Efè etè seluloz sou evolisyon konpozan dlo ak pwodwi hydrasyon nan paste siman sulfoaluminat

Konpozan dlo yo ak evolisyon mikwostrikti nan sispansyon siman sulfoaluminat (CSA) modifye etè seluloz yo te etidye pa rezonans mayetik nikleyè ki ba-jaden ak analizè tèmik. Rezilta yo te montre ke apre adisyon a nan etè seluloz, li adsorbed dlo ant estrikti yo flokulasyon, ki te karakterize kòm pik nan detant twazyèm nan tan an detant transverse (T2) spectre, ak kantite dlo adsorbed te pozitivman Koehle ak dòz la. Anplis de sa, etè seluloz siyifikativman fasilite echanj dlo ant estrikti enteryè ak entè-flok nan flok CSA. Malgre ke adisyon nan etè seluloz pa gen okenn efè sou kalite pwodwi hydrasyon nan siman sulfoaluminat, li pral afekte kantite pwodwi idratasyon nan yon laj espesifik.

Mo kle:etè seluloz; siman sulfoaluminate; dlo; pwodwi idratasyon

0、Prefas

Etè seluloz, ki trete soti nan seluloz natirèl atravè yon seri de pwosesis, se yon melanj chimik renouvlab ak vèt. Etè seluloz komen tankou methylcellulose (MC), ethylcellulose (HEC), ak hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) yo lajman ki itilize nan medikaman, konstriksyon ak lòt endistri yo. Lè w pran HEMC kòm yon egzanp, li ka siyifikativman amelyore retansyon dlo a ak konsistans nan siman Portland, men retade anviwònman an nan siman. Nan nivo mikwoskopik, HEMC tou gen yon efè enpòtan sou mikwostrikti ak estrikti pò nan keratin siman. Pou egzanp, pwodwi hydrasyon ettringite (AFt) gen plis chans yo dwe kout baton ki gen fòm, ak rapò aspè li yo pi ba; an menm tan an, yon gwo kantite porositë fèmen yo prezante nan keratin nan siman, diminye kantite porositë kominike.

Pifò nan etid yo ki deja egziste sou enfliyans nan etè seluloz sou materyèl ki baze sou siman konsantre sou siman Portland. Sulphoaluminate siman (CSA) se yon siman ba-kabòn devlope poukont li nan peyi mwen an nan 20yèm syèk la, ak sulphoaluminate kalsyòm anidrid kòm mineral prensipal la. Paske yon gwo kantite AFt ka pwodwi apre hydrasyon, CSA gen avantaj ki genyen nan fòs bonè, segondè enpèmeyab, ak rezistans korozyon, epi li se lajman ki itilize nan jaden yo nan enprime konkrè 3D, konstriksyon jeni maren, ak reparasyon rapid nan anviwònman tanperati ki ba. . Nan dènye ane yo, Li Jian et al. analize enfliyans HEMC sou mòtye CSA nan pèspektiv fòs konpresiv ak dansite mouye; Wu Kai et al. etidye efè HEMC sou pwosesis idratasyon byen bonè nan siman CSA, men dlo a nan siman CSA modifye lwa evolisyon konpozan ak konpozisyon lisier se enkoni. Ki baze sou sa a, travay sa a konsantre sou distribisyon tan detant transverse (T2) nan sispansyon siman CSA anvan ak apre ajoute HEMC lè l sèvi avèk yon enstriman sonorite mayetik nikleyè ki ba-jaden, ak plis analize lwa migrasyon ak chanjman nan dlo nan la. sispansyon. Chanjman konpozisyon keratin siman te etidye.

1. Eksperyans

1.1 Matyè premyè

Yo te itilize de siman sulphoaluminate ki disponib nan komès, ki endike kòm CSA1 ak CSA2, ak yon pèt sou ignisyon (LOI) ki mwens pase 0.5% (fraksyon mas).

Yo itilize twa diferan methylcelluloses hydroxyethyl, ki deziye kòm MC1, MC2 ak MC3 respektivman. MC3 jwenn nan melanje 5% (fraksyon mas) poliakrilamid (PAM) nan MC2.

1.2 Melanj rapò

Twa kalite etè seluloz yo te melanje nan siman sulfoaluminat la respektivman, dòz yo te 0.1%, 0.2% ak 0.3% (fraksyon mas, menm bagay la anba a). Rapò a dlo-siman fiks se 0.6, ak rapò dlo-siman nan rapò a dlo-siman gen bon travayabilite epi pa gen okenn senyen nan tès la konsomasyon dlo nan konsistans estanda a.

