Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզը (ՀԷՑ) շինարարությունում. Համապարփակ ուղեցույց

1. Հիդրօքսիէթիլցելյուլոզի (HEC) ներածություն

Հիդրօքսիէթիլ ցելյուլոզ(HEC)-ը ոչ իոնային, ջրում լուծվող պոլիմեր է, որը ստացվում է ցելյուլոզից, որը բույսերի բջջային պատերում հանդիպող բնական պոլիսախարիդ է: Քիմիական մոդիֆիկացիայի միջոցով ցելյուլոզի հիդրօքսիլային խմբերը փոխարինվում են հիդրօքսիէթիլային խմբերով՝ բարելավելով դրա լուծելիությունը և կայունությունը ջրային լուծույթներում: Այս փոխակերպումը HEC-ը դարձնում է բազմակողմանի հավելանյութ շինանյութերում, որն առաջարկում է եզակի հատկություններ, ինչպիսիք են ջրի պահպանումը, խտացումը և բարելավված մշակելիությունը:

1.1 Քիմիական կառուցվածք և արտադրություն

ՀԵԿՍինթեզվում է ցելյուլոզը էթիլենօքսիդով մշակելով ալկալային պայմաններում: Փոխարինման աստիճանը (ՓԱ), որը սովորաբար տատանվում է 1.5-ից 2.5-ի սահմաններում, որոշում է գլյուկոզային միավորում հիդրօքսիէթիլային խմբերի քանակը՝ ազդելով լուծելիության և մածուցիկության վրա: Արտադրության գործընթացը ներառում է ալկալացում, եթերացում, չեզոքացում և չորացում, որի արդյունքում ստացվում է սպիտակ կամ սպիտակավուն փոշի:

2. Շինարարությանը վերաբերող ՀԷԿ-ի հատկությունները

2.1 Ջրի պահպանում

HEC-ը ջրի մեջ առաջացնում է կոլոիդային լուծույթ՝ մասնիկների շուրջ ստեղծելով պաշտպանիչ թաղանթ։ Սա դանդաղեցնում է ջրի գոլորշիացումը, որը կարևոր է ցեմենտի խոնավացման և շաղախների ու սվաղերի վաղաժամ չորացման կանխարգելման համար։

2.2 Հաստացման և մածուցիկության վերահսկում

HEC-ը մեծացնում է խառնուրդների մածուցիկությունը՝ ապահովելով կախվածության դիմադրություն ուղղահայաց կիրառություններում, ինչպիսիք են սալիկների սոսինձները: Դրա կեղծ-պլաստիկ վարքագիծը ապահովում է կիրառման հեշտությունը կտրող լարվածության դեպքում (օրինակ՝ մալարով մաքրման ժամանակ):

2.3 Համատեղելիություն և կայունություն

Որպես ոչ իոնային պոլիմեր, HEC-ը կայուն է մնում բարձր pH միջավայրերում (օրինակ՝ ցեմենտային համակարգերում) և հանդուրժում է էլեկտրոլիտները, ի տարբերություն իոնային խտացուցիչների, ինչպիսին է կարբօքսիմեթիլցելյուլոզը (CMC):

2.4 Ջերմային կայունություն

HEC-ը պահպանում է իր արդյունավետությունը լայն ջերմաստիճանային միջակայքում, ինչը այն հարմար է դարձնում տարբեր կլիմայական պայմաններում արտաքին կիրառությունների համար։

3. ՀԷԿ-ի կիրառությունները շինարարության մեջ

3.1 Սալիկի սոսինձներ և շաղախներ

HEC-ը (0.2–0.5% ըստ քաշի) երկարացնում է բաց օգտագործման ժամանակը, թույլ տալով սալիկների կարգավորումը՝ առանց կպչունությունը խաթարելու: Այն բարելավում է կպչունության ամրությունը՝ նվազեցնելով ջրի կլանումը ծակոտկեն հիմքերի մեջ:

3.2 Ցեմենտի վրա հիմնված շաղախներ և սվաղեր

Շինանյութերում և վերանորոգման շաղախներում HEC-ը (0.1–0.3%) բարելավում է մշակելիությունը, նվազեցնում ճաքերի առաջացումը և ապահովում է միատարր կարծրացում: Դրա ջուրը պահպանելը կենսական նշանակություն ունի բարակ շերտով կիրառությունների համար:

3.3 Գիպսե արտադրանք

Գիպսե սվաղերի և միացությունների մեջ HEC-ը (0.3–0.8%) կարգավորում է կարծրացման ժամանակը և նվազագույնի է հասցնում կծկման ճաքերը։ Այն բարելավում է տարածման հնարավորությունը և մակերեսի մշակումը։

3.4 Ներկեր և ծածկույթներ

Արտաքին ներկերում HEC-ը գործում է որպես խտացուցիչ և ռեոլոգիայի մոդիֆիկատոր՝ կանխելով կաթիլները և ապահովելով հավասարաչափ ծածկույթ: Այն նաև կայունացնում է գունանյութերի ցրումը:

3.5 Ինքնահարթեցնող միացություններ

HEC-ը ապահովում է մածուցիկության վերահսկողություն, որը հնարավորություն է տալիս ինքնահավասարեցվող հատակներին սահուն հոսել՝ միաժամանակ կանխելով մասնիկների նստվածքագոյացումը։

3.6 Արտաքին մեկուսացման և ծածկույթի համակարգեր (EIFS)

HEC-ը բարելավում է EIFS-ում պոլիմերային մոդիֆիկացված հիմնական ծածկույթների կպչունությունը և դիմացկունությունը՝ դիմադրելով եղանակային պայմաններին և մեխանիկական լարվածությանը։

4. ԱռավելություններըHEC շինարարության մեջՆյութեր

• Աշխատունակություն։Հեշտացնում է խառնումը և քսումը։
• Կպչունություն:Բարելավում է սոսինձների և ծածկույթների կապի ամրությունը։
• Երկարակեցություն:Նվազեցնում է կծկումը և ճաքերի առաջացումը։
• Կախման դիմադրություն.Անհրաժեշտ է ուղղահայաց կիրառությունների համար։
• Ծախսերի արդյունավետություն.Ցածր դեղաչափը (0.1–1%) զգալիորեն բարելավում է կատարողականը։

5. Համեմատություն այլ ցելյուլոզային եթերների հետ

• Մեթիլցելյուլոզ (ՄՑ):Ավելի քիչ կայուն է բարձր pH միջավայրերում, գելանում է բարձր ջերմաստիճաններում։
• Կարբօքսիմեթիլ ցելյուլոզ (CMC):Իոնային բնույթը սահմանափակում է ցեմենտի հետ համատեղելիությունը: HEC-ի ոչ իոնային կառուցվածքն առաջարկում է ավելի լայն կիրառելիություն:

6. Տեխնիկական նկատառումներ

6.1 Դեղաչափ և խառնում

Օպտիմալ դեղաչափը տարբերվում է կիրառման եղանակից (օրինակ՝ 0.2% սալիկի սոսինձների համար՝ ընդդեմ 0.5% գիպսի համար): HEC-ի նախնական խառնումը չոր բաղադրիչների հետ կանխում է կպչունությունը: Բարձր կտրման խառնումը ապահովում է միատարր ցրում:

6.2 Միջավայրի գործոններ

• Ջերմաստիճանը:Սառը ջուրը դանդաղեցնում է լուծարումը, իսկ տաք ջուրը (≤40°C)՝ արագացնում է այն։
• pH:Կայուն է pH 2–12-ում, իդեալական է ալկալային շինանյութերի համար։

6.3 Պահեստավորում

Պահել զով, չոր պայմաններում՝ խոնավության կլանումը և կպչունությունը կանխելու համար։

7. Մարտահրավերներ և սահմանափակումներ

• Արժեքը՝Ավելի բարձր է, քան MC-ն, բայց արդարացված է կատարողականությամբ։
• Չափից շատ օգտագործում.Չափազանց մածուցիկությունը կարող է խոչընդոտել կիրառմանը։
• Հետընթաց։Կարող է ուշանալ կարգավորումը, եթե այն չի հավասարակշռվում արագացուցիչներով։

8. Դեպքերի ուսումնասիրություններ

• Բարձրահարկ շենքերի սալիկների տեղադրում.HEC-ի վրա հիմնված սոսինձները Դուբայի Բուրջ Խալիֆայում աշխատողներին հնարավորություն տվեցին երկարացնել աշխատանքային ժամանակը, ապահովելով ճշգրիտ տեղադրում բարձր ջերմաստիճաններում:
• Պատմական շենքերի վերականգնում.Եվրոպայի տաճարների վերականգնումներում HEC-մոդիֆիկացված շաղախները պահպանել են կառուցվածքային ամբողջականությունը՝ համապատասխանեցնելով պատմական նյութական հատկություններին։

9. Ապագայի միտումներ և նորարարություններ

• Էկոլոգիապես մաքուր HEC:Կայուն ցելյուլոզի աղբյուրներից կենսաքայքայվող տեսակների մշակում։
• Հիբրիդային պոլիմերներ՝HEC-ի և սինթետիկ պոլիմերների համադրություն՝ ճաքերի նկատմամբ դիմադրության բարձրացման համար։
• Խելացի ռեոլոգիա.Ջերմաստիճանին արձագանքող HEC՝ ծայրահեղ կլիմայական պայմաններում ադապտիվ մածուցիկության համար։

ՀԵԿԲազմաֆունկցիոնալությունը այն դարձնում է անփոխարինելի ժամանակակից շինարարության մեջ՝ հավասարակշռելով կատարողականը, արժեքը և կայունությունը: Նորարարությունների շարունակմանը զուգընթաց, HEC-ը կարևոր դեր կխաղա դիմացկուն և արդյունավետ շինանյութերի առաջխաղացման գործում: