Μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης σε πολυμερές τσιμέντο
Ως απαραίτητο πρόσθετο στο πολυμερές τσιμέντο, ο μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης έχει λάβει εκτενή προσοχή και έρευνα. Με βάση τη σχετική βιβλιογραφία στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, ο νόμος και ο μηχανισμός της τσιμεντοκονίας τροποποιημένου με μη ιοντικό αιθέρα κυτταρίνης συζητήθηκαν από τις πτυχές των τύπων και την επιλογή του μη ιονικού αιθέρα κυτταρίνης, την επίδρασή του στις φυσικές ιδιότητες του πολυμερούς τσιμέντου, Η επίδρασή του στη μικρομορφολογία και τις μηχανικές ιδιότητες, καθώς και οι ελλείψεις της τρέχουσας έρευνας προβλήθηκαν. Αυτή η εργασία θα προωθήσει την εφαρμογή αιθέρα κυτταρίνης σε πολυμερές τσιμέντο.
Λέξεις κλειδιά: μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης, πολυμερές τσιμέντο, φυσικές ιδιότητες, μηχανικές ιδιότητες, μικροδομή
1. Επισκόπηση
Με την αυξανόμενη ζήτηση και τις απαιτήσεις απόδοσης του πολυμερούς τσιμέντου στον κατασκευαστικό κλάδο, η προσθήκη προσθέτων στην τροποποίησή του έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot, μεταξύ των οποίων ο αιθέρας κυτταρίνης έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως λόγω της επίδρασής του στην κατακράτηση νερού, την πάχυνση, την επιβράδυνση, τον αέρα. και ούτω καθεξής. Σε αυτή την εργασία, περιγράφονται οι τύποι αιθέρα κυτταρίνης, οι επιδράσεις στις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του πολυμερούς τσιμέντου και η μικρομορφολογία του πολυμερούς τσιμέντου, το οποίο παρέχει μια θεωρητική αναφορά για την εφαρμογή του αιθέρα κυτταρίνης στο πολυμερές τσιμέντο.
2. Τύποι μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης
Ο αιθέρας κυτταρίνης είναι ένα είδος πολυμερούς ένωσης με αιθερική δομή κατασκευασμένη από κυτταρίνη. Υπάρχουν πολλά είδη αιθέρα κυτταρίνης, ο οποίος έχει μεγάλη επίδραση στις ιδιότητες των υλικών με βάση το τσιμέντο και είναι δύσκολο να επιλεγεί. Σύμφωνα με τη χημική δομή των υποκαταστατών, μπορούν να χωριστούν σε ανιονικούς, κατιονικούς και μη ιονικούς αιθέρες. Ο μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης με υποκαταστάτη πλευρικής αλυσίδας Η, cH3, c2H5, (cH2cH20)nH, [cH2cH(cH3)0]nH και άλλες μη διασπώμενες ομάδες είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος στο τσιμέντο, τυπικοί εκπρόσωποι είναι ο αιθέρας της μεθυλοκυτταρίνης, ο υδροξυπροπυλμεθυλαιθέρας αιθέρας κυτταρίνης, αιθέρας υδροξυαιθυλο μεθυλοκυτταρίνης, αιθέρας υδροξυαιθυλο κυτταρίνης και ούτω καθεξής. Διαφορετικά είδη αιθέρων κυτταρίνης έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στο χρόνο πήξης του τσιμέντου. Σύμφωνα με προηγούμενες βιβλιογραφικές αναφορές, το HEC έχει την ισχυρότερη επιβραδυντική ικανότητα για το τσιμέντο, ακολουθούμενο από το HPMc και το HEMc και το Mc έχει τη χειρότερη. Για το ίδιο είδος αιθέρα κυτταρίνης, το μοριακό βάρος ή το ιξώδες, η περιεκτικότητα σε μεθύλιο, υδροξυαιθύλιο, υδροξυπροπύλιο αυτών των ομάδων είναι διαφορετική, η επιβραδυντική του δράση είναι επίσης διαφορετική. Σε γενικές γραμμές, όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες και όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε μη διαχωρίσιμες ομάδες, τόσο χειρότερη είναι η ικανότητα καθυστέρησης. Επομένως, στην πραγματική διαδικασία παραγωγής, σύμφωνα με τις απαιτήσεις της εμπορικής πήξης κονιάματος, μπορεί να επιλεγεί η κατάλληλη περιεκτικότητα σε λειτουργική ομάδα αιθέρα κυτταρίνης. Ή κατά την παραγωγή αιθέρα κυτταρίνης ταυτόχρονα, προσαρμόστε το περιεχόμενο των λειτουργικών ομάδων, κάντε το να πληροί τις απαιτήσεις διαφορετικών κονιαμάτων.
