نشاسته مدتهاست که در صنعت سیمان مورد توجه بوده است. بهعنوان یک تامینکننده قدیمی در بازار رئولوژی سیمان، از نزدیک دیدم که چگونه افزودنیهای نشاسته میتوانند یک منحنی - توپ را در مخلوط ایجاد کنند و بر رفتار سیمان به روشهای واقعاً جالبی تأثیر بگذارند.
اول از همه، بیایید یک کم کردن سریع در رئولوژی سیمان داشته باشیم. همه چیز در مورد نحوه جاری شدن و تغییر شکل سیمان است که وقتی روی پروژه های ساختمانی کار می کنید بسیار مهم است. در مورد آن فکر کنید - اگر برای یک ساختمان مرتفع یا یک پل بتن می ریزید، به آن سیمان نیاز دارید تا قوام مناسبی داشته باشد. باید به راحتی پمپ شود، پخش شود و شکل داده شود، اما پس از قرار گرفتن در جای خود باید به درستی تنظیم شود.
حالا، وقتی شروع به اضافه کردن نشاسته به سیمان می کنیم، اوضاع کمی پیچیده تر می شود. نشاسته یک پلیمر طبیعی است که از واحدهای گلوکز تشکیل شده است و می تواند به طرق مختلف با ذرات سیمان تعامل داشته باشد. یکی از فوری ترین تاثیرات روی ویسکوزیته خمیر سیمان است.
ویسکوزیته اندازه گیری مقاومت سیال در برابر جریان است. هنگامی که نشاسته را به سیمان اضافه می کنید، در بسیاری از موارد، می تواند ویسکوزیته را افزایش دهد. مولکول های نشاسته تمایل به جذب آب در خمیر سیمان دارند. این یک ساختار ژل مانند در اطراف ذرات سیمان ایجاد می کند که حرکت آنها را از روی یکدیگر سخت تر می کند. در نتیجه سیمان در برابر جریان مقاوم تر می شود.
این تغییر در ویسکوزیته هم می تواند یک نعمت باشد و هم یک نفرین. از طرفی، سیمان چسبناک تر می تواند برای کاربردهایی که به مواد برای حفظ شکل خود نیاز دارید عالی باشد. به عنوان مثال، در برخی از کارهای بتن تزئینی، ممکن است بخواهید سیمان ثابت بماند و بیش از حد دچار ریزش یا پخش نشود. افزایش ویسکوزیته ارائه شده توسط نشاسته می تواند به دستیابی به آن کمک کند.
اما نکات منفی نیز وجود دارد. اگر ویسکوزیته خیلی زیاد شود، کار با سیمان را دشوار می کند. ممکن است برای پمپاژ سیمان از طریق لوله ها یا پخش یکنواخت آن به انرژی بیشتری نیاز باشد. این می تواند روند ساخت و ساز را کند کرده و هزینه ها را افزایش دهد. به همین دلیل است که هنگام استفاده از نشاسته به عنوان افزودنی، یافتن تعادل مناسب بسیار مهم است.
یکی دیگر از جنبه های رئولوژی سیمان تحت تأثیر نشاسته، تنش تسلیم است. تنش تسلیم حداقل نیروی مورد نیاز برای شروع جریان سیمان است. نشاسته می تواند تنش تسلیم خمیر سیمان را افزایش دهد. این بدان معناست که برای حرکت سیمان باید فشار بیشتری وارد کنید.
در برخی از سناریوهای ساخت و ساز، تنش تسلیم بالاتر می تواند سودمند باشد. به عنوان مثال، در مکانهای بتن عمودی، مانند هنگام ساختن یک دیوار بلند، تنش تسلیم بالاتر به جلوگیری از جریان یافتن سیمان به پایین قبل از گیرش کمک میکند. با این حال، در موارد دیگر، مانند زمانی که میخواهید یک قالب پیچیده را پر کنید، استرس تسلیم بالا میتواند یک سردرد واقعی باشد. ممکن است در نهایت با پر کردن ناقص یا حفره های هوا در بتن مواجه شوید.
