குறைந்த சிமெண்ட் வெப்பத்தைத் தாங்கும் வார்ப்புப் பொருள் அறிமுகம்

குறைந்த சிமெண்ட் கொண்ட வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்கள், பாரம்பரிய அலுமினேட் சிமெண்ட் வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களுடன் ஒப்பிடப்படுகின்றன. பாரம்பரிய அலுமினேட் சிமெண்ட் வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களில் சிமெண்ட் சேர்க்கும் அளவு பொதுவாக 12-20% ஆகவும், நீர் சேர்க்கும் அளவு பொதுவாக 9-13% ஆகவும் இருக்கும். அதிக அளவு நீர் சேர்க்கப்படுவதால், வார்ப்புப் பொருளில் பல துளைகள் உள்ளன, அது அடர்த்தியற்றதாகவும், குறைந்த வலிமையுடனும் இருக்கிறது; அதிக அளவு சிமெண்ட் சேர்க்கப்படுவதால், சாதாரண மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை வலிமைகளைப் பெற முடிந்தாலும், நடுத்தர வெப்பநிலையில் கால்சியம் அலுமினேட்டின் படிக உருமாற்றத்தால் வலிமை குறைகிறது. வெளிப்படையாக, சேர்க்கப்பட்ட CaO, வார்ப்புப் பொருளில் உள்ள SiO2 மற்றும் Al2O3 உடன் வினைபுரிந்து, குறைந்த உருகுநிலை கொண்ட சில பொருட்களை உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக பொருளின் உயர்-வெப்பநிலை பண்புகள் மோசமடைகின்றன.

மிகவும் நுண்ணிய தூள் தொழில்நுட்பம், உயர் செயல்திறன் கொண்ட கலவைகள் மற்றும் அறிவியல் ரீதியான துகள் தரப்படுத்தல் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​வார்ப்புப் பொருளின் சிமெண்ட் உள்ளடக்கம் 8%-க்கும் குறைவாகவும், நீர் உள்ளடக்கம் ≤7% ஆகவும் குறைக்கப்படுகிறது. இதன் மூலம், குறைந்த சிமெண்ட் வகை வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருளைத் தயாரிக்க முடியும். மேலும், இதன் CaO உள்ளடக்கம் ≤2.5% ஆக இருக்கும், மற்றும் இதன் செயல்திறன் குறிகாட்டிகள் பொதுவாக அலுமினேட் சிமெண்ட் வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களின் குறிகாட்டிகளை விட அதிகமாக இருக்கும். இந்த வகை வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருள் நல்ல திக்ஸோட்ரோபியைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது, கலக்கப்பட்ட பொருள் ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவத்தைப் பெற்று, சிறிதளவு வெளிப்புற விசையுடன் பாயத் தொடங்குகிறது. வெளிப்புற விசை அகற்றப்படும்போது, ​​அது பெறப்பட்ட வடிவத்தைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. எனவே, இது திக்ஸோட்ரோபிக் வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. சுய-பாயும் வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருளும் திக்ஸோட்ரோபிக் வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருள் என்றே அழைக்கப்படுகிறது. இது இந்த வகையைச் சேர்ந்தது. குறைந்த சிமெண்ட் வகை வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களின் துல்லியமான பொருள் இதுவரை வரையறுக்கப்படவில்லை. அமெரிக்க சோதனை மற்றும் பொருட்கள் சங்கம் (ASTM), வெப்பத்தைத் தாங்கும் வார்ப்புப் பொருட்களை அவற்றின் CaO உள்ளடக்கத்தின் அடிப்படையில் வரையறுத்து வகைப்படுத்துகிறது.

குறைந்த சிமெண்ட் வகை வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களின் சிறந்த அம்சங்கள் அடர்த்தியும் அதிக வலிமையும் ஆகும். இது பொருளின் சேவை ஆயுளையும் செயல்திறனையும் மேம்படுத்துவதற்கு நல்லது, ஆனால் பயன்பாட்டிற்கு முன் சூடுபடுத்தும்போது சிக்கல்களையும் ஏற்படுத்துகிறது. அதாவது, சூடுபடுத்தும்போது கவனமாக இல்லாவிட்டால், வார்ப்பு எளிதில் நிகழலாம். வார்ப்புப் பொருள் வெடித்துச் சிதறும் நிகழ்வானது, குறைந்தபட்சம் மீண்டும் வார்ப்பு செய்ய வேண்டிய நிலையை ஏற்படுத்தலாம், அல்லது கடுமையான சந்தர்ப்பங்களில் சுற்றியுள்ள தொழிலாளர்களின் தனிப்பட்ட பாதுகாப்பிற்கு ஆபத்தை விளைவிக்கலாம். எனவே, பல்வேறு நாடுகள் குறைந்த சிமெண்ட் வகை வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களை சூடுபடுத்துவது குறித்து பல்வேறு ஆய்வுகளையும் நடத்தியுள்ளன. இதற்கான முக்கிய தொழில்நுட்ப நடவடிக்கைகள்: பொருத்தமான வார்ப்பு வளைவுகளை உருவாக்குதல் மற்றும் சிறந்த வெடிப்புத் தடுப்புப் பொருட்களை அறிமுகப்படுத்துதல் போன்றவை ஆகும். இதன் மூலம், மற்ற பக்க விளைவுகளை ஏற்படுத்தாமல், வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களிலிருந்து நீர் சீராக வெளியேற்றப்படுகிறது.

குறைந்த சிமெண்ட் வகை வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களுக்கு மிக நுண்ணிய தூள் தொழில்நுட்பமே முக்கிய தொழில்நுட்பமாகும் (தற்போது பீங்கான் மற்றும் வெப்பத்தடுப்புப் பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படும் பெரும்பாலான மிக நுண்ணிய தூள்கள் உண்மையில் 0.1 முதல் 10 மீ வரை உள்ளன, மேலும் அவை முக்கியமாக சிதறல் முடுக்கிகளாகவும் கட்டமைப்பு அடர்த்தியாக்கிகளாகவும் செயல்படுகின்றன). முந்தையது, சிமெண்ட் துகள்களைத் திரட்சியின்றி அதிக அளவில் சிதறச் செய்கிறது, அதே சமயம் பிந்தையது, வார்ப்புப் பொருளில் உள்ள நுண்துளைகளை முழுமையாக நிரப்பி வலிமையை மேம்படுத்துகிறது.

தற்போது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மிக நுண்ணிய தூள் வகைகளில் SiO2, α-Al2O3, Cr2O3 போன்றவை அடங்கும். SiO2 நுண்தூளின் குறிப்பிட்ட மேற்பரப்புப் பரப்பளவு சுமார் 20 மீ²/கி ஆகும், மேலும் அதன் துகள் அளவு சிமெண்ட் துகள் அளவில் சுமார் 1/100 ஆகும், எனவே இது நல்ல நிரப்பும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. கூடுதலாக, SiO2, Al2O3, Cr2O3 நுண்தூள் போன்றவை நீரில் கூழ்மத் துகள்களையும் உருவாக்க முடியும். ஒரு சிதறல் காரணி இருக்கும்போது, ​​துகள்களின் மேற்பரப்பில் ஒன்றுடன் ஒன்று மேற்பொருந்தும் மின் இரட்டை அடுக்கு உருவாகி நிலைமின் விலக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இது துகள்களுக்கு இடையேயான வான் டெர் வால்ஸ் விசையை மீறி இடைமுக ஆற்றலைக் குறைக்கிறது. இது துகள்களுக்கு இடையில் ஒட்டுதல் மற்றும் திரள்வதைத் தடுக்கிறது; அதே நேரத்தில், சிதறல் காரணி துகள்களைச் சுற்றி ஒட்டப்பட்டு ஒரு கரைப்பான் அடுக்கை உருவாக்குகிறது, இது வார்ப்புப் பொருளின் பாய்வுத்தன்மையையும் அதிகரிக்கிறது. இதுவும் அதிநுண் தூளின் செயல்முறைகளில் ஒன்றாகும், அதாவது, அதிநுண் தூளையும் பொருத்தமான பரப்பிகளையும் சேர்ப்பதன் மூலம், வெப்பத்தைத் தாங்கும் வார்ப்புப் பொருட்களின் நீர் நுகர்வைக் குறைத்து, அவற்றின் பாய்வுத்தன்மையை மேம்படுத்த முடியும்.

குறைந்த சிமெண்ட் கொண்ட வெப்பத்தடுப்பு வார்ப்புப் பொருட்களின் இறுகுதல் மற்றும் கடினமாதல் என்பது நீரேற்றப் பிணைப்பு மற்றும் ஒத்திசைவுப் பிணைப்பு ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைந்த செயல்பாட்டின் விளைவாகும். கால்சியம் அலுமினேட் சிமெண்ட்டின் நீரேற்றம் மற்றும் கடினமாதல் என்பது முக்கியமாக CA மற்றும் CA2 என்ற நீரியல் கட்டங்களின் நீரேற்றம் மற்றும் அவற்றின் நீரேற்றங்களின் படிக வளர்ச்சி செயல்முறையாகும். அதாவது, அவை நீருடன் வினைபுரிந்து அறுகோண செதில் அல்லது ஊசி வடிவ CAH10, C2AH8 மற்றும் கனசதுர C3AH6 படிகங்கள் மற்றும் Al2O3аq கூழ்மங்கள் போன்ற நீரேற்ற விளைபொருட்களை உருவாக்குகின்றன. பின்னர், பதப்படுத்துதல் மற்றும் வெப்பமூட்டும் செயல்முறைகளின் போது, ​​இவை ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட ஒடுக்க-படிகமாக்கல் வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பை உருவாக்குகின்றன. இந்தத் திரட்சி மற்றும் பிணைப்பு, வினைத்திறன் மிக்க SiO2 மீநுண் தூள் நீரைச் சந்திக்கும்போது கூழ்மத் துகள்களை உருவாக்குவதாலும், சேர்க்கப்பட்ட சேர்க்கைப் பொருளிலிருந்து (அதாவது மின்பகுளிப் பொருள்) மெதுவாகப் பிரியும் அயனிகளைச் சந்திப்பதாலும் ஏற்படுகிறது. இரண்டின் மேற்பரப்பு மின்னூட்டங்கள் எதிர்மாறாக இருப்பதால், அதாவது, கூழ்மத்தின் மேற்பரப்பு எதிர் அயனிகளை உறிஞ்சியிருப்பதால், மின்னழுத்தம் குறைந்து, உறிஞ்சுதல் "ஐசோஎலக்ட்ரிக் புள்ளியை" அடையும்போது ஒடுக்கம் ஏற்படுகிறது. வேறுவிதமாகக் கூறினால், கூழ்மத் துகள்களின் மேற்பரப்பில் உள்ள நிலைமின்னியல் விலக்கு அதன் ஈர்ப்பை விடக் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​வான் டெர் வால்ஸ் விசையின் உதவியுடன் ஒத்திசைவுப் பிணைப்பு ஏற்படுகிறது. சிலிக்கா தூளுடன் கலக்கப்பட்ட வெப்பத்தைத் தாங்கும் வார்ப்புப் பொருள் ஒடுக்கப்பட்ட பிறகு, SiO2-இன் மேற்பரப்பில் உருவான Si-OH குழுக்கள் உலர்த்தப்பட்டு, நீர் நீக்கப்பட்டு பாலமாகின்றன. இது ஒரு சிலாக்சேன் (Si-O-Si) வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பை உருவாக்கி, அதன் மூலம் கடினமாக்குகிறது. சிலாக்சேன் வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பில், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது சிலிக்கான் மற்றும் ஆக்ஸிஜனுக்கு இடையிலான பிணைப்புகள் குறையாததால், வலிமையும் தொடர்ந்து அதிகரிக்கிறது. அதே நேரத்தில், உயர் வெப்பநிலைகளில், SiO2 வலைப்பின்னல் கட்டமைப்பானது, அதனுள் மூடப்பட்டிருக்கும் Al2O3 உடன் வினைபுரிந்து முல்லைட்டை உருவாக்குகிறது, இது நடுத்தர மற்றும் உயர் வெப்பநிலைகளில் வலிமையை மேம்படுத்தும்.