3,την επίδραση του μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης στις φυσικές ιδιότητες του πολυμερούς τσιμέντου
3.1 Αργή πήξη
Προκειμένου να παραταθεί ο χρόνος σκλήρυνσης ενυδάτωσης του τσιμέντου, έτσι ώστε το πρόσφατα αναμεμειγμένο κονίαμα να παραμείνει πλαστικό για μεγάλο χρονικό διάστημα, ώστε να ρυθμιστεί ο χρόνος πήξης του πρόσφατα αναμεμειγμένου κονιάματος, να βελτιωθεί η λειτουργικότητά του, συνήθως προσθέστε επιβραδυντή στο κονίαμα, μη Ο ιονικός αιθέρας κυτταρίνης είναι κατάλληλος για το πολυμερές τσιμέντο είναι ένας κοινός επιβραδυντής.
Η επιβραδυντική επίδραση του μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης στο τσιμέντο επηρεάζεται κυρίως από τον δικό του τύπο, το ιξώδες, τη δοσολογία, τη διαφορετική σύνθεση ορυκτών τσιμέντου και άλλους παράγοντες. Pourchez J et al. έδειξε ότι όσο υψηλότερος ήταν ο βαθμός μεθυλίωσης του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο χειρότερο ήταν το επιβραδυντικό αποτέλεσμα, ενώ το μοριακό βάρος του αιθέρα κυτταρίνης και η περιεκτικότητα σε υδροξυπροποξυ είχε ασθενή επίδραση στην επιβράδυνση της ενυδάτωσης του τσιμέντου. Με την αύξηση του ιξώδους και της ποσότητας ντόπινγκ του μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης, το στρώμα προσρόφησης στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου παχύνεται και ο αρχικός και ο τελικός χρόνος πήξης του τσιμέντου επεκτείνονται και το επιβραδυντικό αποτέλεσμα είναι πιο εμφανές. Μελέτες έχουν δείξει ότι η πρώιμη απελευθέρωση θερμότητας των πολτών τσιμέντου με διαφορετική περιεκτικότητα σε HEMC είναι περίπου 15% χαμηλότερη από αυτή των πολτών καθαρού τσιμέντου, αλλά δεν υπάρχει σημαντική διαφορά στη μεταγενέστερη διαδικασία ενυδάτωσης. Singh NK et al. έδειξε ότι με την αύξηση της ποσότητας ντόπινγκ HEc, η απελευθέρωση θερμότητας ενυδάτωσης της τροποποιημένης τσιμεντοκονίας παρουσίασε μια τάση αρχικά αυξανόμενης και μετά μειούμενης, και η περιεκτικότητα σε HEC όταν έφτασε στη μέγιστη απελευθέρωση θερμότητας ενυδάτωσης σχετιζόταν με την ηλικία σκλήρυνσης.
Επιπλέον, βρέθηκε ότι η επιβραδυντική επίδραση του μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης σχετίζεται στενά με τη σύνθεση του τσιμέντου. Peschard et al. διαπίστωσε ότι όσο χαμηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε αργιλικό τριασβέστιο (C3A) στο τσιμέντο, τόσο πιο εμφανής είναι η επιβραδυντική επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης. Schmitz L et al. πίστευαν ότι αυτό προκλήθηκε από τους διαφορετικούς τρόπους του αιθέρα κυτταρίνης στην κινητική ενυδάτωσης του πυριτικού τριασβεστίου (C3S) και του αργιλικού τριασβεστίου (C3A). Ο αιθέρας κυτταρίνης θα μπορούσε να μειώσει τον ρυθμό αντίδρασης στην περίοδο επιτάχυνσης του C3S, ενώ για το C3A, θα μπορούσε να παρατείνει την περίοδο επαγωγής και τελικά να καθυστερήσει τη διαδικασία στερεοποίησης και σκλήρυνσης του κονιάματος.
Υπάρχουν διαφορετικές απόψεις σχετικά με τον μηχανισμό του μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης που καθυστερεί την ενυδάτωση του τσιμέντου. Οι Silva et al. Ο Liu πίστευε ότι η εισαγωγή αιθέρα κυτταρίνης θα προκαλούσε αύξηση του ιξώδους του διαλύματος πόρων, εμποδίζοντας έτσι την κίνηση των ιόντων και καθυστερώντας τη συμπύκνωση. Ωστόσο, οι Pourchez et al. πίστευαν ότι υπήρχε μια προφανής σχέση μεταξύ της καθυστέρησης του αιθέρα κυτταρίνης στην ενυδάτωση του τσιμέντου και του ιξώδους του πολτού τσιμέντου. Μια άλλη θεωρία είναι ότι η επιβραδυντική επίδραση του αιθέρα κυτταρίνης σχετίζεται στενά με την αποικοδόμηση των αλκαλίων. Οι πολυσακχαρίτες τείνουν να αποικοδομούνται εύκολα για να παράγουν υδροξυλικό καρβοξυλικό οξύ που μπορεί να καθυστερήσει την ενυδάτωση του τσιμέντου υπό αλκαλικές συνθήκες. Ωστόσο, μελέτες έχουν βρει ότι ο αιθέρας κυτταρίνης είναι πολύ σταθερός υπό αλκαλικές συνθήκες και αποικοδομείται ελαφρά και η αποικοδόμηση έχει μικρή επίδραση στην καθυστέρηση της ενυδάτωσης του τσιμέντου. Επί του παρόντος, η πιο συνεπής άποψη είναι ότι το επιβραδυντικό αποτέλεσμα προκαλείται κυρίως από την προσρόφηση. Συγκεκριμένα, η ομάδα υδροξυλίου στη μοριακή επιφάνεια του αιθέρα κυτταρίνης είναι όξινη, το ca(0H) στο σύστημα τσιμέντου ενυδάτωσης και άλλες ορυκτές φάσεις είναι αλκαλικές. Κάτω από τη συνεργική δράση του δεσμού υδρογόνου, της συμπλοκοποίησης και των υδρόφοβων, μόρια όξινου αιθέρα κυτταρίνης θα προσροφηθούν στην επιφάνεια σωματιδίων αλκαλικού τσιμέντου και προϊόντων ενυδάτωσης. Επιπλέον, σχηματίζεται ένα λεπτό φιλμ στην επιφάνειά του, το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω ανάπτυξη αυτών των κρυσταλλικών πυρήνων ορυκτής φάσης και καθυστερεί την ενυδάτωση και την πήξη του τσιμέντου. Όσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα προσρόφησης μεταξύ των προϊόντων ενυδάτωσης τσιμέντου και του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο πιο εμφανής είναι η καθυστέρηση ενυδάτωσης του τσιμέντου. Από τη μία πλευρά, το μέγεθος της στερεοχημικής παρεμπόδισης παίζει καθοριστικό ρόλο στην ικανότητα προσρόφησης, όπως η μικρή στερική παρεμπόδιση της ομάδας υδροξυλίου, η ισχυρή οξύτητά της, η προσρόφηση είναι επίσης ισχυρή. Από την άλλη πλευρά, η ικανότητα προσρόφησης εξαρτάται και από τη σύνθεση των προϊόντων ενυδάτωσης του τσιμέντου. Pourchez et al. διαπιστώθηκε ότι ο αιθέρας κυτταρίνης προσροφάται εύκολα στην επιφάνεια προϊόντων ενυδάτωσης όπως ca(0H)2, γέλη csH και ένυδρο αργιλικό ασβέστιο, αλλά δεν είναι εύκολο να προσροφηθεί από τον ετρινγκίτη και την μη ενυδατωμένη φάση. Η μελέτη του Mullert έδειξε επίσης ότι ο αιθέρας κυτταρίνης είχε ισχυρή προσρόφηση στο c3s και στα προϊόντα ενυδάτωσης του, επομένως η ενυδάτωση της πυριτικής φάσης καθυστέρησε σημαντικά. Η απορρόφηση του ετρινγκίτη ήταν χαμηλή, αλλά ο σχηματισμός του ετριγγίτη καθυστέρησε σημαντικά. Αυτό συνέβη επειδή η καθυστέρηση στο σχηματισμό του ετρινγκίτη επηρεάστηκε από την ισορροπία ca2+ στο διάλυμα, η οποία ήταν η συνέχιση της καθυστέρησης του αιθέρα κυτταρίνης στην πυριτική ενυδάτωση.
3.2 Διατήρηση νερού
Μια άλλη σημαντική επίδραση τροποποίησης του αιθέρα κυτταρίνης στην τσιμεντοκονία είναι να εμφανίζεται ως παράγοντας συγκράτησης νερού, ο οποίος μπορεί να αποτρέψει την πρόωρη εξάτμιση ή την απορρόφηση της υγρασίας στο υγρό κονίαμα από τη βάση και να καθυστερήσει την ενυδάτωση του τσιμέντου ενώ παρατείνει τον χρόνο λειτουργίας του υγρό κονίαμα, έτσι ώστε να διασφαλιστεί ότι το λεπτό κονίαμα μπορεί να χτενιστεί, να απλωθεί το σοβατισμένο κονίαμα και το εύκολο στην απορρόφηση κονίαμα δεν χρειάζεται να είναι προ-υγρεμένο.
Η ικανότητα συγκράτησης νερού του αιθέρα κυτταρίνης σχετίζεται στενά με το ιξώδες, τη δοσολογία, τον τύπο και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Άλλες συνθήκες είναι οι ίδιες, όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες του αιθέρα κυτταρίνης, τόσο καλύτερο είναι το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού, μια μικρή ποσότητα αιθέρα κυτταρίνης μπορεί να κάνει τον ρυθμό κατακράτησης νερού του κονιάματος να βελτιωθεί σημαντικά. Για τον ίδιο αιθέρα κυτταρίνης, όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα που προστίθεται, τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός κατακράτησης νερού του τροποποιημένου κονιάματος, αλλά υπάρχει μια βέλτιστη τιμή, πέρα από την οποία ο ρυθμός κατακράτησης νερού αυξάνεται αργά. Για διαφορετικά είδη αιθέρα κυτταρίνης, υπάρχουν επίσης διαφορές στην κατακράτηση νερού, όπως το HPMc υπό τις ίδιες συνθήκες από το Mc καλύτερη κατακράτηση νερού. Επιπλέον, η απόδοση κατακράτησης νερού του αιθέρα κυτταρίνης μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος.
Πιστεύεται γενικά ότι ο λόγος για τον οποίο ο αιθέρας κυτταρίνης έχει τη λειτουργία της κατακράτησης νερού οφείλεται κυρίως στο 0H στο μόριο και το άτομο 0 στον αιθερικό δεσμό θα συσχετιστεί με μόρια νερού για τη σύνθεση δεσμού υδρογόνου, έτσι ώστε το ελεύθερο νερό να δεσμεύεται νερό, έτσι ώστε να παίζει καλό ρόλο κατακράτησης νερού. Πιστεύεται επίσης ότι η μακρομοριακή αλυσίδα αιθέρα κυτταρίνης παίζει περιοριστικό ρόλο στη διάχυση των μορίων του νερού, έτσι ώστε να ελέγχεται αποτελεσματικά η εξάτμιση του νερού, για να επιτευχθεί υψηλή κατακράτηση νερού. Ο Pourchez J υποστήριξε ότι ο αιθέρας κυτταρίνης πέτυχε το αποτέλεσμα κατακράτησης νερού βελτιώνοντας τις ρεολογικές ιδιότητες του πρόσφατα αναμεμειγμένου πολτού τσιμέντου, τη δομή του πορώδους δικτύου και το σχηματισμό αιθερικού φιλμ κυτταρίνης που εμπόδιζε τη διάχυση του νερού. Οι Laetitia P et al. πιστεύουν επίσης ότι η ρεολογική ιδιότητα του κονιάματος είναι ένας βασικός παράγοντας, αλλά πιστεύουν επίσης ότι το ιξώδες δεν είναι ο μόνος παράγοντας που καθορίζει την εξαιρετική απόδοση συγκράτησης νερού του κονιάματος. Αξίζει να σημειωθεί ότι αν και ο αιθέρας κυτταρίνης έχει καλή απόδοση συγκράτησης νερού, αλλά η τροποποιημένη απορρόφηση νερού της σκληρυμένης τσιμεντοκονίας θα μειωθεί, ο λόγος είναι ότι ο αιθέρας κυτταρίνης στο φιλμ του κονιάματος και στο κονίαμα μεγάλος αριθμός μικρών κλειστών πόρων, εμποδίζουν το κονίαμα μέσα στο τριχοειδές.
3.3 Πύκνωση
Η συνοχή του κονιάματος είναι ένας από τους σημαντικούς δείκτες για τη μέτρηση της απόδοσης εργασίας του. Συχνά εισάγεται αιθέρας κυτταρίνης για να αυξηθεί η συνοχή. Η "συνοχή" αντιπροσωπεύει την ικανότητα του πρόσφατα αναμεμειγμένου κονιάματος να ρέει και να παραμορφώνεται υπό την επίδραση της βαρύτητας ή των εξωτερικών δυνάμεων. Οι δύο ιδιότητες της πύκνωσης και της κατακράτησης νερού αλληλοσυμπληρώνονται. Η προσθήκη κατάλληλης ποσότητας αιθέρα κυτταρίνης όχι μόνο μπορεί να βελτιώσει την απόδοση συγκράτησης νερού του κονιάματος, να εξασφαλίσει την ομαλή κατασκευή, αλλά και να αυξήσει τη συνοχή του κονιάματος, να αυξήσει σημαντικά την ικανότητα κατά της διασποράς του τσιμέντου, να βελτιώσει την απόδοση σύνδεσης μεταξύ κονιάματος και μήτρας και μείωση του φαινομένου χαλάρωσης του κονιάματος.
Το παχυντικό αποτέλεσμα του αιθέρα κυτταρίνης προέρχεται κυρίως από το δικό του ιξώδες, όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες, τόσο καλύτερο είναι το παχυντικό αποτέλεσμα, αλλά εάν το ιξώδες είναι πολύ μεγάλο, θα μειώσει τη ρευστότητα του κονιάματος, επηρεάζοντας την κατασκευή. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την αλλαγή του ιξώδους, όπως το μοριακό βάρος (ή ο βαθμός πολυμερισμού) και η συγκέντρωση αιθέρα κυτταρίνης, η θερμοκρασία διαλύματος, ο ρυθμός διάτμησης, θα επηρεάσουν το τελικό αποτέλεσμα πάχυνσης.
Ο μηχανισμός πάχυνσης του αιθέρα της κυτταρίνης προέρχεται κυρίως από την ενυδάτωση και την εμπλοκή μεταξύ των μορίων. Από τη μία πλευρά, η αλυσίδα πολυμερούς αιθέρα κυτταρίνης είναι εύκολο να σχηματίσει δεσμό υδρογόνου με νερό στο νερό, ο δεσμός υδρογόνου το κάνει να έχει υψηλή ενυδάτωση. Από την άλλη πλευρά, όταν προστεθεί αιθέρας κυτταρίνης στο κονίαμα, θα απορροφήσει πολύ νερό, έτσι ώστε ο δικός του όγκος να διευρυνθεί πολύ, μειώνοντας τον ελεύθερο χώρο των σωματιδίων, ταυτόχρονα οι μοριακές αλυσίδες αιθέρα κυτταρίνης συμπλέκονται μεταξύ τους για να σχηματιστεί μια τρισδιάστατη δομή δικτύου, περιβάλλονται σωματίδια κονιάματος στα οποία δεν ρέουν ελεύθερη. Με άλλα λόγια, κάτω από αυτές τις δύο ενέργειες, το ιξώδες του συστήματος βελτιώνεται, επιτυγχάνοντας έτσι το επιθυμητό αποτέλεσμα πάχυνσης.
4. Επίδραση μη ιονικού αιθέρα κυτταρίνης στη μορφολογία και τη δομή των πόρων του πολυμερούς τσιμέντου
Όπως φαίνεται από τα παραπάνω, ο μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης παίζει ζωτικό ρόλο στο πολυμερές τσιμέντο και η προσθήκη του σίγουρα θα επηρεάσει τη μικροδομή ολόκληρης της τσιμεντοκονίας. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης συνήθως αυξάνει το πορώδες της τσιμεντοκονίας και ο αριθμός των πόρων σε μέγεθος 3nm ~ 350um αυξάνεται, μεταξύ των οποίων ο αριθμός των πόρων στην περιοχή 100nm ~ 500nm αυξάνεται περισσότερο. Η επίδραση στη δομή των πόρων της τσιμεντοκονίας σχετίζεται στενά με τον τύπο και το ιξώδες του μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης που προστίθεται. Ou Zhihua et al. πίστευαν ότι όταν το ιξώδες είναι το ίδιο, το πορώδες της τσιμεντοκονίας που τροποποιήθηκε με HEC είναι μικρότερο από αυτό των HPMc και Mc που προστέθηκαν ως τροποποιητές. Για τον ίδιο αιθέρα κυτταρίνης, όσο μικρότερο είναι το ιξώδες, τόσο μικρότερο είναι το πορώδες της τροποποιημένης τσιμεντοκονίας. Μελετώντας την επίδραση του HPMc στο άνοιγμα της μονωτικής πλάκας από αφρώδες τσιμέντο, οι Wang Yanru et al. διαπίστωσε ότι η προσθήκη HPMC δεν αλλάζει σημαντικά το πορώδες, αλλά μπορεί να μειώσει σημαντικά το άνοιγμα. Ωστόσο, οι Zhang Guodian et al. διαπίστωσε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα σε HEMc, τόσο πιο εμφανής η επίδραση στη δομή των πόρων του πολτού τσιμέντου. Η προσθήκη HEMc μπορεί να αυξήσει σημαντικά το πορώδες, τον συνολικό όγκο πόρων και τη μέση ακτίνα πόρων του πολτού τσιμέντου, αλλά η ειδική επιφάνεια του πόρου μειώνεται και ο αριθμός μεγάλων τριχοειδών πόρων μεγαλύτερου από 50 nm σε διάμετρο αυξάνεται σημαντικά και οι εισαγόμενοι πόροι είναι κυρίως κλειστοί πόροι.
Αναλύθηκε η επίδραση του μη ιονικού αιθέρα κυτταρίνης στη διαδικασία σχηματισμού της δομής πόρων πολτού τσιμέντου. Διαπιστώθηκε ότι η προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης άλλαξε κυρίως τις ιδιότητες της υγρής φάσης. Από τη μία πλευρά, η επιφανειακή τάση υγρής φάσης μειώνεται, καθιστώντας εύκολο τον σχηματισμό φυσαλίδων στην τσιμεντοκονία και θα επιβραδύνει την αποστράγγιση της υγρής φάσης και τη διάχυση των φυσαλίδων, έτσι ώστε οι μικρές φυσαλίδες είναι δύσκολο να συγκεντρωθούν σε μεγάλες φυσαλίδες και να εκκενωθούν. είναι πολύ αυξημένο? Από την άλλη πλευρά, το ιξώδες της υγρής φάσης αυξάνεται, το οποίο επίσης αναστέλλει την αποστράγγιση, τη διάχυση φυσαλίδων και τη συγχώνευση φυσαλίδων και ενισχύει την ικανότητα σταθεροποίησης των φυσαλίδων. Επομένως, μπορεί να επιτευχθεί ο τρόπος επιρροής του αιθέρα κυτταρίνης στην κατανομή μεγέθους πόρων της τσιμεντοκονίας: σε εύρος μεγέθους πόρων άνω των 100 nm, μπορούν να εισαχθούν φυσαλίδες μειώνοντας την επιφανειακή τάση της υγρής φάσης και η διάχυση φυσαλίδων μπορεί να ανασταλεί με αύξηση του ιξώδους του υγρού. στην περιοχή των 30 nm ~ 60 nm, ο αριθμός των πόρων στην περιοχή μπορεί να επηρεαστεί με την αναστολή της συγχώνευσης μικρότερων φυσαλίδων.
5. Επίδραση μη ιοντικού αιθέρα κυτταρίνης στις μηχανικές ιδιότητες του πολυμερούς τσιμέντου
Οι μηχανικές ιδιότητες του πολυμερούς τσιμέντου συνδέονται στενά με τη μορφολογία του. Με την προσθήκη μη ιονικού αιθέρα κυτταρίνης, το πορώδες αυξάνεται, το οποίο είναι βέβαιο ότι θα έχει δυσμενή επίδραση στην αντοχή του, ιδιαίτερα στη θλιπτική αντοχή και την αντοχή σε κάμψη. Η μείωση της θλιπτικής αντοχής της τσιμεντοκονίας είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την αντοχή σε κάμψη. Ou Zhihua et al. μελέτησε την επίδραση διαφορετικών τύπων μη ιονικού αιθέρα κυτταρίνης στις μηχανικές ιδιότητες της τσιμεντοκονίας και διαπίστωσε ότι η αντοχή της τσιμεντοκονίας τροποποιημένης με αιθέρα κυτταρίνης ήταν χαμηλότερη από εκείνη της καθαρής τσιμεντοκονίας και η χαμηλότερη αντοχή σε θλίψη 28d ήταν μόνο 44,3% του καθαρού πολτού τσιμέντου. Η αντοχή σε θλίψη και η αντοχή σε κάμψη των τροποποιημένων με αιθέρα κυτταρίνης HPMc, HEMC και MC είναι παρόμοια, ενώ η αντοχή σε θλίψη και η αντοχή σε κάμψη του τροποποιημένου πολτού τσιμέντου HEc σε κάθε ηλικία είναι σημαντικά υψηλότερες. Αυτό σχετίζεται στενά με το ιξώδες ή το μοριακό τους βάρος, όσο υψηλότερο είναι το ιξώδες ή το μοριακό βάρος του αιθέρα κυτταρίνης ή όσο μεγαλύτερη είναι η επιφανειακή δραστηριότητα, τόσο μικρότερη είναι η αντοχή του τροποποιημένου τσιμεντοκονιάματός του.
Ωστόσο, έχει επίσης αποδειχθεί ότι ο μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης μπορεί να ενισχύσει την αντοχή εφελκυσμού, την ευκαμψία και τη συνοχή της τσιμεντοκονίας. Οι Huang Liangen et al. διαπιστώθηκε ότι, αντίθετα με τον νόμο αλλαγής της θλιπτικής αντοχής, η αντοχή σε διάτμηση και η αντοχή σε εφελκυσμό του πολτού αυξήθηκαν με την αύξηση της περιεκτικότητας σε αιθέρα κυτταρίνης στο τσιμεντοκονίαμα. Η ανάλυση του λόγου, μετά την προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης και γαλακτώματος πολυμερούς μαζί για να σχηματίσουν ένα μεγάλο αριθμό πυκνών πολυμερών φιλμ, βελτιώνει σημαντικά την ευελιξία του πολτού και τα προϊόντα ενυδάτωσης τσιμέντου, το μη ενυδατωμένο τσιμέντο, τα πληρωτικά και άλλα υλικά που πληρώνονται σε αυτό το φιλμ , για να διασφαλιστεί η αντοχή σε εφελκυσμό του συστήματος επίστρωσης.
Προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση του πολυμερούς τσιμέντου τροποποιημένου με μη ιονικό αιθέρα κυτταρίνης, να βελτιωθούν οι φυσικές ιδιότητες της τσιμεντοκονίας ταυτόχρονα, να μην μειώνονται σημαντικά οι μηχανικές του ιδιότητες, η συνήθης πρακτική είναι να ταιριάζει με αιθέρα κυτταρίνης και άλλα πρόσμικτα, που προστίθενται σε η τσιμεντοκονία. Οι Li Tao-wen et al. διαπίστωσε ότι το σύνθετο πρόσθετο που αποτελείται από αιθέρα κυτταρίνης και σκόνη κόλλας πολυμερούς όχι μόνο βελτίωσε ελαφρώς την αντοχή στην κάμψη και τη θλιπτική αντοχή του κονιάματος, έτσι ώστε η συνοχή και το ιξώδες της τσιμεντοκονίας να είναι πιο κατάλληλα για την κατασκευή επίστρωσης, αλλά επίσης βελτίωσε σημαντικά την κατακράτηση νερού χωρητικότητα κονιάματος σε σύγκριση με αιθέρα απλής κυτταρίνης. Οι Xu Qi et al. προστέθηκε σκόνη σκωρίας, παράγοντας μείωσης του νερού και HEMc, και διαπίστωσε ότι ο μειωτικός παράγοντας νερού και η σκόνη ορυκτών μπορούν να αυξήσουν την πυκνότητα του κονιάματος, να μειώσουν τον αριθμό των οπών, ώστε να βελτιώσουν την αντοχή και το μέτρο ελαστικότητας του κονιάματος. Το HEMc μπορεί να αυξήσει την αντοχή εφελκυσμού του κονιάματος, αλλά δεν είναι καλό για τη θλιπτική αντοχή και το μέτρο ελαστικότητας του κονιάματος. Οι Yang Xiaojie et al. διαπιστώθηκε ότι η ρηγμάτωση της πλαστικής συρρίκνωσης της τσιμεντοκονίας μπορεί να μειωθεί σημαντικά μετά την ανάμειξη ινών HEMc και PP.
6. Συμπέρασμα
Ο μη ιονικός αιθέρας κυτταρίνης παίζει σημαντικό ρόλο στο πολυμερές τσιμέντο, το οποίο μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τις φυσικές ιδιότητες (συμπεριλαμβανομένης της επιβράδυνσης της πήξης, της κατακράτησης νερού, της πύκνωσης), της μικροσκοπικής μορφολογίας και των μηχανικών ιδιοτήτων της τσιμεντοκονίας. Έχει γίνει πολλή δουλειά για την τροποποίηση των υλικών με βάση το τσιμέντο από αιθέρα κυτταρίνης, αλλά υπάρχουν ακόμη ορισμένα προβλήματα που χρήζουν περαιτέρω μελέτης. Για παράδειγμα, σε πρακτικές εφαρμογές μηχανικής, δίνεται λίγη προσοχή στη ρεολογία, τις ιδιότητες παραμόρφωσης, την σταθερότητα όγκου και την ανθεκτικότητα των τροποποιημένων υλικών με βάση το τσιμέντο και δεν έχει αποδειχθεί κανονική αντίστοιχη σχέση με τον προστιθέμενο αιθέρα κυτταρίνης. Η έρευνα σχετικά με τον μηχανισμό μετανάστευσης του πολυμερούς αιθέρα κυτταρίνης και των προϊόντων ενυδάτωσης τσιμέντου στην αντίδραση ενυδάτωσης εξακολουθεί να είναι ανεπαρκής. Η διαδικασία δράσης και ο μηχανισμός των σύνθετων πρόσθετων που αποτελούνται από αιθέρα κυτταρίνης και άλλα πρόσμικτα δεν είναι αρκετά σαφής. Η σύνθετη προσθήκη αιθέρα κυτταρίνης και ανόργανων ενισχυμένων υλικών όπως οι ίνες γυαλιού δεν έχει τελειοποιηθεί. Όλα αυτά θα αποτελέσουν το επίκεντρο της μελλοντικής έρευνας για την παροχή θεωρητικής καθοδήγησης για περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης του πολυμερούς τσιμέντου.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-23-2023