Buaidh ethers ceallalose air mean-fhàs co-phàirtean uisge agus toraidhean uisgeachaidh paste saimeant sulfoaluminate

Chaidh na pàirtean uisge agus mean-fhàs microstructure ann an siodar saimeant sulphoaluminate atharraichte ether ceallalose (CSA) a sgrùdadh le ath-shuidheachadh magnetach niùclasach achadh ìosal agus anailisiche teirmeach. Sheall na co-dhùnaidhean, às deidh dha ether ceallalose a chuir ris, gun do chuir e uisge a-steach eadar na structaran flocasachaidh, a bha air a chomharrachadh mar an treas stùc fois anns an speactram ùine fois transverse (T2), agus bha an ìre de dh’ uisge adsorbed ceangailte gu dearbhach ris an dosachadh. A bharrachd air an sin, chuidich ether ceallalose gu mòr an iomlaid uisge eadar structaran taobh a-staigh agus eadar-floc flocs CSA. Ged nach eil buaidh sam bith aig cuir-ris ceallalose air na seòrsaichean de thoraidhean uisgeachaidh de saimeant sulphoaluminate, bheir e buaidh air an ìre de thoraidhean uisgeachaidh aig aois sònraichte.

Prìomh fhaclan:ether ceallalose; saimeant sulfoaluminate; uisge; bathar uisgeachaidh

0、Ro-ràdh

Tha ceallalose ether, a tha air a phròiseasadh bho cheallalose nàdarra tro shreath de phròiseasan, na mheasgachadh ceimigeach ath-nuadhachail agus uaine. Tha ethers ceallalose cumanta leithid methylcellulose (MC), ethylcellulose (HEC), agus hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) air an cleachdadh gu farsaing ann an cungaidh-leigheis, togail agus gnìomhachasan eile. A’ gabhail HEMC mar eisimpleir, faodaidh e leasachadh mòr a thoirt air gleidheadh ​​​​uisge agus cunbhalachd saimeant Portland, ach dàil a chuir air suidheachadh saimeant. Aig ìre microscopach, tha buaidh mhòr aig HEMC cuideachd air microstructure agus structar pore paste saimeant. Mar eisimpleir, tha an toradh uisgeachaidh ettringite (AFt) nas dualtaiche a bhith ann an cumadh slat goirid, agus tha a cho-mheas taobh nas ìsle; aig an aon àm, tha àireamh mhòr de phòlaichean dùinte air an toirt a-steach don taois saimeant, a 'lùghdachadh an àireamh de phòlaichean conaltraidh.

Tha a’ mhòr-chuid de na sgrùdaidhean a th’ ann mu bhuaidh ethers ceallalose air stuthan stèidhichte air saimeant a’ cuimseachadh air saimeant Portland. Tha saimeant sulfoaluminate (CSA) na saimeant carbon-ìosal a chaidh a leasachadh gu neo-eisimeileach anns an dùthaich agam san 20mh linn, le calcium sulphoaluminate anhydrous mar am prìomh mhèinnear. Leis gum faodar mòran de AFt a chruthachadh às deidh uisgeachadh, tha na buannachdan aig CSA bho neart tràth, àrd impermeability, agus strì an aghaidh creimeadh, agus tha e air a chleachdadh gu farsaing ann an raointean clò-bhualadh cruadhtan 3D, togail innleadaireachd mara, agus càradh luath ann an àrainneachdan teòthachd ìosal. . Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha Li Jian et al. mion-sgrùdadh air buaidh HEMC air mortar CSA bho shealladh neart teannachaidh agus dùmhlachd fliuch; Wu Kai et al. rinn iad sgrùdadh air a’ bhuaidh a bh’ aig HEMC air pròiseas uisgeachaidh tràth saimeant CSA, ach an t-uisge anns an saimeant CSA atharraichte Chan eil fios air lagh mean-fhàs de cho-phàirtean agus co-dhèanamh sioda. Stèidhichte air an seo, tha an obair seo a’ cuimseachadh air a bhith a’ cuairteachadh ùine fois transverse (T2) ann an sioda saimeant CSA ro agus às deidh dha HEMC a chuir ris le bhith a’ cleachdadh ionnstramaid ath-shuidheachadh magnetach niuclasach ìosal, agus a’ dèanamh tuilleadh anailis air lagh imrich is atharrachaidh uisge anns an sgiodal. Chaidh sgrùdadh a dhèanamh air atharrachadh cothlamadh paste saimeant.

1. Deuchainn

1.1 Stuthan amh

Chaidh dà saimeant sulphoaluminate a bha rim faighinn gu malairteach a chleachdadh, air an comharrachadh mar CSA1 agus CSA2, le call air lasadh (LOI) nas lugha na 0.5% (mòr bloigh).

Thathas a’ cleachdadh trì diofar hydroxyethyl methylcelluloses, a tha air an comharrachadh mar MC1, MC2 agus MC3 fa leth. Gheibhear MC3 le bhith a’ measgachadh 5% (mòr-bhloigh) polyacrylamide (PAM) ann am MC2.

1.2 Co-mheas measgachadh

Chaidh trì seòrsaichean ethers ceallalose a mheasgachadh a-steach don saimeant sulphoaluminate fa leth, b’ e na dòsan 0.1%, 0.2% agus 0.3% (bloigh mòr, an aon rud gu h-ìosal). Is e an co-mheas uisge-saimeant stèidhichte 0.6, agus tha comas obrach math aig a’ cho-mheas saimeant uisge-saimeant agus gun sèididh tron ​​​​deuchainn caitheamh uisge air an cunbhalachd àbhaisteach.

1.3 Modh

Is e an uidheamachd NMR aig ìre ìosal a chaidh a chleachdadh san deuchainn am PQ⁃Mion-sgrùdaire 001 NMR bho Shanghai Numei Analytical Instrument Co., Ltd. Is e neart raon magnetach an magnet maireannach 0.49T, is e tricead athshondas proton 21MHz, agus tha teòthachd an magnet air a chumail seasmhach aig 32.0°C. Rè an deuchainn, chaidh am botal glainne beag anns an robh an sampall siolandair a chuir a-steach do choil probe an ionnstramaid, agus chaidh an t-sreath CPMG a chleachdadh gus comharra fois a ’phoit saimeant a chruinneachadh. Às deidh tionndadh leis a’ bhathar-bog mion-sgrùdadh co-dhàimh, chaidh an lùb tionndaidh T2 fhaighinn le bhith a’ cleachdadh an algairim tionndaidh Sirt. Bidh uisge le diofar ìrean de shaorsa anns an t-sileadh air a chomharrachadh le diofar stùcan fois anns an speactram fois transverse, agus tha farsaingeachd an stùc fois ceangailte gu dearbhach ris na tha de dh’ uisge, stèidhichte air an t-seòrsa agus susbaint uisge anns an t-sileadh. faodar a mhion-sgrùdadh. Gus ath-shuidheachadh magnetach niùclasach a ghineadh, feumar dèanamh cinnteach gu bheil tricead an ionaid O1 (aonad: kHz) den tricead rèidio co-chòrdail ri tricead an magnet, agus gu bheil O1 air a calibratadh gach latha tron ​​​​deuchainn.

Chaidh na sampallan a sgrùdadh le TG?DSC le anailisiche teirmeach aonaichte STA 449C bho NETZSCH, a’ Ghearmailt. Chaidh N2 a chleachdadh mar àile dìon, b’ e an ìre teasachaidh 10°C / min, agus bha an raon teòthachd sganaidh 30-800°C.

2. Toraidhean agus deasbad

2.1 Leasachadh co-phàirtean uisge

2.1.1 Ether ceallalose gun chòmhdach

Faodar dà stùc fois (air a mhìneachadh mar a’ chiad agus an dàrna stùc fois) fhaicinn gu soilleir anns an ùine fois thar-tharraingeach (T2) den dà sgiorta saimeant sulphoaluminate. Tha a 'chiad stùc fois a' tighinn bhon taobh a-staigh den structar flocculation, aig a bheil ìre ìosal de shaorsa agus ùine fois ghoirid transverse; tha an dàrna stùc fois a’ tighinn bho eadar na structaran flocculation, aig a bheil ìre mhòr de shaorsa agus ùine fois fhada transverse. An coimeas ri sin, tha an T2 a tha co-chosmhail ris a’ chiad stùc fois den dà saimeant coimeasach, agus tha an dàrna stùc fois de CSA1 a’ nochdadh nas fhaide air adhart. Eadar-dhealaichte bho clinker saimeant sulphoaluminate agus saimeant fèin-dhèanta, tha an dà stùc fois de CSA1 agus CSA2 gu ìre a’ dol thairis air a’ chiad staid. Le adhartas uisgeachaidh, bidh a 'chiad stùc fois mean air mhean buailteach a bhith neo-eisimeileach, bidh an sgìre a' lùghdachadh mean air mhean, agus bidh e a 'dol à sealladh gu tur aig mu 90 mionaid. Tha seo a’ sealltainn gu bheil ìre sònraichte de dh’ iomlaid uisge eadar an structar flocasachaidh agus structar flocasachaidh an dà thàth saimeant.

Tha atharrachadh raon stùc an dàrna stùc fois agus atharrachadh luach T2 a tha co-chosmhail ri mullach na stùc fa leth a’ comharrachadh atharrachadh uisge an-asgaidh agus susbaint uisge ceangailte gu corporra agus atharrachadh ìre saorsa uisge anns an t-sileadh. . Faodaidh an cothlamadh den dà nochdadh nas coileanta a dhèanamh air pròiseas uisgeachaidh an t-sciodair. Le adhartas uisgeachaidh, bidh an raon stùc a 'lùghdachadh mean air mhean, agus bidh gluasad luach T2 air an taobh chlì a' meudachadh mean air mhean, agus tha dàimh co-fhreagarrach eadar iad.

2.1.2 ether ceallalose air a chur ris

A’ gabhail CSA2 measgaichte le 0.3% MC2 mar eisimpleir, chithear an speactram fois T2 de saimeant sulphoaluminate às deidh dha ether ceallalose a chuir ris. Às deidh dha ether ceallalose a chuir ris, nochd an treas stùc fois a bha a ’riochdachadh sùghadh uisge le ether ceallalose aig an t-suidheachadh far an robh an ùine fois transverse nas àirde na 100ms, agus mheudaich an raon as àirde mean air mhean le àrdachadh ann an susbaint ceallalose ether.

Tha buaidh aig an ìre uisge eadar na structaran flocasachaidh le imrich uisge taobh a-staigh an structar flocasachaidh agus sùghadh uisge ether ceallalose. Mar sin, tha an ìre uisge eadar na structaran flocasachaidh co-cheangailte ri structar pore a-staigh an t-sciodair agus comas sùghadh uisge ether ceallalose. Tha farsaingeachd an dàrna stùc fois ag atharrachadh le Tha susbaint ether ceallalose ag atharrachadh le diofar sheòrsaichean saimeant. Lùghdaich farsaingeachd an dàrna stùc fois de shiodar CSA1 gu leantainneach leis an àrdachadh ann an susbaint ceallalose ether, agus b’ e an ìre as lugha aig susbaint 0.3%. An coimeas ri sin, tha an dàrna raon fois de shioda CSA2 ag àrdachadh gu leantainneach le àrdachadh ann an susbaint ceallalose ether.

Dèan liosta de na h-atharrachaidhean ann an raon an treas stùc fois le àrdachadh ann an susbaint ether ceallalose. Leis gu bheil càileachd an t-sampall a’ toirt buaidh air an raon as àirde, tha e duilich dèanamh cinnteach gu bheil càileachd an t-sampall a bharrachd an aon rud nuair a bhios tu a’ luchdachadh an sampall. Mar sin, thathas a’ cleachdadh a’ cho-mheas sgìreil gus meud chomharran an treas stùc fois a chomharrachadh ann an diofar shamhlaichean. Bho atharrachadh raon an treas stùc fois le àrdachadh ann an susbaint ceallalose ether, chìthear, le àrdachadh ann an susbaint ceallalose ether, gu robh raon an treas stùc fois gu bunaiteach a ’nochdadh gluasad a tha a’ sìor fhàs (ann an CSA1, nuair a bha susbaint MC1 aig 0.3%, bha e na bu mhotha Tha farsaingeachd an treas stùc fois a’ dol sìos beagan aig 0.2%), a’ nochdadh le àrdachadh ann an susbaint ether ceallalose, gu bheil an t-uisge adsorbed cuideachd ag àrdachadh mean air mhean. Am measg slurries CSA1, bha sùghadh uisge na b’ fheàrr aig MC1 na MC2 agus MC3; agus am measg slurries CSA2, bha an sùgh uisge as fheàrr aig MC2.

Chithear bho atharrachadh farsaingeachd an treas stùc fois gach aonad tomad an t-siodar CSA2 le ùine aig susbaint 0.3% ceallalose ether gu bheil farsaingeachd an treas stùc fois gach aonad tomad a’ lughdachadh gu leantainneach leis an uisgeachadh, a’ nochdadh Leis gu bheil an ìre uisgeachaidh de CSA2 nas luaithe na ìre clinker agus saimeant fèin-dhèante, chan eil ùine aig ether ceallalose airson tuilleadh sùghadh uisge, agus bidh e a’ leigeil a-mach an uisge a tha air a shanasachadh mar thoradh air àrdachadh luath ann an dùmhlachd ìre leaghaidh anns an t-sileadh. A bharrachd air an sin, tha an adsorption uisge de MC2 nas làidire na sin MC1 agus MC3, a tha co-chòrdail ris na co-dhùnaidhean roimhe. Chithear bho atharrachadh na sgìre stùc gach aonad tomad an treas stùc fois de CSA1 le ùine aig diofar dosages 0.3% de ethers ceallalose gu bheil riaghailt atharrachaidh an treas stùc fois de CSA1 eadar-dhealaichte bho riaghailt CSA2, agus tha farsaingeachd CSA1 a’ dol am meud gu h-aithghearr anns an ìre thràth de uisgeachadh. Às deidh dha àrdachadh gu luath, lùghdaich e gu bhith a’ dol à sealladh, a dh’ fhaodadh a bhith mar thoradh air an ùine clotting nas fhaide de CSA1. A bharrachd air an sin, tha barrachd gypsum ann an CSA2, tha uisgeachadh furasta a chruthachadh barrachd AFt (3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O), ag ithe tòrr uisge an-asgaidh, agus tha ìre caitheamh uisge nas àirde na ìre sùghadh uisge le ether ceallalose, a dh’ fhaodadh leantainn gu The lean an sgìre den treas stùc fois de chiodag CSA2 a’ dol sìos.

Às deidh a bhith a ‘toirt a-steach ether ceallalose, dh’ atharraich a’ chiad agus an dàrna stùc fois gu ìre cuideachd. Chithear bho leud stùc an dàrna stùc fois den dà sheòrsa saimeant agus an sioda ùr às deidh dha ether ceallalose a chuir ris gu bheil leud stùc an dàrna stùc fois den t-sioda ùr eadar-dhealaichte às deidh dha ether ceallalose a chuir ris. àrdachadh, tha an cumadh stùc buailteach a bhith sgaoilte. Tha seo a’ sealltainn gu bheil toirt a-steach ether ceallalose a’ cur casg air cruinneachadh mìrean saimeant gu ìre, a’ dèanamh an structar flocasachaidh gu ìre mhath fuasgailte, a’ lagachadh ìre ceangail uisge, agus a’ meudachadh ìre saorsa uisge eadar na structaran flocasachaidh. Ach, le àrdachadh an dosais, chan eil àrdachadh an leud stùc follaiseach, agus tha leud stùc cuid de shamhlaichean eadhon a ’dol sìos. Dh’ fhaodadh gu bheil àrdachadh an dosachadh a’ meudachadh slaodachd ìre liùlach an t-sioda, agus aig an aon àm, tha an t-iongnadh de ether ceallalose gu na gràineanan saimeant air a neartachadh gus flocasachadh adhbhrachadh. Tha an ìre de shaorsa taiseachd eadar na structaran air a lughdachadh.

Faodar fuasgladh a chleachdadh airson cunntas a thoirt air an ìre de sgaradh eadar a’ chiad agus an dàrna stùc fois. Faodar an ìre dealachaidh a thomhas a rèir na h-ìre de rùn = (An toiseach co-phàirt-Asaddle)/An toiseach co-phàirt, far a bheil Afirst co-phàirt agus Asaddle a’ riochdachadh an leud as àirde den chiad stùc fois agus leud a’ phuing as ìsle eadar an dà stùc, fa leth. Faodar an ìre dealachaidh a chleachdadh gus an ìre de iomlaid uisge a chomharrachadh eadar structar flocasachadh an t-sciodair agus an structar flocasachaidh, agus tha an luach sa chumantas 0-1. Tha luach nas àirde airson dealachadh a’ nochdadh gu bheil an dà phàirt uisge nas duilghe an iomlaid, agus tha luach co-ionann ri 1 a’ nochdadh nach urrainn an dà phàirt uisge iomlaid idir.

Chithear bho thoraidhean àireamhachaidh na h-ìre dealachaidh gu bheil ìre dealachaidh an dà saimeant gun a bhith a’ cur ether ceallalose co-ionann, tha an dà chuid timcheall air 0.64, agus tha an ìre dealachaidh air a lughdachadh gu mòr às deidh dha ether ceallalose a chuir ris. Air an aon làimh, tha an rùn a 'lùghdachadh nas motha le àrdachadh an dosais, agus tha rèiteachadh an dà stùc eadhon a' tuiteam gu 0 anns an CSA2 measgaichte le 0.3% MC3, a 'sealltainn gu bheil ether ceallalose gu mòr a' brosnachadh iomlaid uisge taobh a-staigh agus eadar an structaran flocasachaidh. Stèidhichte air an fhìrinn nach eil buaidh sam bith aig toirt a-steach ether ceallalose air suidheachadh agus farsaingeachd a ’chiad stùc fois, faodar smaoineachadh gu bheil an lùghdachadh ann an rùn gu ìre mar thoradh air àrdachadh leud an dàrna stùc fois, agus tha an structar flocculation sgaoilte a’ dèanamh an iomlaid uisge eadar an taobh a-staigh agus an taobh a-muigh nas fhasa. A bharrachd air an sin, le bhith a’ dol thairis air ether ceallalose ann an structar an t-sioda tha tuilleadh leasachaidh air an ìre de iomlaid uisge eadar taobh a-staigh agus taobh a-muigh an structair flocasachaidh. Air an làimh eile, tha buaidh lughdachadh fuasglaidh ether ceallalose air CSA2 nas làidire na buaidh CSA1, a dh ’fhaodadh a bhith mar thoradh air an raon uachdar sònraichte nas lugha agus meud gràin nas motha de CSA2, a tha nas mothachail air buaidh sgaoilidh ether ceallalose às deidh sin. corprachadh.

2.2 Atharrachaidhean ann an dèanamh sioda

Bho speactram TG-DTG de siodaran CSA1 agus CSA2 air an hydradachadh airson 90 min, 150 min agus 1 latha, chìthear nach do dh’ atharraich na seòrsaichean de thoraidhean uisgeachaidh ro agus às deidh dhaibh ether ceallalose a chuir ris, agus bha AFt, AFm agus AH3 uile. air a chruthachadh. Tha an litreachas ag innse gur e an raon lobhadh de AFt 50-120°C; Is e an raon lobhadh de AFm 160-220°C; Is e an raon lobhadh de AH3 220-300°C. Le adhartas uisgeachaidh, mheudaich call cuideim an t-sampall mean air mhean, agus mean air mhean thàinig na stùcan àbhaisteach DTG de AFt, AFm agus AH3 am follais, a’ nochdadh gun do mheudaich cruthachadh nan trì toraidhean uisgeachaidh mean air mhean.

Bhon bloigh mhòr de gach toradh uisgeachaidh san sampall aig diofar aoisean uisgeachaidh, chìthear gu bheil ginealach AFt den t-sampall bàn aig aois 1d nas àirde na an sampall anns a bheil measgachadh le ether ceallalose, a’ nochdadh gu bheil buaidh mhòr aig ether ceallalose air. uisgeachadh an sioda às deidh coagulation. Tha buaidh dàil sònraichte ann. Aig 90 mionaid, dh'fhuirich riochdachadh AFm de na trì sampaill mar a bha e; aig 90-150 mionaidean, bha cinneasachadh AFm anns an t-sampall bàn gu math nas slaodaiche na an dà bhuidheann eile de shampaill; às deidh latha 1, bha susbaint AFm anns an sampall bhàn an aon rud ris an t-sampall measgaichte le MC1, agus bha susbaint AFm an t-sampall MC2 gu math nas ìsle ann an sampallan eile. A thaobh toradh uisgeachaidh AH3, bha ìre gineadh sampall bàn CSA1 às deidh uisgeachadh airson 90 mionaidean gu math nas slaodaiche na ìre an ether ceallalose, ach bha an ìre ginealach gu math nas luaithe às deidh 90 mionaidean, agus bha an ìre toraidh AH3 de na trì sampallan co-ionann ri 1 latha.

Às deidh an siodar CSA2 a bhith air a h-uisgeachadh airson 90min agus 150min, bha an ìre de AFT a chaidh a thoirt a-mach san t-sampall measgaichte le ether ceallalose gu math nas ìsle na an sampall bàn, a’ nochdadh gun robh buaidh molaidh sònraichte aig ether ceallalose air an t-sileadh CSA2. Anns na sampallan aig aois 1d, chaidh a lorg gu robh susbaint AFt an t-sampall bàn fhathast nas àirde na susbaint an t-sampall measgaichte le ether ceallalose, a’ nochdadh gu robh buaidh dàil sònraichte fhathast aig ether ceallalose air uisgeachadh CSA2 às deidh an suidheachadh deireannach, agus bha an ìre molaidh air MC2 nas àirde na an sampall a chaidh a chur ris le ether ceallalose. MC1. Aig 90 mionaid, bha an ìre de AH3 a chaidh a thoirt a-mach leis an t-sampall bàn beagan nas lugha na an sampall measgaichte le ether ceallalose; aig 150 mionaid, bha an AH3 a chaidh a thoirt a-mach leis an sampall bàn nas àirde na an sampall a chaidh a mheasgachadh le ether ceallalose; aig 1 latha, bha an AH3 a thug na trì sampaill co-ionann.

3. Co-dhùnadh

(1) Faodaidh ether ceallalose adhartachadh gu mòr air an iomlaid uisge eadar an structar flocasachaidh agus an structar flocasachaidh. Às deidh dha ether ceallalose a thoirt a-steach, bidh an ether ceallalose a’ gabhail ris an uisge anns an t-sileadh, a tha air a chomharrachadh mar an treas stùc fois anns an speactram ùine fois transverse (T2). Le àrdachadh ann an susbaint ether ceallalose, bidh sùghadh uisge ether ceallalose ag àrdachadh, agus tha farsaingeachd an treas stùc fois ag àrdachadh. Bidh an t-uisge a tha air a ghabhail a-steach le ether ceallalose air a leigeil ma sgaoil mean air mhean a-steach don structar flocasachaidh le uisgeachadh an t-sioda.

(2) Tha toirt a-steach ether ceallalose a ’cur casg air cruinneachadh de ghràineanan saimeant gu ìre, a’ dèanamh an structar flocasachaidh gu ìre mhath sgaoilte; agus le àrdachadh ann an susbaint, bidh slaodachd ìre leaghaidh an t-sioda ag àrdachadh, agus tha buaidh nas motha aig an ether ceallalose air na gràinean saimeant. Tha a’ bhuaidh sùghaidh leasaichte a’ lughdachadh na h-ìre de shaorsa uisge eadar na structaran flocculated.

(3) Ro agus às deidh dha ether ceallalose a chuir a-steach, cha do dh’ atharraich na seòrsaichean de thoraidhean uisgeachaidh anns an t-siodar saimeant sulphoaluminate, agus chaidh AFt, AFm agus glaodh alùmanum a chruthachadh; ach chuir ether ceallalose beagan dàil air cruthachadh buaidh toraidh uisgeachaidh.