تأثیر نشاسته بر رئولوژی سیمان نیز به نوع نشاسته مورد استفاده بستگی دارد. انواع مختلفی از نشاسته وجود دارد، مانند نشاسته ذرت، نشاسته سیب زمینی و نشاسته تاپیوکا. هر نوع خاصیت منحصر به فرد خود را دارد. به عنوان مثال، نشاسته سیب زمینی در مقایسه با نشاسته ذرت دانه های بزرگتری دارد. این گرانول های بزرگتر می توانند با ذرات سیمان تعامل متفاوتی داشته باشند و ممکن است تأثیر متفاوتی بر ویسکوزیته و تنش تسلیم داشته باشند.
علاوه بر این، اصلاح نشاسته می تواند نقش مهمی ایفا کند. نشاسته اصلاح شده اغلب در صنعت سیمان استفاده می شود. اینها می توانند از نظر شیمیایی یا فیزیکی تغییر داده شوند تا خواص خاصی داشته باشند. به عنوان مثال، برخی از نشاسته های اصلاح شده به گونه ای طراحی شده اند که در برابر تخریب در محیط قلیایی سیمان مقاومت بیشتری داشته باشند. این تضمین می کند که نشاسته اثربخشی خود را در طول زمان حفظ می کند و تجزیه نمی شود، که می تواند رئولوژی سیمان را به روش های غیرمنتظره ای تغییر دهد.
اکنون، وقتی نوبت به اندازهگیری اثرات نشاسته بر رئولوژی سیمان میرسد، به تجهیزات بسیار خوبی تکیه میکنیم. ما از ابزارهایی مانندخواص رئولوژیکی ویسکومتر سیمانکاری روغنی اندازه گیری ویسکوزیته،ویسکومتر چرخشی سیمانی، وویسکومتر رئومتر سیمان کاری روغن. این ابزارها به ما کمک میکنند بفهمیم که سیمان چگونه تحت شرایط مختلف مانند نرخ برش و دماهای مختلف رفتار میکند.
با استفاده از این ابزارها می توانیم میزان نشاسته اضافه شده به سیمان را به طور دقیق کنترل کنیم. ما می توانیم دوز را بر اساس نیازهای خاص یک پروژه ساختمانی تنظیم کنیم. برای مثال، اگر روی پروژهای کار میکنیم که به سیمان با ویسکوزیته کمتر نیاز دارد، میتوانیم مقدار نشاسته را کاهش دهیم یا نوعی نشاسته را انتخاب کنیم که تأثیر کمتری بر ویسکوزیته داشته باشد.
در دنیای واقعی، استفاده از نشاسته به عنوان افزودنی سیمان کاربردهای عملی دارد. به عنوان مثال در صنعت نفت و گاز از سیمان برای آب بندی چاه ها استفاده می شود. رئولوژی مناسب در اینجا برای اطمینان از مهر و موم مناسب بسیار مهم است. نشاسته را می توان به سیمان اضافه کرد تا توانایی آن در جریان یافتن به فضاهای کوچک اطراف چاه را بهبود بخشد و از مهاجرت گاز و سیال جلوگیری کند.
در ساخت عناصر بتنی از پیش ساخته شده، نشاسته می تواند در دستیابی به شکل و پرداخت مناسب کمک کند. رئولوژی کنترل شده ارائه شده توسط نشاسته اجازه می دهد تا فرآیند تولید نرم تر و محصولات نهایی با کیفیت بالاتری داشته باشد.
اگر در صنعتی هستید که به سیمان با خواص رئولوژیکی مناسب وابسته است، و در مورد استفاده از نشاسته به عنوان یک افزودنی کنجکاو هستید، یا اگر به دنبال محصولات و راه حل های رئولوژیکی سیمان درجه یک هستید، در تماس با آن درنگ نکنید. ما دانش، تجربه و ابزارهای مناسب را داریم تا به شما کمک کنیم از کاربردهای سیمان خود بیشترین بهره را ببرید. چه در حال کار بر روی یک پروژه در مقیاس کوچک یا توسعه زیرساخت در مقیاس بزرگ باشید، ما اینجا هستیم تا به شما در یافتن تعادل کامل مواد افزودنی برای دستیابی به رئولوژی سیمان ایده آل کمک کنیم.
مراجع
- میچل، DRG، و ورتن، DB (1997). کتاب افزودنی های بتن: خواص، علم و فناوری. انتشارات نویس.
- نویل، AM (2011). خواص بتن. پیرسون.
