Σύνθεση και ιδιότητες υδατοδιαλυτού υπερρευστοποιητή αιθέρα κυτταρίνης

Επιπροσθέτως, παρασκευάστηκε κυτταρίνη βαμβακιού σε επίπεδο πολυμερισμού Ling-off και αντέδρασε με υδροξείδιο του νατρίου, 1,4 μονοβουτυλοσουλφονολικό (1,4, βουτανοσουλτόνη). Ελήφθη αιθέρας σουλφοβουτυλιωμένης κυτταρίνης (SBC) με καλή υδατοδιαλυτότητα. Μελετήθηκαν οι επιδράσεις της θερμοκρασίας αντίδρασης, του χρόνου αντίδρασης και της αναλογίας πρώτης ύλης σε αιθέρα βουτυλοσουλφονικής κυτταρίνης. Ελήφθησαν οι βέλτιστες συνθήκες αντίδρασης και η δομή του προϊόντος χαρακτηρίστηκε με FTIR. Μελετώντας την επίδραση του SBC στις ιδιότητες του τσιμεντοπολτού και του κονιάματος, διαπιστώθηκε ότι το προϊόν έχει παρόμοια μείωση του νερού με τον παράγοντα μείωσης του νερού της σειράς ναφθαλίνης και η διατήρηση της ρευστότητας είναι καλύτερη από τη σειρά ναφθαλίνηςπαράγοντας μείωσης του νερού. Το SBC με διαφορετικό χαρακτηριστικό ιξώδες και περιεκτικότητα σε θείο έχει διαφορετικό βαθμό επιβραδυντικής ιδιότητας για την πάστα τσιμέντου. Ως εκ τούτου, το SBC αναμένεται να γίνει ένας επιβραδυντικός παράγοντας μείωσης του νερού, επιβραδυντικός παράγοντας μείωσης νερού υψηλής απόδοσης, ακόμη και παράγοντας μείωσης νερού υψηλής απόδοσης. Οι ιδιότητές του καθορίζονται κυρίως από τη μοριακή του δομή.

Λέξεις κλειδιά:κυτταρίνη; Βαθμός ισορροπίας πολυμερισμού; Βουτυλοσουλφονικός αιθέρας κυτταρίνης. Μείωση του νερού

Η ανάπτυξη και η εφαρμογή σκυροδέματος υψηλής απόδοσης συνδέεται στενά με την έρευνα και την ανάπτυξη παράγοντα μείωσης του νερού από σκυρόδεμα. Λόγω της εμφάνισης του παράγοντα μείωσης του νερού, το σκυρόδεμα μπορεί να εξασφαλίσει υψηλή εργασιμότητα, καλή αντοχή και ακόμη και υψηλή αντοχή. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται ευρέως τα ακόλουθα είδη εξαιρετικά αποτελεσματικών μέσων μείωσης του νερού: παράγοντας μείωσης νερού σειράς ναφθαλίνης (SNF), παράγοντας μείωσης νερού σειράς σουλφονωμένης αμίνης (SMF), παράγοντας μείωσης νερού σειράς αμινοσουλφονικών (ASP), τροποποιημένος λιγνοσουλφονικός παράγοντας μείωσης νερού σειράς (ML) και παράγοντας μείωσης νερού σειράς πολυκαρβοξυλικού οξέος (PC), ο οποίος είναι πιο ενεργός στην τρέχουσα έρευνα. Ο υπερρευστοποιητής πολυκαρβοξυλικού οξέος έχει τα πλεονεκτήματα της μικρής απώλειας χρόνου, της χαμηλής δοσολογίας και της υψηλής ρευστότητας του σκυροδέματος. Ωστόσο, λόγω της υψηλής τιμής, είναι δύσκολο να γίνει δημοφιλής στην Κίνα. Επομένως, ο υπερρευστοποιητής ναφθαλίνης εξακολουθεί να είναι η κύρια εφαρμογή στην Κίνα. Οι περισσότεροι από τους συμπυκνωτικούς παράγοντες μείωσης του νερού χρησιμοποιούν φορμαλδεΰδη και άλλες πτητικές ουσίες με χαμηλό σχετικό μοριακό βάρος, οι οποίες μπορεί να βλάψουν το περιβάλλον κατά τη διαδικασία σύνθεσης και χρήσης.

Η ανάπτυξη προσμείξεων σκυροδέματος στο εσωτερικό και στο εξωτερικό αντιμετωπίζει την έλλειψη χημικών πρώτων υλών, την άνοδο των τιμών και άλλα προβλήματα. Ο τρόπος χρήσης φθηνών και άφθονων φυσικών ανανεώσιμων πηγών ως πρώτες ύλες για την ανάπτυξη νέων πρόσμικτων σκυροδέματος υψηλής απόδοσης θα γίνει σημαντικό αντικείμενο έρευνας για τα πρόσμικτα σκυροδέματος. Το άμυλο και η κυτταρίνη είναι οι κύριοι εκπρόσωποι αυτού του είδους των πόρων. Λόγω της ευρείας πηγής πρώτων υλών, των ανανεώσιμων, των εύκολων αντιδράσεων με ορισμένα αντιδραστήρια, τα παράγωγά τους χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς. Επί του παρόντος, η έρευνα του σουλφονωμένου αμύλου ως παράγοντα μείωσης του νερού έχει σημειώσει κάποια πρόοδο. Τα τελευταία χρόνια, η έρευνα για τα υδατοδιαλυτά παράγωγα κυτταρίνης ως παράγοντες μείωσης του νερού έχει επίσης προσελκύσει την προσοχή των ανθρώπων. Οι Liu Weizhe et al. χρησιμοποιούσε ίνες βαμβακιού ως πρώτη ύλη για τη σύνθεση θειικής κυτταρίνης με διαφορετικό σχετικό μοριακό βάρος και βαθμό υποκατάστασης. Όταν ο βαθμός υποκατάστασής του είναι σε ένα συγκεκριμένο εύρος, μπορεί να βελτιώσει τη ρευστότητα του πολτού τσιμέντου και την αντοχή του σώματος στερεοποίησης τσιμέντου. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας λέει ότι ορισμένα παράγωγα πολυσακχαρίτη μέσω χημικής αντίδρασης για την εισαγωγή ισχυρών υδρόφιλων ομάδων, μπορούν να ληφθούν σε τσιμέντο με καλή διασπορά υδατοδιαλυτών παραγώγων πολυσακχαριτών, όπως καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη νατρίου, καρβοξυμεθυλ υδροξυαιθυλο κυτταρίνη, καρβοξυμεθυλ σουλφονική κυτταρίνη και ούτω καθεξής. Ωστόσο, οι Knaus et al. διαπίστωσε ότι το CMHEC δεν φαίνεται κατάλληλο για χρήση ως παράγοντας μείωσης του νερού από σκυρόδεμα. Μόνο όταν η ομάδα σουλφονικού οξέος εισάγεται στα μόρια CMC και CMHEC και το σχετικό μοριακό της βάρος είναι 1,0 × 105 ~ 1,5 × 105 g/mol, μπορεί να έχει τη λειτουργία του παράγοντα μείωσης του νερού από σκυρόδεμα. Υπάρχουν διαφορετικές απόψεις σχετικά με το εάν ορισμένα υδατοδιαλυτά παράγωγα κυτταρίνης είναι κατάλληλα για χρήση ως υδατο-μειωτικά μέσα, και υπάρχουν πολλά είδη υδατοδιαλυτών παραγώγων κυτταρίνης, επομένως είναι απαραίτητο να διεξαχθεί σε βάθος και συστηματική έρευνα για τη σύνθεση και τη σύνθεση και εφαρμογή νέων παραγώγων κυτταρίνης.

Σε αυτό το άρθρο, η κυτταρίνη βαμβακιού χρησιμοποιήθηκε ως πρώτη ύλη για την παρασκευή ισορροπημένου βαθμού πολυμερισμού κυτταρίνης και στη συνέχεια μέσω αλκαλοποίησης υδροξειδίου του νατρίου, επιλέξτε την κατάλληλη θερμοκρασία αντίδρασης, χρόνο αντίδρασης και αντίδραση μονοβουτυλοσουλφονολακτόνης, την εισαγωγή της ομάδας σουλφονικού οξέος στην κυτταρίνη μόρια, το ληφθέν υδατοδιαλυτό βουτυλοσουλφονικό οξύ αιθέρας κυτταρίνης (SBC) ανάλυση δομής και πείραμα εφαρμογής. Συζητήθηκε η δυνατότητα χρήσης του ως παράγοντα μείωσης του νερού.

1. Πειραματιστείτε

1.1 Πρώτες ύλες και όργανα

Απορροφητικό βαμβάκι; Υδροξείδιο του νατρίου (αναλυτικό καθαρό); Υδροχλωρικό οξύ (36% ~ 37% υδατικό διάλυμα, αναλυτικά καθαρό); Ισοπροπυλική αλκοόλη (αναλυτικά καθαρή); 1,4 μονοβουτυλοσουλφονολακτόνη (βιομηχανικής ποιότητας, που παρέχεται από την Siping Fine Chemical Plant). 32,5R συνηθισμένο τσιμέντο Portland (Dalian Onoda Cement Factory); Υπερρευστοποιητής σειράς ναφθαλίνης (SNF, Dalian Sicca).

Υπέρυθρο φασματόμετρο Spectrum One-B Fourier Transform, που παράγεται από την Perkin Elmer.

IRIS Advantage επαγωγικά συζευγμένο φασματόμετρο εκπομπής πλάσματος (IcP-AEs), που κατασκευάζεται από την Thermo Jarrell Ash Co.

Ο αναλυτής δυναμικού ZETAPLUS (Brookhaven Instruments, ΗΠΑ) χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση του δυναμικού του πολτού τσιμέντου αναμεμειγμένο με SBC.

1.2 Μέθοδος παρασκευής SBC

Πρώτον, η ισορροπημένη κυτταρίνη βαθμού πολυμερισμού παρασκευάστηκε σύμφωνα με τις μεθόδους που περιγράφονται στη βιβλιογραφία. Μια ορισμένη ποσότητα κυτταρίνης βαμβακιού ζυγίστηκε και προστέθηκε σε μια φιάλη τριών κατευθύνσεων. Υπό την προστασία του αζώτου, προστέθηκε αραιό υδροχλωρικό οξύ με συγκέντρωση 6% και το μίγμα αναδεύτηκε έντονα. Κατόπιν εναιωρήθηκε με ισοπροπυλική αλκοόλη σε φιάλη τριών στομίων, αλκαλοποιήθηκε για ορισμένο χρόνο με υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου 30%, ζυγίστηκε μια ορισμένη ποσότητα 1,4 μονοβουτυλοσουλφονολακτόνης και έπεσε στην τρίστομη φιάλη, αναδεύτηκε στο την ίδια στιγμή, και διατήρησε σταθερή τη θερμοκρασία του λουτρού νερού σταθερής θερμοκρασίας. Μετά την αντίδραση για ορισμένο χρόνο, το προϊόν ψύχθηκε σε θερμοκρασία δωματίου, καταβυθίστηκε με ισοπροπυλική αλκοόλη, αντλήθηκε και διηθήθηκε, και ελήφθη το ακατέργαστο προϊόν. Μετά από έκπλυση με υδατικό διάλυμα μεθανόλης για πολλές φορές, αντλία και διήθηση, το προϊόν τελικά ξηράνθηκε σε κενό στους 60℃ για χρήση.

1.3 Μέτρηση απόδοσης SBC

Το προϊόν SBC διαλύθηκε σε υδατικό διάλυμα NaNO3 0,1 mol/L και το ιξώδες κάθε σημείου αραίωσης του δείγματος μετρήθηκε με το ιξωδόμετρο Ustner για να υπολογιστεί το χαρακτηριστικό του ιξώδες. Η περιεκτικότητα του προϊόντος σε θείο προσδιορίστηκε με το όργανο ICP – AES. Τα δείγματα SBC εκχυλίστηκαν με ακετόνη, ξηράνθηκαν υπό κενό, και στη συνέχεια δείγματα περίπου 5 mg αλέστηκαν και συμπιέστηκαν μαζί με KBr για την προετοιμασία του δείγματος. Πραγματοποιήθηκε δοκιμή υπέρυθρου φάσματος σε δείγματα SBC και κυτταρίνης. Το εναιώρημα τσιμέντου παρασκευάστηκε με αναλογία νερού-τσιμέντου 400 και περιεκτικότητα σε νερό μείωσης 1% της μάζας τσιμέντου. Το δυναμικό του δοκιμάστηκε μέσα σε 3 λεπτά.

Η ρευστότητα του τσιμεντοπολτού και ο ρυθμός μείωσης του νερού της τσιμεντοκονίας μετρώνται σύμφωνα με την GB/T 8077-2000 «Μέθοδος δοκιμής ομοιομορφίας πρόσμειξης σκυροδέματος», mw/me= 0,35. Η δοκιμή χρόνου πήξης της τσιμεντοπολτού πραγματοποιείται σύμφωνα με το GB/T 1346-2001 «Μέθοδος δοκιμής για κατανάλωση νερού, χρόνος πήξης και σταθερότητα τυπικής συνοχής τσιμέντου». Αντοχή σε θλίψη τσιμεντοκονίας κατά GB/T 17671-1999 «Μέθοδος δοκιμής αντοχής τσιμεντοκονίας (μέθοδος IS0)» τη μέθοδο προσδιορισμού.

2. Αποτελέσματα και συζήτηση

2.1 IR ανάλυση του SBC

Υπέρυθρα φάσματα ακατέργαστης κυτταρίνης και προϊόντος SBC. Επειδή η κορυφή απορρόφησης των S — C και S — H είναι πολύ αδύναμη, δεν είναι κατάλληλη για αναγνώριση, ενώ η s=o έχει ισχυρή κορυφή απορρόφησης. Επομένως, η ύπαρξη ομάδας σουλφονικού οξέος στη μοριακή δομή μπορεί να προσδιοριστεί με τον προσδιορισμό της ύπαρξης κορυφής S=O. Σύμφωνα με τα υπέρυθρα φάσματα της πρώτης ύλης κυτταρίνης και του προϊόντος SBC, στα φάσματα κυτταρίνης, υπάρχει μια ισχυρή κορυφή απορρόφησης κοντά στον αριθμό κύματος 3350 cm-1, η οποία ταξινομείται ως η κορυφή δόνησης τάνυσης υδροξυλίου στην κυτταρίνη. Η ισχυρότερη κορυφή απορρόφησης κοντά στο κύμα με αριθμό 2 900 cm-1 είναι η κορυφή δόνησης τάνυσης του μεθυλενίου (CH2 1). Μια σειρά λωρίδων που αποτελείται από 1060, 1170, 1120 και 1010 cm-1 αντικατοπτρίζει τις κορυφές απορρόφησης κραδασμών τάνυσης της ομάδας υδροξυλίου και τις κορυφές απορρόφησης κραδασμών κάμψης του αιθερικού δεσμού (C — o — C). Ο αριθμός κύματος γύρω στα 1650 cm-1 αντανακλά την κορυφή απορρόφησης του δεσμού υδρογόνου που σχηματίζεται από την ομάδα υδροξυλίου και το ελεύθερο νερό. Η ταινία 1440~1340 cm-1 δείχνει την κρυσταλλική δομή της κυτταρίνης. Στα φάσματα IR του SBC, η ένταση της ζώνης 1440~1340 cm-1 εξασθενεί. Η ισχύς της κορυφής απορρόφησης κοντά στα 1650 cm-1 αυξήθηκε, υποδεικνύοντας ότι ενισχύθηκε η ικανότητα σχηματισμού δεσμών υδρογόνου. Ισχυρές κορυφές απορρόφησης εμφανίστηκαν στα 1180.628 cm-1, οι οποίες δεν αντικατοπτρίστηκαν στην υπέρυθρη φασματοσκοπία της κυτταρίνης. Η πρώτη ήταν η χαρακτηριστική κορυφή απορρόφησης του δεσμού s=o, ενώ η δεύτερη ήταν η χαρακτηριστική κορυφή απορρόφησης του δεσμού s=o. Σύμφωνα με την παραπάνω ανάλυση, η ομάδα σουλφονικού οξέος υπάρχει στη μοριακή αλυσίδα της κυτταρίνης μετά την αντίδραση αιθεροποίησης.

2.2 Επίδραση των συνθηκών αντίδρασης στην απόδοση SBC

Μπορεί να φανεί από τη σχέση μεταξύ των συνθηκών αντίδρασης και των ιδιοτήτων του SBC ότι η θερμοκρασία, ο χρόνος αντίδρασης και η αναλογία υλικού επηρεάζουν τις ιδιότητες των συντιθέμενων προϊόντων. Η διαλυτότητα των προϊόντων SBC καθορίζεται από το χρόνο που απαιτείται για να διαλυθεί πλήρως 1 g προϊόντος σε 100 mL απιονισμένου νερού σε θερμοκρασία δωματίου. Στη δοκιμή ρυθμού μείωσης νερού του κονιάματος, η περιεκτικότητα σε SBC είναι 1,0% της μάζας του τσιμέντου. Επιπλέον, δεδομένου ότι η κυτταρίνη αποτελείται κυρίως από μονάδα ανυδρογλυκόζης (AGU), η ποσότητα της κυτταρίνης υπολογίζεται ως AGU όταν υπολογίζεται η αναλογία των αντιδρώντων. Σε σύγκριση με το SBCl ~ SBC5, το SBC6 έχει χαμηλότερο εγγενές ιξώδες και υψηλότερη περιεκτικότητα σε θείο και ο ρυθμός μείωσης του νερού του κονιάματος είναι 11,2%. Το χαρακτηριστικό ιξώδες του SBC μπορεί να αντανακλά τη σχετική μοριακή του μάζα. Το υψηλό χαρακτηριστικό ιξώδες δείχνει ότι η σχετική μοριακή του μάζα είναι μεγάλη. Ωστόσο, αυτή τη στιγμή, το ιξώδες του υδατικού διαλύματος με την ίδια συγκέντρωση θα αυξηθεί αναπόφευκτα και η ελεύθερη κίνηση των μακρομορίων θα περιοριστεί, κάτι που δεν ευνοεί την προσρόφησή του στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου, επηρεάζοντας έτσι το παιχνίδι του νερού μείωση της απόδοσης διασποράς του SBC. Η περιεκτικότητα σε θείο του SBC είναι υψηλή, υποδεικνύοντας ότι ο βαθμός υποκατάστασης σουλφονικού βουτυλεστέρα είναι υψηλός, η μοριακή αλυσίδα SBC φέρει περισσότερο αριθμό φορτίου και η επιφανειακή επίδραση των σωματιδίων τσιμέντου είναι ισχυρή, επομένως η διασπορά των σωματιδίων τσιμέντου είναι επίσης ισχυρή.

Στην αιθεροποίηση της κυτταρίνης, προκειμένου να βελτιωθεί ο βαθμός αιθεροποίησης και η ποιότητα του προϊόντος, χρησιμοποιείται γενικά η μέθοδος αιθεροποίησης πολλαπλής αλκαλοποίησης. Τα SBC7 και SBC8 είναι τα προϊόντα που λαμβάνονται με επαναλαμβανόμενη αιθεροποίηση αλκαλοποίησης για 1 και 2 φορές, αντίστοιχα. Προφανώς, το χαρακτηριστικό τους ιξώδες είναι χαμηλό και η περιεκτικότητα σε θείο είναι υψηλή, η τελική υδατοδιαλυτότητα είναι καλή, ο ρυθμός μείωσης του νερού της τσιμεντοκονίας μπορεί να φτάσει το 14,8% και το 16,5%, αντίστοιχα. Επομένως, στις ακόλουθες δοκιμές, τα SBC6, SBC7 και SBC8 χρησιμοποιούνται ως ερευνητικά αντικείμενα για να συζητηθούν τα αποτελέσματα εφαρμογής τους σε τσιμεντοπολτό και κονίαμα.

2.3 Επίδραση του SBC στις ιδιότητες του τσιμέντου

2.3.1 Επίδραση του SBC στη ρευστότητα του τσιμεντοπολτού

Καμπύλη επιρροής της περιεκτικότητας σε νερό μείωσης στη ρευστότητα της πάστας τσιμέντου. Το SNF είναι ένας υπερρευστοποιητής της σειράς ναφθαλίνης. Μπορεί να φανεί από την καμπύλη επιρροής της περιεκτικότητας σε νερό μείωσης στη ρευστότητα της τσιμεντοπολτού, όταν η περιεκτικότητα σε SBC8 είναι μικρότερη από 1,0%, η ρευστότητα της τσιμεντοπολτού αυξάνεται σταδιακά με την αύξηση της περιεκτικότητας και το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με αυτό του SNF. Όταν το περιεχόμενο υπερβαίνει το 1,0%, η αύξηση της ρευστότητας του πολτού σταδιακά επιβραδύνεται και η καμπύλη εισέρχεται στην περιοχή της πλατφόρμας. Μπορεί να θεωρηθεί ότι η κορεσμένη περιεκτικότητα του SBC8 είναι περίπου 1,0%. Τα SBC6 και SBC7 είχαν επίσης παρόμοια τάση με το SBC8, αλλά το περιεχόμενο κορεσμού τους ήταν σημαντικά υψηλότερο από το SBC8 και ο βαθμός βελτίωσης της ρευστότητας καθαρού πολτού δεν ήταν τόσο υψηλός όσο το SBC8. Ωστόσο, η κορεσμένη περιεκτικότητα σε SNF είναι περίπου 0,7% ~ 0,8%. Όταν η περιεκτικότητα σε SNF συνεχίζει να αυξάνεται, η ρευστότητα του πολτού συνεχίζει επίσης να αυξάνεται, αλλά σύμφωνα με τον δακτύλιο αιμορραγίας, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η αύξηση αυτή τη στιγμή προκαλείται εν μέρει από τον διαχωρισμό του αιωρούμενου νερού από την ιλύ τσιμέντου. Συμπερασματικά, αν και το κορεσμένο περιεχόμενο SBC είναι υψηλότερο από αυτό του SNF, δεν υπάρχει ακόμη εμφανές φαινόμενο αιμορραγίας όταν το περιεχόμενο του SBC υπερβαίνει κατά πολύ το κορεσμένο του περιεχόμενο. Ως εκ τούτου, μπορεί να κριθεί προκαταρκτικά ότι το SBC έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του νερού και επίσης έχει κάποια κατακράτηση νερού, η οποία είναι διαφορετική από το SNF. Αυτή η εργασία πρέπει να μελετηθεί περαιτέρω.

Μπορεί να φανεί από την καμπύλη σχέσης μεταξύ της ρευστότητας της πάστας τσιμέντου με 1,0% περιεκτικότητα σε νερό μείωσης του νερού και του χρόνου ότι η απώλεια ρευστότητας της τσιμεντοπολτού που αναμιγνύεται με SBC είναι πολύ μικρή μέσα σε 120 λεπτά, ειδικά το SBC6, του οποίου η αρχική ρευστότητα είναι μόνο περίπου 200 mm , και η απώλεια ρευστότητας είναι μικρότερη από 20%. Η απώλεια ρευστότητας του στημονιού ήταν της τάξης των SNF>SBC8>SBC7>SBC6. Μελέτες έχουν δείξει ότι ο υπερρευστοποιητής ναφθαλίνης απορροφάται κυρίως στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου με την απωστική δύναμη. Με την πρόοδο της ενυδάτωσης, τα υπολειμματικά μόρια του παράγοντα μείωσης του νερού στον πολτό μειώνονται, έτσι ώστε τα μόρια του προσροφημένου παράγοντα μείωσης του νερού στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου επίσης μειώνονται σταδιακά. Η απώθηση μεταξύ των σωματιδίων εξασθενεί και τα σωματίδια τσιμέντου παράγουν φυσική συμπύκνωση, η οποία δείχνει μείωση της ρευστότητας του καθαρού πολτού. Επομένως, η απώλεια ροής του πολτού τσιμέντου που αναμιγνύεται με υπερρευστοποιητή ναφθαλίνης είναι μεγαλύτερη. Ωστόσο, οι περισσότεροι παράγοντες μείωσης του νερού της σειράς ναφθαλίνης που χρησιμοποιούνται στη μηχανική έχουν αναμειχθεί κατάλληλα για τη βελτίωση αυτού του ελαττώματος. Έτσι, όσον αφορά τη διατήρηση ρευστότητας, η SBC υπερτερεί της SNF.

2.3.2 Επίδραση δυναμικού και χρόνος πήξης τσιμεντοπολτού

Μετά την προσθήκη αναγωγικού παράγοντα νερού στο μείγμα τσιμέντου, τα σωματίδια τσιμέντου προσρόφησαν μόρια αναγωγικού παράγοντα νερού, έτσι οι πιθανές ηλεκτρικές ιδιότητες των σωματιδίων τσιμέντου μπορούν να αλλάξουν από θετικές σε αρνητικές και η απόλυτη τιμή αυξάνεται προφανώς. Η απόλυτη τιμή του δυναμικού σωματιδίων του τσιμέντου που αναμιγνύεται με SNF είναι υψηλότερη από αυτή του SBC. Ταυτόχρονα, ο χρόνος πήξης της πάστας τσιμέντου που αναμειγνύεται με SBC επεκτάθηκε σε διαφορετικούς βαθμούς σε σύγκριση με το τυφλό δείγμα και ο χρόνος πήξης ήταν της τάξης των SBC6>SBC7>SBC8 από μακρύς σε βραχύς. Μπορεί να φανεί ότι με τη μείωση του χαρακτηριστικού ιξώδους SBC και την αύξηση της περιεκτικότητας σε θείο, ο χρόνος πήξης του τσιμεντοπολτού μειώνεται σταδιακά. Αυτό οφείλεται στο ότι το SBC ανήκει σε παράγωγα πολυπολυσακχαριτών και υπάρχουν περισσότερες υδροξυλομάδες στη μοριακή αλυσίδα, η οποία έχει διαφορετικούς βαθμούς επιβράδυνσης στην αντίδραση ενυδάτωσης του τσιμέντου Portland. Υπάρχουν περίπου τέσσερα είδη μηχανισμών επιβραδυντικού παράγοντα και ο επιβραδυντικός μηχανισμός του SBC είναι περίπου ο εξής: Στο αλκαλικό μέσο ενυδάτωσης τσιμέντου, η υδροξυλομάδα και το ελεύθερο Ca2+ σχηματίζουν ασταθές σύμπλοκο, έτσι ώστε η συγκέντρωση του Ca2 10 στην υγρή φάση μειώνεται, αλλά μπορεί επίσης να προσροφηθεί στην επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου και των προϊόντων ενυδάτωσης στην επιφάνεια του 02- για να σχηματίσει δεσμούς υδρογόνου και άλλων υδροξυλομάδων και μορίων νερού μέσω σύνδεσης δεσμού υδρογόνου, έτσι ώστε η επιφάνεια των σωματιδίων τσιμέντου να σχηματίζει ένα στρώμα σταθερή μεμβράνη διαλυτωμένου νερού. Έτσι, η διαδικασία ενυδάτωσης του τσιμέντου αναστέλλεται. Ωστόσο, ο αριθμός των υδροξυλομάδων στην αλυσίδα του SBC με διαφορετική περιεκτικότητα σε θείο είναι αρκετά διαφορετικός, επομένως η επίδρασή τους στη διαδικασία ενυδάτωσης του τσιμέντου πρέπει να είναι διαφορετική.

2.3.3 Ρυθμός μείωσης νερού κονιάματος και δοκιμή αντοχής

Καθώς η απόδοση του κονιάματος μπορεί να αντανακλά την απόδοση του σκυροδέματος σε κάποιο βαθμό, αυτή η εργασία μελετά κυρίως την απόδοση του κονιάματος που αναμιγνύεται με SBC. Η κατανάλωση νερού του κονιάματος προσαρμόστηκε σύμφωνα με το πρότυπο δοκιμής του ρυθμού μείωσης του νερού του κονιάματος, έτσι ώστε η διαστολή του δείγματος του κονιάματος να φθάσει τα (180±5)mm, και παρασκευάστηκαν δείγματα 40 mm×40 mlTl×160 mil για τη δοκιμή της συμπίεσης δύναμη κάθε ηλικίας. Σε σύγκριση με τυφλά δείγματα χωρίς μέσο μείωσης του νερού, η αντοχή των δειγμάτων κονιάματος με παράγοντα μείωσης του νερού σε κάθε ηλικία έχει βελτιωθεί σε διαφορετικούς βαθμούς. Η αντοχή σε θλίψη των δειγμάτων με 1,0% SNF αυξήθηκε κατά 46%, 35% και 20% αντίστοιχα στις 3, 7 και 28 ημέρες. Η επίδραση των SBC6, SBC7 και SBC8 στη θλιπτική αντοχή του κονιάματος δεν είναι η ίδια. Η αντοχή του κονιάματος που αναμιγνύεται με το SBC6 αυξάνεται ελάχιστα σε κάθε ηλικία και η αντοχή του κονιάματος στις 3 d, 7 d και 28d αυξάνεται κατά 15%, 3% και 2% αντίστοιχα. Η αντοχή σε θλίψη του κονιάματος που αναμειγνύεται με SBC8 αυξήθηκε πολύ και η αντοχή του στις 3, 7 και 28 ημέρες αυξήθηκε κατά 61%, 45% και 18%, αντίστοιχα, υποδεικνύοντας ότι το SBC8 έχει ισχυρή υδατο-μειωτική και ενισχυτική επίδραση στην τσιμεντοκονία.

2.3.4 Επίδραση των ιδιοτήτων μοριακής δομής SBC

Σε συνδυασμό με την παραπάνω ανάλυση για την επίδραση του SBC στον τσιμεντοπολτό και το κονίαμα, δεν είναι δύσκολο να βρεθεί ότι η μοριακή δομή του SBC, όπως το χαρακτηριστικό ιξώδες (σε σχέση με το σχετικό μοριακό του βάρος, το γενικό χαρακτηριστικό ιξώδες είναι υψηλό, το σχετικό του το μοριακό βάρος είναι υψηλό), η περιεκτικότητα σε θείο (που σχετίζεται με τον βαθμό υποκατάστασης ισχυρών υδρόφιλων ομάδων στη μοριακή αλυσίδα, η υψηλή περιεκτικότητα σε θείο είναι υψηλός βαθμός υποκατάστασης και αντίστροφα) καθορίζει την απόδοση εφαρμογής του SBC. Όταν η περιεκτικότητα σε SBC8 με χαμηλό εγγενές ιξώδες και υψηλή περιεκτικότητα σε θείο είναι χαμηλή, μπορεί να έχει ισχυρή ικανότητα διασποράς στα σωματίδια τσιμέντου και η περιεκτικότητα κορεσμού είναι επίσης χαμηλή, περίπου 1,0%. Η παράταση του χρόνου πήξης της τσιμεντοπολτού είναι σχετικά μικρή. Η θλιπτική αντοχή του κονιάματος με την ίδια ρευστότητα αυξάνεται προφανώς σε κάθε ηλικία. Ωστόσο, το SBC6 με υψηλό εγγενές ιξώδες και χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο έχει μικρότερη ρευστότητα όταν η περιεκτικότητά του είναι χαμηλή. Ωστόσο, όταν η περιεκτικότητά του αυξάνεται σε περίπου 1,5%, η ικανότητα διασποράς του στα σωματίδια τσιμέντου είναι επίσης σημαντική. Ωστόσο, ο χρόνος πήξης του καθαρού πολτού παρατείνεται περισσότερο, γεγονός που δείχνει τα χαρακτηριστικά της αργής πήξης. Η βελτίωση της θλιπτικής αντοχής κονιάματος σε διαφορετικές ηλικίες είναι περιορισμένη. Γενικά, το SBC είναι καλύτερο από το SNF στη διατήρηση της ρευστότητας του κονιάματος.

3. Συμπέρασμα

1. Παρασκευάστηκε κυτταρίνη με ισορροπημένο βαθμό πολυμερισμού από κυτταρίνη, η οποία αιθεροποιήθηκε με 1,4 μονοβουτυλοσουλφονολακτόνη μετά από αλκαλοποίηση NaOH, και στη συνέχεια παρασκευάστηκε υδατοδιαλυτή βουτυλοσουλφονολακτόνη. Οι βέλτιστες συνθήκες αντίδρασης του προϊόντος είναι οι εξής: σειρά (Na0H); Από (AGU); n(BS) -2,5:1,0:1,7, ο χρόνος αντίδρασης ήταν 4,5 ώρες, η θερμοκρασία αντίδρασης ήταν 75℃. Η επαναλαμβανόμενη αλκαλοποίηση και αιθεροποίηση μπορούν να μειώσουν το χαρακτηριστικό ιξώδες και να αυξήσουν την περιεκτικότητα του προϊόντος σε θείο.

2. Το SBC με κατάλληλο χαρακτηριστικό ιξώδες και περιεκτικότητα σε θείο μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη ρευστότητα του πολτού τσιμέντου και να βελτιώσει την απώλεια ρευστότητας. Όταν ο ρυθμός μείωσης του νερού του κονιάματος φτάσει το 16,5%, η αντοχή σε θλίψη του δείγματος κονιάματος σε κάθε ηλικία αυξάνεται προφανώς.

3. Η εφαρμογή του SBC ως παράγοντα μείωσης του νερού παρουσιάζει κάποιο βαθμό επιβράδυνσης. Υπό την προϋπόθεση του κατάλληλου χαρακτηριστικού ιξώδους, είναι δυνατό να ληφθεί υψηλής απόδοσης παράγοντας μείωσης του νερού αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε θείο και μειώνοντας τον βαθμό επιβράδυνσης. Αναφερόμενος στα σχετικά εθνικά πρότυπα προσμείξεων σκυροδέματος, το SBC αναμένεται να γίνει ένας παράγοντας μείωσης νερού με πρακτική αξία εφαρμογής, επιβραδυντικός μείωσης του νερού, επιβραδυντικός παράγοντας μείωσης νερού υψηλής απόδοσης, ακόμη και αναγωγικός παράγοντας υψηλής απόδοσης.