Éifeachtaí éitear ceallalóis ar éabhlóid comhpháirteanna uisce agus táirgí hiodráitithe de ghreamú stroighin sulffaaluminate

Rinne anailísí athshondas maighnéadach núicléach íseal-réimse agus anailíseoir teirmeach staidéar ar na comhpháirteanna uisce agus ar éabhlóid micreastruchtúr i sciodar stroighne sulfa-alúmanaim modhnaithe éitear ceallalóis (CSA). Léirigh na torthaí, tar éis éitear ceallalóis a chur leis, go ndearna sé uisce a asú idir na struchtúir flocasúcháin, arb é is sainairíonna é mar an tríú buaic scíthe sa speictream ama scíthe trasnánach (T2), agus bhí comhghaol dearfach idir an méid uisce asaithe leis an dáileog. Ina theannta sin, d'éascaigh éitear ceallalóis go mór an malartú uisce idir struchtúir laistigh agus idir-floc flocas CSA. Cé nach bhfuil aon éifeacht ag cur leis an éitear ceallalóis ar na cineálacha táirgí hydration de stroighin sulphoaluminate, beidh tionchar aige ar mhéid na dtáirgí hiodráitithe d'aois shonrach.

Eochairfhocail:éitear ceallalóis; stroighin sulfoaluminate; uisce; táirgí hydration

0、Réamhfhocal

Is meascán ceimiceach in-athnuaite agus glas é éitear ceallalóis, a phróiseáiltear ó cheallalós nádúrtha trí shraith próiseas. Úsáidtear éitear ceallalóis coitianta mar methylcellulose (MC), ethylcellulose (HEC), agus hidroxyethylmethylcellulose (HEMC) go forleathan i míochaine, tógáil agus tionscail eile. Ag tabhairt HEMC mar shampla, féadann sé coinneáil uisce agus comhsheasmhacht stroighne Portland a fheabhsú go suntasach, ach moill a chur ar shocrú stroighne. Ag an leibhéal micreascópach, tá tionchar suntasach ag HEMC freisin ar mhicreastruchtúr agus ar struchtúr pore greamaigh stroighne. Mar shampla, is dóichí go mbeidh an t-ettringite táirge hiodráitithe (AFt) gearr-chruthach slat, agus tá a chóimheas gné níos ísle; ag an am céanna, tugtar isteach líon mór pores dúnta isteach sa ghreamú stroighne, ag laghdú líon na pores cumarsáide.

Díríonn an chuid is mó de na staidéir atá ann cheana féin ar thionchar éitear ceallalóis ar ábhair atá bunaithe ar stroighin ar stroighin Portland. Is stroighin ísealcharbóin é stroighin sulfoaluminate (CSA) a forbraíodh go neamhspleách i mo thír sa 20ú haois, le sulphoaluminate cailciam ainhidriúil mar an príomh-mhianraí. Toisc gur féidir méid mór AFt a ghiniúint tar éis hiodráitithe, tá na buntáistí a bhaineann le neart luath, neamh-thréscaoilteacht ard, agus friotaíocht creimeadh ag CSA, agus úsáidtear go forleathan é i réimsí priontála coincréite 3D, tógáil innealtóireachta mara, agus deisiú tapa i dtimpeallachtaí teocht íseal. . Le blianta beaga anuas, Li Jian et al. anailís ar thionchar HEMC ar moirtéal CSA ó dhearcadh neart comhbhrúiteach agus dlús fliuch; Tá Wu Kai et al. staidéar ar an éifeacht HEMC ar an bpróiseas hydration luath CSA stroighin, ach an t-uisce sa stroighin CSA modhnaithe Níl an dlí ar éabhlóid na comhpháirteanna agus comhdhéanamh sciodair anaithnid. Bunaithe ar seo, díríonn an obair seo ar dháileadh ama scíthe trasnánach (T2) sa sciodair stroighne CSA roimh agus tar éis HEMC a chur leis trí úsáid a bhaint as ionstraim athshondais mhaighnéadaigh núicléach íseal-réimse, agus déanann sé anailís bhreise ar dhlí imirce agus athraithe uisce sa sciodar. Rinneadh staidéar ar athrú comhdhéanamh greamaigh stroighne.

1. Turgnamh

1.1 Amhábhair

Baineadh úsáid as dhá stroighin shulfaalúmana atá ar fáil ar bhonn tráchtála, atá sainithe mar CSA1 agus CSA2, le caillteanas ar adhainte (LOI) de níos lú ná 0.5% (maischodán).

Úsáidtear trí mheitiolcheallalóis hidroxyethyl éagsúla, a shainítear mar MC1, MC2 agus MC3 faoi seach. Faightear MC3 trí polyacrylamide 5% (maischodán) (PAM) a mheascadh i MC2.

1.2 Cóimheas meascadh

Meascaíodh trí chineál éitear ceallalóis isteach sa stroighin sulphoaluminate faoi seach, b'ionann na dáileoga 0.1%, 0.2% agus 0.3% (codán mais, mar an gcéanna thíos). Is é 0.6 an cóimheas uisce-stroighne seasta, agus tá dea-inoibritheacht ag an gcóimheas stroighne uisce-stroighne agus gan aon fhuiliú tríd an tástáil tomhaltas uisce ar an gcomhsheasmhacht chaighdeánach.

1.3 Modh

Is é an PQ an trealamh NMR íseal-raoin a úsáidtear sa turgnamh⁃001 Anailíseoir NMR ó Shanghai Numei Analytical Instrument Co., Ltd Is é neart réimse maighnéadach an maighnéad buan ná 0.49T, is é 21MHz minicíocht athshondais an phrótóin, agus coimeádtar teocht an maighnéad tairiseach ag 32.0°C. Le linn na tástála, cuireadh an buidéal gloine beag ina bhfuil an sampla sorcóireach isteach sa choil probe na hionstraime, agus baineadh úsáid as an seicheamh CPMG chun comhartha scíthe an ghreamú stroighne a bhailiú. Tar éis inbhéartú ag na bogearraí anailíse comhghaoil, fuarthas an cuar inbhéartaithe T2 trí úsáid a bhaint as algartam inbhéartaithe Sirt. Beidh uisce le céimeanna éagsúla saoirse sa sciodar tréithrithe ag buaiceanna scíthe éagsúla sa speictream scíthe trasnánach, agus déantar limistéar an bhuaic scíthe a chomhghaolú go dearfach leis an méid uisce, bunaithe ar a bhfuil cineál agus ábhar an uisce sa sciodair. is féidir anailís a dhéanamh. D'fhonn athshondas maighnéadach núicléach a ghiniúint, is gá a chinntiú go bhfuil minicíocht lárionad O1 (aonad: kHz) den mhinicíocht raidió comhsheasmhach le minicíocht an maighnéad, agus déantar O1 a chalabrú gach lá le linn na tástála.

Rinne TG?DSC anailís ar na samplaí agus anailísí teirmeach comhcheangailte STA 449C ó NETZSCH, an Ghearmáin. Baineadh úsáid as N2 mar an t-atmaisféar cosanta, ba é 10 an ráta téimh°C/min, agus ba é an raon teochta scanadh 30-800°C.

2. Torthaí agus plé

2.1 Éabhlóid na gcomhpháirteanna uisce

2.1.1 Éitear ceallalóis neamhdhópáilte

Is féidir dhá bhuaic scíthe (a shainmhínítear mar an chéad agus an dara buaic scíthe) a thabhairt faoi deara go soiléir i speictream an t-am scíthe trasna (T2) den dá sciodar stroighne sulphoaluminate. Tagann an chéad bhuaic scíthe ón taobh istigh den struchtúr flocasúcháin, a bhfuil leibhéal íseal saoirse aige agus am scíthe gearr trasnánach; eascraíonn an dara buaic scíthe ó idir na struchtúir flocasúcháin, a bhfuil méid mór saoirse agus am scíthe fada trasna. I gcodarsnacht leis sin, tá an T2 a fhreagraíonn don chéad bhuaic scíthe den dá stroighin inchomparáide, agus tá an dara buaic scíthe de CSA1 le feiceáil níos déanaí. Difriúil ó clinker stroighin sulphoaluminate agus stroighin féin-déanta, forluíonn an dá bhuaic scíthe de CSA1 agus CSA2 go páirteach ón stát tosaigh. Le dul chun cinn hiodráitithe, is gnách go mbíonn an chéad bhuaic scíthe neamhspleách, laghdaítear an limistéar de réir a chéile, agus imíonn sé go hiomlán ag thart ar 90 nóiméad. Léiríonn sé seo go bhfuil méid áirithe de mhalartú uisce idir an struchtúr flocasúchán agus struchtúr flocasúchán an dá ghreamú stroighne.

Is sainairíonna é an t-athrú ar bhuaic-achar an dara buaic scíthe agus an t-athrú ar luach T2 a fhreagraíonn do APEX an bhuaic faoi seach an t-athrú ar ábhar uisce saor in aisce agus uisce atá faoi cheangal fisiceach agus an t-athrú ar an méid saoirse uisce sa sciodair. . Is féidir leis an meascán den dá léiriú níos cuimsithí a dhéanamh ar an bpróiseas hiodráitithe an sciodair. Le dul chun cinn hiodráitithe, laghdaítear an limistéar buaic de réir a chéile, agus méadaíonn an t-aistriú luach T2 ar an taobh clé de réir a chéile, agus tá caidreamh comhfhreagrach áirithe eatarthu.

2.1.2 Éitear ceallalóis curtha leis

Ag glacadh CSA2 measctha le 0.3% MC2 mar shampla, is féidir an speictream scíthe T2 de stroighin sulphoaluminate tar éis éitear ceallalóis a chur leis a fheiceáil. Tar éis éitear ceallalóis a chur leis, bhí an tríú buaic scíthe a ionadaíonn asaithe uisce ag éitear ceallalóis le feiceáil ag an suíomh ina raibh an t-am scíthe trasnánach níos mó ná 100ms, agus mhéadaigh an limistéar buaic de réir a chéile le méadú ar ábhar éitear ceallalóis.

Bíonn tionchar ag imirce uisce laistigh den struchtúr flocasúcháin agus asaithe uisce éitear ceallalóis ar an méid uisce idir na struchtúir flocasúcháin. Dá bhrí sin, tá baint ag an méid uisce idir na struchtúir flocasúcháin le struchtúr pore inmheánach an sciodair agus le cumas asaithe uisce éitear ceallalóis. Athraíonn réimse an dara buaic scíthe de réir mar a Athraíonn ábhar an éitear ceallalóis de réir cineálacha éagsúla stroighne. Laghdaigh limistéar an dara buaic scíthe de sciodar CSA1 go leanúnach leis an méadú ar ábhar éitear ceallalóis, agus ba é an t-ábhar is lú ag 0.3%. I gcodarsnacht leis sin, méadaíonn an dara buaicréimse scíthe de sciodar CSA2 go leanúnach le méadú ar ábhar éitear ceallalóis.

Liostaigh an t-athrú ar limistéar an tríú buaic scíthe le méadú ar ábhar an éitear ceallalóis. Ós rud é go bhfuil tionchar ag cáilíocht an tsampla ar an limistéar buaic, tá sé deacair a chinntiú go bhfuil cáilíocht an tsampla breise mar an gcéanna nuair a bhíonn an sampla á luchtú. Mar sin, úsáidtear an cóimheas limistéir chun méid comhartha an tríú buaic scíthe a shainiú i samplaí éagsúla. Ón athrú ar limistéar an tríú buaic scíthe le méadú ar ábhar an éitear ceallalóis, is féidir a fheiceáil, le méadú ar ábhar an éitear ceallalóis, gur léirigh limistéar an tríú buaic scíthe go bunúsach treocht mhéadaithe (i CSA1, nuair a bhí ábhar MC1 0.3%, bhí sé níos mó Laghdaíonn limistéar an tríú buaic scíthe beagán ag 0.2%), rud a léiríonn go bhfuil méadú de réir a chéile ar an uisce adsorbed de réir a chéile leis an méadú ar ábhar éitear ceallalóis. I measc sciodar CSA1, bhí ionsú uisce níos fearr ag MC1 ná MC2 agus MC3; agus i measc sciodar CSA2, bhí an t-ionsú uisce is fearr ag MC2.

Is féidir a fheiceáil ón athrú ar limistéar an tríú buaic scíthe in aghaidh mais aonaid an sciodair CSA2 le himeacht ama ag an ábhar éitear ceallalóis 0.3% go laghdaítear limistéar an tríú buaic scíthe in aghaidh an aonaid mais go leanúnach leis an hiodráitiú, rud a léiríonn Ós rud é go bhfuil an ráta hiodráitithe CSA2 níos tapúla ná an ráta clinker agus stroighin féin-déanta, níl aon am ag éitear ceallalóis le haghaidh asaithe breise uisce, agus scaoileann sé an t-uisce asaithe mar gheall ar an méadú tapa ar thiúchan na céime leachta sa sciodar. Ina theannta sin, tá an asaithe uisce MC2 níos láidre ná sin MC1 agus MC3, atá ag teacht leis na conclúidí roimhe seo. Is féidir a fheiceáil ón athrú ar an limistéar buaic in aghaidh mais aonaid an tríú buaic scíthe de CSA1 le ham ag dáileoga éagsúla 0.3% d’éitear ceallalóis go bhfuil riail athraithe an tríú buaic scíthe de CSA1 difriúil ó riail CSA2, agus méadaíonn réimse CSA1 go hachomair go luath sa hiodráitiú. Tar éis dó méadú go tapa, laghdaigh sé go n-imíonn sé, rud a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar an am téachtadh níos faide de CSA1. Ina theannta sin, tá níos mó gipseam ag CSA2, tá hiodráitiú éasca le foirmiú AFt níos mó (3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O), ídíonn a lán uisce saor in aisce, agus tá an ráta tomhaltais uisce níos mó ná an ráta asaithe uisce ag éitear ceallalóis, rud a d'fhéadfadh a bheith mar thoradh ar an Lean an limistéar den tríú buaic scíthe de sciodar CSA2 ag laghdú.

Tar éis éitear ceallalóis a ionchorprú, d'athraigh an chéad agus an dara buaic scíthe go pointe áirithe freisin. Is féidir a fheiceáil ó leithead buaic an dara buaic scíthe den dá chineál sciodair stroighne agus an sciodair úr tar éis éitear ceallalóis a chur leis go bhfuil leithead buaic an dara buaic scíthe den sciodair úr difriúil tar éis éitear ceallalóis a chur leis. méadú, is gnách go mbíonn an cruth buaic idirleata. Léiríonn sé seo go gcuireann ionchorprú éitear ceallalóis cosc ​​​​ar cheirtleán na gcáithníní stroighne go pointe áirithe, déanann sé an struchtúr flocasúchán sách scaoilte, lagaíonn sé leibhéal ceangailteach an uisce, agus méadóidh sé an méid saoirse uisce idir na struchtúir flocasúcháin. Mar sin féin, le méadú ar an dáileog, níl méadú ar an leithead buaic soiléir, agus laghdaíonn leithead buaic roinnt samplaí fiú. D'fhéadfadh sé go n-ardóidh méadú ar an dáileog slaodacht chéim leachtach an sciodair, agus ag an am céanna, feabhsaítear asaithe éitear ceallalóis chuig na cáithníní stroighne chun flocasúchán a chur faoi deara. Laghdaítear an méid saoirse taise idir na struchtúir.

Is féidir taifeach a úsáid chun cur síos a dhéanamh ar an méid deighilte idir an chéad agus an dara buaic scíthe. Is féidir an méid deighilte a ríomh de réir mhéid an taifeach = (An Chéad chomhpháirt-Diallait)/An Chéad Chomhpháirt, nuair is ionann an Chéad Chomhpháirt agus an Comhpháirt Asaddle agus uas- aimplitiúid an chéad bhuaic scíthe agus aimplitiúid an phointe is ísle idir an dá bhuaic, i.e. faoi ​​seach. Is féidir an méid deighilte a úsáid chun an méid malairte uisce idir an struchtúr flocasúchán sciodair agus an struchtúr flocasúchán a shaintréithe, agus is é an luach go ginearálta 0-1. Léiríonn luach níos airde do Scaradh go bhfuil sé níos deacra an dá chuid uisce a mhalartú, agus léiríonn luach comhionann le 1 nach féidir leis an dá chuid uisce a mhalartú ar chor ar bith.

Is féidir a fheiceáil ó thorthaí ríomh na céime deighilte go bhfuil céim scaradh an dá stroighin gan éitear ceallalóis a chur leis comhionann, tá an dá thart ar 0.64, agus laghdaítear an chéim scaradh go suntasach tar éis éitear ceallalóis a chur leis. Ar thaobh amháin, laghdaítear an réiteach a thuilleadh le méadú ar an dáileog, agus titeann réiteach an dá bhuaic fiú go 0 sa CSA2 measctha le 0.3% MC3, rud a léiríonn go gcuireann éitear ceallalóis go mór le malartú uisce laistigh agus idir an struchtúir flocasúcháin . Bunaithe ar an bhfíric nach bhfuil aon éifeacht ag ionchorprú éitear ceallalóis go bunúsach ar shuíomh agus ar limistéar an chéad bhuaic scíthe, is féidir a rá go bhfuil an laghdú ar réiteach i bpáirt mar gheall ar an méadú ar leithead an dara buaic scíthe, agus déanann an struchtúr flocasúchán scaoilte an malartú uisce idir an taobh istigh agus an taobh amuigh níos éasca. Ina theannta sin, cuireann forluí éitear ceallalóis sa struchtúr sciodair feabhas breise ar an méid malairte uisce idir an taobh istigh agus lasmuigh den struchtúr flocasúcháin. Ar an láimh eile, tá éifeacht laghdaithe réitigh éitear ceallalóis ar CSA2 níos láidre ná an CSA1, rud a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar an limistéar dromchla sonrach níos lú agus méid na gcáithníní níos mó de CSA2, atá níos íogair d'éifeacht scaipthe éitear ceallalóis tar éis. corprú.

2.2 Athruithe ar chomhdhéanamh sciodair

Ó speictream TG-DTG de sciodar CSA1 agus CSA2 hiodráitithe ar feadh 90 min, 150 min agus 1 lá, is féidir a fheiceáil nár athraigh na cineálacha táirgí hiodráitithe roimh agus tar éis éitear ceallalóis a chur leis, agus bhí AFt, AFm agus AH3 ar fad. déanta. Tugann an litríocht le fios gurb é an raon dianscaoilte AFt ná 50-120°C; is é an raon dianscaoilte AFm ná 160-220°C; is é an raon dianscaoilte AH3 ná 220-300°C. Le dul chun cinn an hiodráitithe, mhéadaigh meáchain caillteanas an tsampla de réir a chéile, agus tháinig na beanna tréithiúla DTG de AFt, AFm agus AH3 de réir a chéile soiléir, rud a léiríonn gur tháinig méadú de réir a chéile ar fhoirmiú na dtrí tháirge hiodráitithe.

Ó chodán mais gach táirge hiodráitithe sa sampla ag aoiseanna hiodráitithe éagsúla, is féidir a fheiceáil go bhfuil giniúint AFt an sampla bán ag aois 1d níos mó ná an sampla atá measctha le héitear ceallalóis, rud a léiríonn go bhfuil tionchar mór ag éitear ceallalóis ar hydration an sciodair tar éis téachta. Tá éifeacht mhoill áirithe ann. Ag 90 nóiméad, d'fhan táirgeadh AFm na dtrí shampla mar a chéile; ag 90-150 nóiméad, bhí táirgeadh AFm sa sampla bán i bhfad níos moille ná mar a bhí sa dá ghrúpa samplaí eile; tar éis 1 lá, bhí ábhar AFm sa sampla bán mar an gcéanna le hábhar an tsampla measctha le MC1, agus bhí ábhar AFm an tsampla MC2 i bhfad níos ísle i samplaí eile. Maidir leis an táirge hydration AH3, bhí ráta giniúna an tsampla bán CSA1 tar éis hiodráitithe ar feadh 90 nóiméad i bhfad níos moille ná an éitear ceallalóis, ach bhí an ráta giniúna i bhfad níos tapúla tar éis 90 nóiméad, agus an méid táirgeachta AH3 de na trí shampla. a bhí comhionann ar 1 lá.

Tar éis an sciodar CSA2 a hiodráitiú ar feadh 90min agus 150min, bhí an méid AFT a tháirgtear sa sampla measctha le héitear ceallalóis i bhfad níos lú ná an sampla bán, rud a léiríonn go raibh éifeacht mhoillithe áirithe ag éitear ceallalóis ar an sciodar CSA2 freisin. Sna samplaí ag aois 1d, fuarthas go raibh an t-ábhar AFt den sampla bán fós níos airde ná an sampla measctha le héitear ceallalóis, rud a léiríonn go raibh éifeacht mhoillithe áirithe fós ag éitear ceallalóis ar hiodráitiú CSA2 tar éis an socrú deiridh, agus ba mhó an mhoilliú ar MC2 ná an méid a bhí sa sampla a cuireadh leis le héitear ceallalóis. MC1. Ag 90 nóiméad, bhí an méid AH3 a tháirg an sampla bán beagán níos lú ná an méid a bhí sa sampla measctha le héitear ceallalóis; ag 150 nóiméad, sháraigh an AH3 a tháirg an sampla bán AH3 an tsampla measctha le héitear ceallalóis; ag 1 lá, bhí an AH3 a tháirgtear ag na trí shampla comhionann.

3. Conclúid

(1) Is féidir leis an éitear ceallalóis an malartú uisce idir an struchtúr flocasúchán agus an struchtúr flocasúchán a chur chun cinn go suntasach. Tar éis éitear ceallalóis a ionchorprú, adsorbs an éitear ceallalóis an t-uisce sa sciodar, arb é is sainairíonna é an tríú buaic scíthe sa speictream ama scíthe trasnánach (T2). Le méadú ar ábhar éitear ceallalóis, méadaítear ionsú uisce éitear ceallalóis, agus méadaíonn limistéar an tríú buaic scíthe. De réir a chéile scaoiltear an t-uisce a ghlacann éitear ceallalóis isteach sa struchtúr flocasúcháin le hiodráitiú an sciodair.

(2) Coscann ionchorprú éitear ceallalóis ceirtleán cáithníní stroighne go pointe áirithe, rud a fhágann go bhfuil an struchtúr flocasúchán sách scaoilte; agus le méadú ar an ábhar, méaduithe slaodacht chéim leachtach an sciodair, agus tá éifeacht níos mó ag an éitear ceallalóis ar na cáithníní stroighne. Laghdaíonn an éifeacht asaithe feabhsaithe an méid saoirse uisce idir na struchtúir flocasaithe.

(3) Roimh agus tar éis éitear ceallalóis a chur leis, níor tháinig athrú ar na cineálacha táirgí hiodráitithe sa sciodair stroighne sulfoaluminate, agus foirmíodh AFt, AFm agus gliú alúmanaim; ach éitear ceallalóis beagán moill ar fhoirmiú éifeacht táirgí hydration.