Buaidh ether ceallalose air teas uisgeachadh diofar saimeant agus mèinn singilte

chaidh buaidh ether ceallalose air teas uisgeachaidh saimeant Portland, saimeant sulfoaluminate, tricalcium silicate agus tricalcium aluminate ann an 72h a choimeas le deuchainn calorimetry isothermal. Tha na co-dhùnaidhean a 'sealltainn gum faod ether ceallalose lùghdachadh mòr a thoirt air ìre uisgeachaidh agus teas saimeant Portland agus silicate tricalcium, agus tha a' bhuaidh lùghdachaidh air an ìre uisgeachaidh agus teas de silicate tricalcium nas cudromaiche. Tha buaidh ether ceallalose air lughdachadh ìre fuasglaidh teas uisgeachadh saimeant sulfoaluminate gu math lag, ach tha buaidh lag aige air leasachadh ìre fuasglaidh teas uisgeachadh tricalcium aluminate. Bidh ether ceallalose air a shanasachadh le cuid de thoraidhean uisgeachaidh, mar sin a ’cur dàil air criostalachadh thoraidhean uisgeachaidh, agus an uairsin a’ toirt buaidh air ìre fuasglaidh teas uisgeachaidh saimeant agus mèinn singilte.

Prìomh fhaclan:ether ceallalose; Saimeant; Mèinn singilte; Teas uisgeachadh; adsorpt

1. Ro-ràdh

Tha ether ceallalose na àidseant tiughachaidh cudromach agus àidseant gleidhidh uisge ann an mortar measgaichte tioram, cruadhtan fèin-chumte agus stuthan ùra eile stèidhichte air saimeant. Ach, cuiridh ether ceallalose dàil air uisgeachadh saimeant, a tha cuideachail airson ùine obrachaidh stuthan stèidhichte air saimeant a leasachadh, cunbhalachd mortar a leasachadh agus call ùine saimeant, ach dh’ fhaodadh e cuideachd dàil a chuir air adhartas togail. Gu sònraichte, bheir e droch bhuaidh air mortar agus cruadhtan a thèid a chleachdadh ann an suidheachaidhean àrainneachd aig teòthachd ìosal. Mar sin, tha e glè chudromach tuigsinn lagh ether ceallalose air cinneas uisgeachadh saimeant.

Rinn OU agus Pourchez sgrùdadh eagarach air buaidhean paramadairean moileciuil leithid cuideam moileciuil ether ceallalose, seòrsa neach-ionaid no ìre de dh’ ionadachadh air cineataigs uisgeachadh saimeant, agus thàinig iad gu mòran cho-dhùnaidhean cudromach: Comas hydroxyethyl cellulose ether (HEC) gus dàil a chuir air uisgeachadh. Mar as trice tha saimeant nas làidire na an ether methyl cellulose (HPMC), hydroxymethyl ethyl cellulose ether (HEMC) agus methyl cellulose ether (MC). Anns an ether ceallalose anns a bheil methyl, mar as ìsle an susbaint methyl, is ann as làidire a bhios an comas dàil a chuir air uisgeachadh saimeant; Mar as ìsle an cuideam moileciuil aig ether ceallalose, is ann as làidire a bhios an comas dàil a chuir air uisgeachadh saimeant. Tha na co-dhùnaidhean sin a 'toirt seachad bunait saidheansail airson a bhith a' taghadh ether ceallalose gu ceart.

Airson diofar phàirtean de saimeant, tha buaidh ether ceallalose air cinneas uisgeachadh saimeant cuideachd na dhuilgheadas draghail ann an tagraidhean innleadaireachd. Ach, chan eil rannsachadh sam bith air an taobh seo. Anns a’ phàipear seo, chaidh sgrùdadh a dhèanamh air buaidh ether ceallalose air cinneas uisgeachaidh saimeant àbhaisteach Portland, C3S (tricalcium silicate), C3A (tricalcium aluminate) agus saimeant sulfoaluminate (SAC) tro dheuchainn calorimetry isothermal, gus tuilleadh tuigse fhaighinn air an eadar-obrachadh agus uidheamachd a-staigh eadar ether ceallalose agus toraidhean uisgeachadh saimeant. Tha e a’ toirt seachad tuilleadh bunait saidheansail airson cleachdadh reusanta de ether ceallalose ann an stuthan stèidhichte air saimeant agus cuideachd a’ toirt seachad bunait rannsachaidh airson an eadar-obrachadh eadar measgachaidhean eile agus toraidhean uisgeachadh saimeant.

2. Deuchainn

2.1 Stuthan amh

(1) saimeant àbhaisteach Portland (P·0). Air a dhèanamh le Wuhan Huaxin Cement Co., LTD., Is e an sònrachadh P · 042.5 (GB 175-2007), air a dhearbhadh le speactrometer fluorescence X-ray seòrsa sgaoilidh tonn-tonn (AXIOS adhartach, PANalytical Co., LTD.). A rèir mion-sgrùdadh bathar-bog JADE 5.0, a bharrachd air mèinnean clinker saimeant C3S, C2s, C3A, C4AF agus gypsum, tha stuthan amh saimeant cuideachd a’ toirt a-steach calcium carbonate.

(2) saimeant sulfoaluminate (SAC). Is e an saimeant sulfoaluminate cruaidh luath a chaidh a thoirt a-mach le Zhengzhou Wang Lou Cement Industry Co., Ltd. R.Star 42.5 (GB 20472-2006). Is e na prìomh bhuidhnean aige calcium sulfoaluminate agus dicalcium silicate.

(3) tricalcium silicate (C3S). Brùth Ca (OH) 2, SiO2, Co2O3 agus H2O aig 3: 1: 0.08: Chaidh co-mheas mòr de 10 a mheasgachadh gu cothromach agus a bhrùthadh fo chuideam cunbhalach de 60MPa gus billet uaine siolandair a dhèanamh. Chaidh am billet a chalpachadh aig 1400 ℃ airson 1.5 ~ 2 h ann an fùirneis dealain àrd-teòthachd slat silicon-molybdenum, agus an uairsin a ghluasad a-steach gu àmhainn microwave airson tuilleadh teasachadh microwave airson 40min. Às deidh dha am bilet a thoirt a-mach, chaidh a fhuarachadh gu h-obann agus a bhriseadh a-rithist agus a chalpachadh gus an robh susbaint CaO an-asgaidh anns an toradh crìochnaichte nas lugha na 1.0%

(4) tricalcium aluminate (c3A). Bha CaO agus A12O3 air an measgachadh gu cothromach, air an calcined aig 1450 ℃ airson 4 h ann an fùirneis dealain slat-silicon-molybdenum, air a chur a-steach do phùdar, agus air an calcined a-rithist gus an robh susbaint CaO an-asgaidh nas lugha na 1.0%, agus bha na binneanan C12A7 agus CA. air an dearmad.

(5) ether ceallalose. Rinn an obair roimhe coimeas eadar buaidh 16 seòrsa de ethers ceallalose air ìre uisgeachaidh agus fuasglaidh teas saimeant àbhaisteach Portland, agus lorg e gu bheil eadar-dhealachaidhean mòra aig diofar sheòrsaichean de ether ceallalose air lagh uisgeachaidh agus fuasglaidh teas saimeant, agus rinn iad mion-sgrùdadh air an uidheamachd a-staigh. den eadar-dhealachadh mòr seo. A rèir toraidhean an sgrùdaidh roimhe, chaidh trì seòrsaichean ether ceallalose aig a bheil buaidh ath-tharraing follaiseach air saimeant àbhaisteach Portland a thaghadh. Nam measg tha hydroxyethyl cellulose ether (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC), agus hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC). Chaidh slaodachd ether ceallalose a thomhas le viscometer rothlach le dùmhlachd deuchainn 2%, teòthachd 20 ℃ agus astar cuairteachaidh de 12 r / min. Chaidh slaodachd ether ceallalose a thomhas le viscometer rothlach le dùmhlachd deuchainn 2%, teòthachd 20 ℃ agus astar cuairteachaidh de 12 r / min. Tha an ìre ionadachaidh molar de ether ceallalose air a thoirt seachad leis an neach-dèanamh.

(6) Uisge. Cleachd uisge grùide àrd-sgoile.

2.2 Modh deuchainn

Teas uisgeachadh. Chaidh gabhail ri calorimeter isothermal TAM Air 8-channel air a thoirt a-mach le TA Instrument Company. Bha a h-uile stuth amh air a chumail aig teòthachd seasmhach gus teòthachd a dhearbhadh (leithid (20 ± 0.5) ℃) ron deuchainn. An toiseach, chaidh 3 g saimeant agus 18 mg pùdar ceallalose ether a chur a-steach don calorimeter (bha co-mheas mòr de ether ceallalose gu stuth cemellative aig 0.6%). Às deidh làn mheasgachadh, chaidh uisge measgaichte (uisge grùide àrd-sgoile) a chur ris a rèir a ’cho-mheas uisge-saimeant ainmichte agus air a ghluasad gu cothromach. An uairsin, chaidh a chuir gu sgiobalta a-steach don calorimeter airson deuchainn. Is e an co-mheas inneal-ceangail uisge de c3A 1.1, agus is e 0.45 an co-mheas inneal-ceangail uisge de na trì stuthan saimeant eile.

3. Toraidhean agus deasbaireachd

3.1 Toraidhean deuchainn

Buaidh HEC, HPMC agus HEMC air ìre fuasglaidh teas uisgeachaidh agus ìre fuasglaidh teas tionalach de saimeant àbhaisteach Portland, C3S agus C3A taobh a-staigh 72 h, agus buaidhean HEC air ìre fuasglaidh teas uisgeachaidh agus ìre fuasglaidh teas tionalach de saimeant sulfoaluminate taobh a-staigh 72 h, is e HEC an ether ceallalose leis a’ bhuaidh dàil as làidire air uisgeachadh saimeant eile agus mèinn singilte. Le bhith a’ cothlamadh an dà bhuaidh, gheibhear a-mach, le atharrachadh ann an sgrìobhadh stuthan cementitious, gu bheil buaidhean eadar-dhealaichte aig ether ceallalose air ìre fuasglaidh teas uisgeachaidh agus sgaoileadh teas mean air mhean. Faodaidh an ether ceallalose taghte lùghdachadh mòr a thoirt air ìre uisgeachaidh agus teas saimeant àbhaisteach Portland agus C, S, gu ìre mhòr a ’leudachadh na h-ùine inntrigidh, a’ cur dàil air coltas uisgeachadh agus stùc fuasglaidh teas, am measg sin bidh an ether ceallalose gu C, S uisgeachadh agus tha dàil ìre fuasglaidh teas nas fhollaisiche na uisgeachadh saimeant Portland àbhaisteach agus dàil ìre fuasglaidh teas; Faodaidh ether ceallalose cuideachd dàil a chuir air ìre fuasglaidh teas uisgeachadh saimeant sulfoaluminate, ach tha an comas dàil gu math lag, agus sa mhòr-chuid dàil a chuir air uisgeachadh às deidh 2 h; Airson ìre fuasglaidh teas uisgeachadh C3A, tha comas luathachaidh lag aig ether ceallalose.

3.2 Mion-sgrùdadh agus deasbad

Tha an dòigh anns a bheil ether cellulosic a 'cur dàil air uisgeachadh saimeant. Silva et al. beachd-bharail gun do mheudaich ether cellulosic slaodachd fuasgladh pore agus a chuir bacadh air ìre gluasad ionic, agus mar sin a’ cur dàil air uisgeachadh saimeant. Ach, tha mòran litreachais air a bhith teagmhach mun bharail seo, leis gu bheil na deuchainnean aca air faighinn a-mach gu bheil comas nas làidire aig ethers ceallalose le slaodachd nas ìsle dàil a chuir air uisgeachadh saimeant. Gu dearbh, tha an ùine de ghluasad ion no imrich cho goirid is gu bheil e follaiseach nach eil e coimeasach ri àm dàil uisgeachaidh saimeant. Thathas den bheachd gur e an sùghadh eadar ether ceallalose agus toraidhean uisgeachadh saimeant an fhìor adhbhar airson dàil uisgeachadh saimeant le ether ceallalose. Tha ether ceallalose furasta a shanasachadh gu uachdar stuthan uisgeachaidh leithid calcium hydroxide, gel CSH agus calcium aluminate hydrate, ach chan eil e furasta a bhith air a shanasachadh le ìre ettringite agus neo-hydradach, agus tha comas sùghadh ceallalose ether air calcium hydroxide nas àirde na an ìre de gel CSH. Mar sin, airson toraidhean uisgeachaidh saimeant Portland àbhaisteach, tha an dàil as làidire aig ether ceallalose air calcium hydroxide, an dàil as làidire air calcium, an dàrna dàil air gel CSH, agus an dàil as laige air ettringite.

Tha sgrùdaidhean roimhe air sealltainn gu bheil an sùghadh eadar polysaccharide neo-ionic agus ìre mèinnearachd sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach ceangal haidridean agus iom-fhillteachd cheimigeach, agus tha an dà bhuaidh seo a’ tachairt eadar a’ bhuidheann hydroxyl de polysaccharide agus am meatailt hydroxide air an uachdar mèinnearach. Liu et al. tuilleadh seòrsachadh a dhèanamh air an asorption eadar polysaccharides agus meatailt hydroxides mar eadar-obrachadh searbhag-bunait, le polysaccharides mar searbhagan agus hydroxides meatailt mar bhunaitean. Airson polysaccharide sònraichte, tha alkalinity an uachdar mèinnearach a’ dearbhadh neart an eadar-obrachaidh eadar polysaccharides agus mèinnirean. Am measg nan ceithir pàirtean gelling a chaidh a sgrùdadh sa phàipear seo, tha na prìomh eileamaidean meatailt no neo-mheatailt a’ toirt a-steach Ca, Al agus Si. A rèir òrdugh gnìomhachd meatailt, is e alkalinity an hydroxides aca Ca(OH) 2> Al (OH3> Si (OH) 4. Gu dearbh, tha fuasgladh Si (OH)4 searbhagach agus chan eil e a’ gabhail a-steach ether ceallalose. tha susbaint Ca (OH)2 air uachdar stuthan uisgeachaidh saimeant a’ dearbhadh comas sùghaidh thoraidhean uisgeachaidh agus ether ceallalose Air sgàth calcium hydroxide, gel CSH (3CaO · 2 SiO2 · 3H20), ettringite (3CaO · Al2O3 · 3CaSO4 · 32H2O). agus calcium aluminate hydrate (3CaO · Al2O3 · 6H2O) ann an susbaint ocsaidean neo-organach CaO tha 100%, 58.33%, 49.56% agus 62 .2%. aluminate> CSH gel> ettringite, a tha co-chòrdail ris na toraidhean anns an litreachas.

Tha toraidhean uisgeachaidh c3S sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach Ca (OH) agus gel csH, agus tha deagh bhuaidh dàil aig ether ceallalose orra. Mar sin, tha dàil gu math follaiseach aig ether ceallalose air uisgeachadh C3s. A bharrachd air c3S, tha saimeant àbhaisteach Portland cuideachd a’ toirt a-steach uisgeachadh C2s a tha nas slaodaiche, a tha a’ fàgail nach eil buaidh dàil ether ceallalose follaiseach anns an ìre thràth. Tha toraidhean uisgeachaidh silicate àbhaisteach cuideachd a’ toirt a-steach ettringite, agus tha buaidh dàil ether ceallalose truagh. Mar sin, tha comas dàil ether ceallalose gu c3s nas làidire na comas saimeant àbhaisteach Portland a chaidh fhaicinn san deuchainn.

Bidh C3A a ’leaghadh agus a’ uisgeachadh gu sgiobalta nuair a choinnicheas e ri uisge, agus mar as trice is e C2AH8 agus c4AH13 na toraidhean uisgeachaidh, agus thèid teas uisgeachaidh a leigeil ma sgaoil. Nuair a ruigeas fuasgladh C2AH8 agus c4AH13 sùghaidh, thèid criostalachadh hydrate duilleag sia-thaobhach C2AH8 agus C4AH13 a chruthachadh, agus thèid an ìre freagairt agus teas uisgeachaidh a lughdachadh aig an aon àm. Mar thoradh air a bhith a ’toirt a-steach ether ceallalose gu uachdar calcium aluminate hydrate (CxAHy), chuireadh làthaireachd ceallalose ether dàil air criostalachadh hydrate plata hexagonal C2AH8 agus C4AH13, a’ leantainn gu lùghdachadh ann an ìre freagairt agus ìre fuasglaidh teas uisgeachaidh na sin de C3A fìor-ghlan, a tha a’ sealltainn gu bheil comas luathachaidh lag aig ether ceallalose gu uisgeachadh C3A. Is fhiach a bhith mothachail, anns an deuchainn seo, gu bheil comas luathachaidh lag aig ether ceallalose gu uisgeachadh c3A fìor-ghlan. Ach, ann an saimeant àbhaisteach Portland, leis gum bi c3A a’ dèiligeadh le gypsum gus ettringite a chruthachadh, mar thoradh air buaidh cothromachadh ca2+ ann am fuasgladh sileadh, cuiridh ether ceallalose dàil air cruthachadh ettringite, agus mar sin a’ cur dàil air uisgeachadh c3A.

Bho bhuaidhean HEC, HPMC agus HEMC air ìre uisgeachaidh agus fuasglaidh teas agus sgaoileadh teas tionalach de saimeant àbhaisteach Portland, C3S agus C3A taobh a-staigh 72 h, agus buaidhean HEC air an ìre uisgeachaidh agus teas agus sgaoileadh teas tionalach de sulfoaluminate saimeant taobh a-staigh 72 h, chìthear am measg nan trì ethers ceallalose a chaidh a thaghadh, Bha comas dàil uisgeachadh c3s agus saimeant Portland na bu làidire ann an HEC, air a leantainn le HEMC, agus na bu laige ann an HPMC. A thaobh C3A, tha comas nan trì ethers ceallalose airson uisgeachadh a luathachadh cuideachd san aon òrdugh, is e sin, is e HEC an tè as làidire, is e HEMC an dàrna fear, is e HPMC an tè as laige agus as làidire. Dhaingnich seo le chèile gu bheil ether ceallalose air dàil a chuir air cruthachadh toraidhean uisgeachaidh de stuthan gelling.

Is e na prìomh thoraidhean uisgeachaidh de saimeant sulfoaluminate ettringite agus gel Al (OH) 3. Bidh an C2S ann an saimeant sulfoaluminate cuideachd a’ uisgeachadh air leth gus Ca(OH)2 agus gel cSH a chruthachadh. Leis nach urrainnear dearmad a dhèanamh air sùghadh ceallalose ether agus ettringite, agus gu bheil uisgeachadh sulfoaluminate ro luath, mar sin, aig ìre thràth an uisgeachaidh, chan eil mòran buaidh aig ether ceallalose air ìre fuasglaidh teas uisgeachaidh saimeant sulfoaluminate. Ach gu àm sònraichte de uisgeachadh, leis gum bi c2s a ’hydradachadh air leth gus Ca (OH) 2 agus gel CSH a ghineadh, thèid dàil a chuir air an dà thoraidhean uisgeachaidh seo le ether ceallalose. Mar sin, chaidh fhaicinn gun do chuir ether ceallalose dàil air uisgeachadh saimeant sulfoaluminate às deidh 2 h.

4. Co-dhùnadh

Anns a’ phàipear seo, tro dheuchainn calorimetry isothermal, chaidh coimeas a dhèanamh eadar lagh buaidh agus inneal cruthachaidh ether ceallalose air teas uisgeachaidh saimeant àbhaisteach Portland, c3s, c3A, saimeant sulfoaluminate agus diofar phàirtean eile agus mèinn singilte ann an 72 h. Tha na prìomh cho-dhùnaidhean mar a leanas:

(1) Faodaidh ether ceallalose lùghdachadh mòr a thoirt air ìre fuasglaidh teas uisgeachaidh saimeant àbhaisteach Portland agus silicate tricalcium, agus tha buaidh lughdachadh ìre fuasglaidh teas uisgeachaidh de silicate tricalcium nas cudromaiche; Tha buaidh ether ceallalose air lughdachadh ìre fuasglaidh teas saimeant sulfoaluminate gu math lag, ach tha buaidh lag aige air leasachadh ìre fuasglaidh teas tricalcium aluminate.

(2) bidh ether ceallalose air a shanasachadh le cuid de thoraidhean uisgeachaidh, mar sin a ’cur dàil air criostalachadh thoraidhean uisgeachaidh, a’ toirt buaidh air ìre fuasglaidh teas uisgeachadh saimeant. Tha an seòrsa agus an àireamh de thoraidhean uisgeachaidh eadar-dhealaichte airson diofar phàirtean de mhèinn bile saimeant, agus mar sin chan eil buaidh ether ceallalose air an teas uisgeachaidh aca mar an ceudna.