

1.1.3 Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզ (HEC)
Այն պատրաստված է զտված բամբակից, որը մշակվում է ալկալիով և արձագանքում է էթիլենօքսիդի հետ՝ որպես եթերիֆիկացման միջոց՝ ացետոնի առկայության դեպքում: Փոխարինման աստիճանը հիմնականում 1,5~2,0 է։ Այն ունի ուժեղ հիդրոֆիլություն և հեշտ է կլանել խոնավությունը:

(1) Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը լուծելի է սառը ջրում, բայց դժվար է լուծել տաք ջրում։ Նրա լուծույթը կայուն է բարձր ջերմաստիճանում՝ առանց գելման։ Այն կարող է երկար ժամանակ օգտագործվել շաղախի մեջ բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում, սակայն դրա ջրի պահպանումն ավելի ցածր է, քան մեթիլցելյուլոզինը:
(2) Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզը կայուն է ընդհանուր թթվի և ալկալիների նկատմամբ: Ալկալին կարող է արագացնել իր տարրալուծումը և մի փոքր մեծացնել մածուցիկությունը: Ջրի մեջ դրա ցրվածությունը մի փոքր ավելի վատ է, քան մեթիլցելյուլոզը և հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզը: .
(3) Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզն ունի լավ հակակոռուպցիոն ազդեցություն շաղախի համար, բայց այն ունի ցեմենտի ավելի երկար հետաձգման ժամանակ:

1.1.4 Կարբոքսիմեթիլցելյուլոզա (CMC) [C6H7O2(OH)2och2COONa]n
Իոնային ցելյուլոզային եթերը պատրաստվում է բնական մանրաթելից (բամբակ և այլն) ալկալային մշակումից հետո՝ օգտագործելով նատրիումի մոնոքլորացետատը որպես եթերիֆիկացման միջոց և ենթարկվում է մի շարք ռեակցիաների բուժման։ Փոխարինման աստիճանը հիմնականում 0.4-1.4 է, և դրա կատարման վրա մեծապես ազդում է փոխարինման աստիճանը։

(1) Կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզը ավելի հիգրոսկոպիկ է, և այն ավելի շատ ջուր կպարունակի, երբ պահպանվի ընդհանուր պայմաններում:
(2) Կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզայի ջրային լուծույթը չի արտադրի գել, և մածուցիկությունը կնվազի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Երբ ջերմաստիճանը գերազանցում է 50°C, մածուցիկությունը անշրջելի է։
(3) Դրա կայունության վրա մեծապես ազդում է pH-ը: Ընդհանրապես, այն կարող է օգտագործվել գիպսի վրա հիմնված շաղախի մեջ, բայց ոչ ցեմենտի հիմքի վրա: Երբ բարձր ալկալային է, այն կորցնում է մածուցիկությունը:
(4) Նրա ջրի պահպանումը շատ ավելի ցածր է, քան մեթիլ ցելյուլոզինը: Այն դանդաղեցնող ազդեցություն ունի գիպսի հիմքով շաղախի վրա և նվազեցնում է դրա ամրությունը: Այնուամենայնիվ, կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզայի գինը զգալիորեն ցածր է մեթիլ ցելյուլոզից: