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 քսայուղային թաղանթ, 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 մակարդակի 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 աշխատողի կիրառող գործիքի և պատի հիմքի միջև զգացվող կպչուն ուժին, այսինքն՝ շաղախի կտրվածքային դիմադրությանը:Կպչունությունը բարձր է, շաղախի կտրվածքային դիմադրությունը մեծ է, և օգտագործման գործընթացում աշխատողների կողմից պահանջվող ամրությունը նույնպես մեծ է, իսկ շաղախի շինարարական կատարումը վատ է: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 ցելյուլոզային խառը եթեր է, որը պատրաստված է զտված բամբակից ալկալիզացիայից հետո՝ օգտագործելով պրոպիլեն օքսիդ և մեթիլքլորիդ՝ որպես եթերիֆիկացման միջոց, մի շարք ռեակցիաների միջոցով:Փոխարինման աստիճանը հիմնականում 1,2~2,0 է։Նրա 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, նրա 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 ունի հետաձգող ազդեցություն գիպսի հիմքով շաղախի վրա և նվազեցնում է դրա ամրությունը:Այնուամենայնիվ, կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզայի գինը զգալիորեն ցածր է մեթիլ ցելյուլոզից: