Cellulose ether sa morpolohiya sa sayo nga ettringite

Ang mga epekto sa hydroxyethyl methyl cellulose ether ug methyl cellulose ether sa morphology sa ettringite sa sayo nga cement slurry gitun-an pinaagi sa scanning electron microscopy (SEM). Ang mga resulta nagpakita nga ang gitas-on-diametro ratio sa ettringite kristal sa hydroxyethyl methyl cellulose ether giusab slurry mas gamay kay sa ordinaryo nga slurry, ug ang morpolohiya sa ettringite kristal mao ang mubo nga sungkod-sama. Ang gitas-on-diametro nga ratio sa ettringite nga mga kristal sa methyl cellulose ether nga giusab nga slurry mas dako kay sa ordinaryo nga slurry, ug ang morpolohiya sa ettringite nga mga kristal kay needle-rod. Ang mga kristal nga ettringite sa ordinaryo nga mga slurries sa semento adunay usa ka aspeto nga ratio sa taliwala. Pinaagi sa labaw sa eksperimento nga pagtuon, kini mao ang dugang nga tin-aw nga ang kalainan sa molekular gibug-aton sa duha ka matang sa cellulose ether mao ang labing importante nga butang nga makaapekto sa morpolohiya sa ettringite.

yawe nga mga pulong:etringite; Gitas-on-diametro ratio; Methyl cellulose ether; Hydroxyethyl methyl cellulose ether; morpolohiya

Ang Ettringite, isip usa ka gamay nga gipalapdan nga produkto sa hydration, adunay dakong epekto sa paghimo sa semento nga konkreto, ug kanunay nga nahimong research hotspot sa mga materyales nga nakabase sa semento. Ang ettringite usa ka matang sa trisulfide type nga calcium aluminate hydrate, ang kemikal nga pormula niini mao ang [Ca3Al (OH) 6·12H2O]2·(SO4)3·2H2O, o mahimong isulat nga 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O, sagad minubo nga AFt . Sa sistema sa semento sa Portland, ang ettringite nag-una nga naporma pinaagi sa reaksyon sa gypsum nga adunay aluminate o ferric aluminate nga mga mineral, nga nagdula sa papel sa paglangan sa hydration ug sayo nga kusog sa semento. Ang pagporma ug morpolohiya sa ettringite naapektuhan sa daghang mga hinungdan sama sa temperatura, pH nga kantidad ug konsentrasyon sa ion. Sayo sa 1976, Metha et al. migamit ug scanning electron microscopy aron tun-an ang morphological nga mga kinaiya sa AFt, ug nakit-an nga ang morpolohiya sa ingon nga gamay nga gipalapdan nga mga produkto sa hydration gamay ra nga lahi kung ang wanang sa pagtubo igo na ug kung limitado ang wanang. Ang nahauna kay kasagaran yagpis nga pormag dagom nga spherules, samtang ang naulahi kasagaran mugbo nga pormag baras nga prisma. Ang panukiduki ni Yang Wenyan nakit-an nga ang mga porma sa AFt lahi sa lainlaing mga palibot sa pag-ayo. Ang basa nga palibot makalangan sa pagmugna sa AFt sa expansion-doped nga kongkreto ug makadugang sa posibilidad sa konkretong paghubag ug pagliki. Ang lainlaing mga palibot nakaapekto dili lamang sa pagporma ug microstructure sa AFt, apan usab sa kalig-on sa gidaghanon niini. Chen Huxing ug uban pa. nakit-an nga ang dugay nga kalig-on sa AFt mikunhod uban ang pagtaas sa sulud sa C3A. Clark ug Monteiro et al. nakit-an nga sa pagtaas sa presyur sa kalikopan, ang istruktura sa kristal sa AFt nausab gikan sa pagkahan-ay ngadto sa pagkagubot. Gisusi ni Balonis ug Glasser ang mga pagbag-o sa density sa AFm ug AFt. Renaudin ug uban pa. gitun-an ang mga pagbag-o sa istruktura sa AFt sa wala pa ug pagkahuman sa pagpaunlod sa solusyon ug ang mga parameter sa istruktura sa AFt sa Raman spectrum. Kunther ug uban pa. gitun-an ang epekto sa interaksyon tali sa CSH gel calcium-silicon ratio ug sulfate ion sa AFt crystallization pressure pinaagi sa NMR. Sa samang higayon, base sa paggamit sa AFt sa semento-based nga mga materyales, Wenk et al. gitun-an ang AFt crystal orientation sa kongkretong seksyon pinaagi sa hard synchrotron radiation X-ray diffraction finishing technology. Ang pagporma sa AFt sa sinagol nga semento ug ang research hotspot sa ettringite gisusi. Pinasukad sa nalangan nga reaksyon sa ettringite, ang pipila ka mga eskolar nagpahigayon daghang panukiduki bahin sa hinungdan sa yugto sa AFt.

Ang pagpalapad sa gidaghanon nga gipahinabo sa pagporma sa ettringite usahay paborable, ug kini mahimo nga usa ka "pagpalapad" susama sa magnesium oxide expansion agent aron mapadayon ang kalig-on sa gidaghanon sa mga materyales nga nakabase sa semento. Ang pagdugang sa polymer emulsion ug redispersible emulsion powder nagbag-o sa macroscopic nga mga kabtangan sa mga materyales nga nakabase sa semento tungod sa ilang mahinungdanong epekto sa microstructure sa mga materyales nga nakabase sa semento. Apan, dili sama sa redispersible emulsion powder nga nag-una sa pagpalambo sa bonding kabtangan sa gahi nga mortar, ang water-soluble polymer cellulose ether (CE) naghatag sa bag-o nga sinagol nga mortar maayo nga tubig paghawid ug thickening epekto, sa ingon sa pagpalambo sa pagtrabaho performance. Ang non-ionic CE kasagarang gigamit, lakip ang methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC),hydroxyethyl methyl cellulose (HEMC), ug uban pa, ug ang CE adunay papel sa bag-ong gisagol nga mortar apan makaapekto usab sa proseso sa hydration sa slurry sa semento. Gipakita sa mga pagtuon nga ang HEMC nagbag-o sa kantidad sa AFt nga gihimo ingon usa ka produkto sa hydration. Bisan pa, walay mga pagtuon nga sistematikong nagtandi sa epekto sa CE sa microscopic morphology sa AFt, mao nga kini nga papel nagsusi sa kalainan sa epekto sa HEMC ug MC sa microscopic morphology sa ettringham sa sayo (1 ka adlaw) nga slurry sa semento pinaagi sa pag-analisar sa imahe ug pagtandi.

1. Eksperimento

1.1 Hilaw nga Materyal

Ang P·II 52.5R Portland nga semento nga gihimo sa Anhui Conch Cement Co., LTD gipili isip semento sa eksperimento. Ang duha ka cellulose ethers mao ang hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) ug methylcellulose (methylcellulose, Shanghai Sinopath Group) matag usa. MC); Ang tubig nga gisagol mao ang tubig sa gripo.

1.2 Mga pamaagi sa eksperimento

Ang ratio sa tubig-semento sa sample sa semento nga paste kay 0.4 (ang mass ratio sa tubig ngadto sa semento), ug ang sulod sa cellulose ether maoy 1% sa masa sa semento. Ang pag-andam sa espesimen gihimo sumala sa GB1346-2011 "Paagi sa Pagsulay alang sa Pagkonsumo sa Tubig, Pag-set sa Oras ug Kalig-on sa Semento nga Pag-uyon sa Standard". Human maporma ang ispesimen, ang plastik nga pelikula giputos sa ibabaw sa agup-op aron mapugngan ang pag-alisngaw sa tubig sa ibabaw ug carbonization, ug ang espesimen gibutang sa usa ka lawak sa pag-ayo nga adunay temperatura nga (20 ± 2) ℃ ug paryente nga humidity sa (60 ± 5). )%. Human sa 1 ka adlaw, ang agup-op gikuha, ug ang espesimen nabuak, unya ang usa ka gamay nga sample gikuha gikan sa tunga ug gituslob sa anhydrous ethanol aron tapuson ang hydration, ug ang sample gikuha ug gipauga sa wala pa pagsulay. Ang mga uga nga sample gipapilit sa sampol nga lamesa nga adunay conductive double-sided adhesive, ug usa ka layer sa bulawan nga pelikula ang gi-spray sa ibabaw sa Cressington 108auto automatic ion sputtering instrument. Ang sputtering nga kasamtangan mao ang 20 mA ug ang sputtering nga panahon mao ang 60 s. Ang FEI QUANTAFEG 650 environmental Scanning electron Microscope (ESEM) gigamit sa pag-obserbar sa morphological nga mga kinaiya sa AFt sa sample section. Ang taas nga vacuum secondary electron mode gigamit sa pag-obserbar sa AFT. Ang boltahe sa pagpatulin mao ang 15 kV, ang diametro sa beam spot mao ang 3.0 nm, ug ang gilay-on sa pagtrabaho gikontrol sa mga 10 mm.

2. Resulta ug panaghisgot

Ang mga imahe sa SEM sa ettringite sa gipagahi nga HEMC-modified cement slurry nagpakita nga ang orientation nga pagtubo sa layered Ca (OH) 2 (CH) klaro, ug ang AFt nagpakita sa dili regular nga akumulasyon sa mubo nga rod-like AFt, ug ang pipila ka mubo nga rod-like AFT gitabonan nga adunay istruktura sa HEMC membrane. Zhang Dongfang et al. nakit-an usab ang mubo nga rod-like AFt sa dihang nag-obserbar sa mga pagbag-o sa microstructure sa HEMC nga giusab nga semento slurry pinaagi sa ESEM. Nagtuo sila nga ang ordinaryo nga slurry sa semento dali nga nag-reaksyon pagkahuman nasugatan ang tubig, mao nga yagpis ang kristal sa AFt, ug ang pagpadako sa edad sa hydration misangpot sa padayon nga pagtaas sa ratio sa gitas-on-diameter. Bisan pa, ang HEMC nagdugang sa viscosity sa solusyon, nakunhuran ang binding rate sa mga ion sa solusyon ug nalangan ang pag-abot sa tubig sa ibabaw sa mga partikulo sa klinker, mao nga ang gitas-on-diametro nga ratio sa AFt misaka sa usa ka huyang nga uso ug ang morphological nga mga kinaiya niini nagpakita. mubo nga sungkod nga porma. Kung itandi sa AFt sa ordinaryo nga semento slurry sa parehas nga edad, kini nga teorya partially verified, apan kini dili magamit sa pagpatin-aw sa morphological kausaban sa AFt sa MC giusab semento slurry. Ang mga imahe sa SEM sa ettridite sa 1-adlaw nga gipagahi nga MC nga gibag-o nga semento nga slurry nagpakita usab sa orientated nga pagtubo sa layered Ca (OH) 2, ang pipila nga mga ibabaw sa AFt gitabonan usab sa istruktura sa pelikula sa MC, ug ang AFt nagpakita sa morphological nga mga kinaiya sa pagtubo sa cluster. Bisan pa, sa pagtandi, ang AFt nga kristal sa MC nga gibag-o nga semento nga slurry adunay mas dako nga gitas-on-diametro nga ratio ug usa ka mas yagpis nga morpolohiya, nga nagpakita sa usa ka tipikal nga acicular morphology.

Parehas nga HEMC ug MC nalangan ang sayo nga proseso sa hydration sa semento ug nagdugang sa viscosity sa solusyon, apan ang mga kalainan sa AFt morphological nga mga kinaiya nga gipahinabo niini mahinungdanon gihapon. Ang mga panghitabo sa ibabaw mahimong dugang nga elaborate gikan sa panan-aw sa molekular nga istruktura sa cellulose ether ug AFt nga kristal nga istruktura. Renaudin ug uban pa. gituslob ang synthesized AFt sa giandam nga alkali nga solusyon aron makuha ang "basa nga AFt", ug partially gikuha ug gipauga sa ibabaw sa saturated CaCl2 solution (35% relative humidity) aron makuha ang "dry AFt". Pagkahuman sa pagtuon sa pagdalisay sa istruktura sa Raman spectroscopy ug X-ray powder diffraction, nakit-an nga wala’y kalainan tali sa duha nga mga istruktura, ang direksyon lamang sa pagporma sa kristal sa mga selula nausab sa proseso sa pagpauga, nga mao, sa proseso sa kalikopan. pagbag-o gikan sa "basa" ngadto sa "uga", ang mga kristal sa AFt naporma nga mga selula subay sa normal nga direksyon sa usa ka hinay-hinay nga pagtaas. Ang mga kristal sa AFt ubay sa c normal nga direksyon nahimong mas gamay. Ang labing sukaranan nga yunit sa tulo-ka-dimensional nga wanang gilangkuban sa usa ka normal nga linya, b normal nga linya ug c normal nga linya nga tul-id sa usag usa. Sa kaso nga ang mga b normal naayo, ang mga kristal sa AFt nag-cluster sa usa ka normal, nga miresulta sa usa ka gipadak-an nga cross section sa cell sa eroplano sa ab normals. Busa, kung ang HEMC "nagtipig" og daghang tubig kaysa sa MC, ang usa ka "uga" nga palibot mahimong mahitabo sa usa ka lokal nga lugar, nga nagdasig sa lateral aggregation ug pagtubo sa mga kristal sa AFt. Patural et al. nakit-an nga para sa CE mismo, mas taas ang lebel sa polymerization (o mas dako ang gibug-aton sa molekula), mas dako ang viscosity sa CE ug mas maayo ang performance sa pagpabilin sa tubig. Ang molekular nga istruktura sa HEMCs ug MCS nagsuporta niini nga pangagpas, nga ang hydroxyethyl nga grupo adunay mas dako nga molekular nga gibug-aton kay sa hydrogen nga grupo.

Sa kinatibuk-an, ang mga kristal sa AFt maporma ug mo-precipitate lamang kung ang may kalabutan nga mga ion makaabot sa usa ka saturation sa sistema sa solusyon. Busa, ang mga hinungdan sama sa konsentrasyon sa ion, temperatura, pH nga kantidad ug luna sa pagporma sa solusyon sa reaksyon mahimong makaapekto sa morpolohiya sa mga kristal sa AFt, ug ang mga pagbag-o sa mga kondisyon sa artipisyal nga synthesis makausab sa morpolohiya sa mga kristal sa AFt. Busa, ang ratio sa mga kristal sa AFt sa ordinaryo nga slurry sa semento tali sa duha mahimong tungod sa usa ka hinungdan sa konsumo sa tubig sa sayo nga hydration sa semento. Bisan pa, ang kalainan sa AFt crystal morphology nga gipahinabo sa HEMC ug MC kinahanglan nga panguna tungod sa ilang espesyal nga mekanismo sa pagpadayon sa tubig. Ang Hemcs ug MCS nagmugna og "closed loop" sa transportasyon sa tubig sulod sa microzone sa presko nga slurry sa semento, nga nagtugot sa "mubo nga panahon" diin ang tubig "sayon ​​nga mosulod ug lisud nga makagawas." Apan, niining panahona, ang liquid phase nga palibot sa sulod ug duol sa microzone nausab usab. Ang mga hinungdan sama sa konsentrasyon sa ion, pH, ug uban pa. Kini nga "closed loop" sa transportasyon sa tubig susama sa mekanismo sa aksyon nga gihulagway ni Pourchez et al. Ang HPMC adunay papel sa pagpabilin sa tubig.

3. Panapos

(1) Ang pagdugang sa hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC) ug methyl cellulose ether (MC) mahimong makausab sa morpolohiya sa ettringite sa sayo (1 ka adlaw) nga ordinaryo nga slurry sa semento.

(2) Ang gitas-on ug diyametro sa ettringite nga kristal sa HEMC nga giusab nga semento slurry gamay ug mubo nga sungkod nga porma; Ang gitas-on ug diyametro nga ratio sa ettringite nga mga kristal sa MC nga giusab nga semento nga slurry dako, nga porma sa dagom. Ang mga kristal nga ettringite sa ordinaryo nga mga slurries sa semento adunay aspeto nga ratio tali niining duha.

(3) Ang lain-laing mga epekto sa duha ka cellulose ethers sa morpolohiya sa ettringite mao ang esensya tungod sa kalainan sa molekular gibug-aton.