1.3 Metòd

Ekipman RMN ki ba-jaden yo itilize nan eksperyans la se PQ la⁃001 NMR analyser soti nan Shanghai Numei Analytical Instrument Co, Ltd Fòs nan jaden mayetik nan leman pèmanan an se 0.49T, frekans nan sonorite proton se 21MHz, ak tanperati a nan leman an kenbe konstan nan 32.0°C. Pandan tès la, yo te mete ti boutèy an vè ki gen echantiyon silendrik la nan bobin sonde enstriman an, epi yo te itilize sekans CPMG pou kolekte siyal detant keratin siman an. Apre envèrsyon pa lojisyèl analiz korelasyon an, yo te jwenn koub envèrsyon T2 lè l sèvi avèk algorithm envèrsyon Sirt. Dlo ki gen diferan degre libète nan sispansyon an pral karakterize pa pik detant diferan nan spectre detant transverse a, ak zòn nan pik detant la pozitivman korelasyon ak kantite dlo, ki baze sou ki kalite ak kontni dlo nan sispansyon an. ka analize. Yo nan lòd yo jenere sonorite nikleyè mayetik, li nesesè asire ke frekans sant O1 (inite: kHz) nan frekans radyo a ki konsistan avèk frekans nan leman an, ak O1 kalibre chak jou pandan tès la.

Echantiyon yo te analize pa TG?DSC ak STA 449C konbine analizè tèmik soti nan NETZSCH, Almay. N2 te itilize kòm atmosfè pwoteksyon, to chofaj la te 10°C / min, ak ranje tanperati optik la te 30-800°C.

2. Rezilta ak diskisyon

2.1 Evolisyon konpozan dlo yo

2.1.1 Etè seluloz san dope

De pik detant (defini kòm premye ak dezyèm pik detant) ka byen klè obsève nan tan transverse detant (T2) spectre nan de siman siman sulfoaluminate. Premye pik detant la soti nan andedan estrikti flokulasyon an, ki gen yon degre ki ba nan libète ak yon tan kout detant transverse; dezyèm pik detant la soti nan ant estrikti yo flokulasyon, ki gen yon gwo degre nan libète ak yon tan long detant transverse. Kontrèman, T2 ki koresponn ak premye pik detant nan de siman yo konparab, pandan y ap dezyèm pik detant nan CSA1 parèt pita. Diferan de klinker siman sulfoaluminat ak siman pwòp tèt ou fè, de pik detant nan CSA1 ak CSA2 pasyèlman sipèpoze soti nan eta inisyal la. Avèk pwogrè nan idratasyon, premye pik detant la piti piti gen tandans yo dwe endepandan, zòn nan piti piti diminye, epi li disparèt nèt nan apeprè 90 minit. Sa a montre ke gen yon sèten degre nan echanj dlo ant estrikti nan flokulasyon ak estrikti nan flokulasyon nan de keratin yo siman.

Chanjman nan zòn nan pik nan dezyèm pik detant la ak chanjman nan valè T2 ki koresponn ak pik la nan pik la respektivman karakterize chanjman nan dlo gratis ak kontni dlo fizikman mare ak chanjman nan degre nan libète nan dlo nan sispansyon an. . Konbinezon an nan de la ka plis konplè reflete Pwosesis la idratasyon nan sispansyon an. Avèk pwogrè nan hydrasyon, zòn nan pik piti piti diminye, ak chanjman nan valè T2 sou bò gòch la piti piti ogmante, e gen yon sèten relasyon korespondan ant yo.

2.1.2 Te ajoute etè seluloz

Lè w pran CSA2 melanje ak 0.3% MC2 kòm yon egzanp, ka wè spectre detant T2 nan siman sulphoaluminate apre yo fin ajoute etè seluloz. Apre yo fin ajoute etè seluloz, twazyèm pik detant ki reprezante adsorption nan dlo pa etè seluloz parèt nan pozisyon kote tan an detant transverse te pi gran pase 100ms, ak zòn nan pik piti piti ogmante ak ogmantasyon nan kontni etè seluloz.

Kantite dlo ki genyen ant estrikti flokulasyon yo afekte pa migrasyon dlo andedan estrikti flokulasyon an ak adsorption dlo nan etè seluloz. Se poutèt sa, kantite dlo ki genyen ant estrikti flokulasyon an gen rapò ak estrikti pò entèn nan sispansyon an ak kapasite adsorption dlo nan etè seluloz. Zòn nan dezyèm pik detant la varye ak Kontni an nan etè seluloz varye ak diferan kalite siman. Zòn nan dezyèm pik detant nan sispansyon CSA1 diminye kontinyèlman ak ogmantasyon nan kontni etè seluloz, e li te pi piti a nan kontni 0.3%. Kontrèman, dezyèm zòn pik detant nan sispansyon CSA2 ogmante kontinyèlman ak ogmantasyon nan kontni etè seluloz.

Lis chanjman nan zòn nan twazyèm pik detant ak ogmantasyon nan kontni an nan etè seluloz. Depi zòn nan pik afekte pa bon jan kalite echantiyon an, li difisil pou asire ke bon jan kalite a nan echantiyon an te ajoute se menm bagay la lè chaje echantiyon an. Se poutèt sa, yo itilize rapò zòn nan pou karakterize kantite siyal twazyèm pik detant nan diferan echantiyon. Soti nan chanjman nan zòn nan nan twazyèm pik la detant ak ogmantasyon nan kontni an nan etè seluloz, li ka wè ke ak ogmantasyon nan kontni an nan etè seluloz, zòn nan nan twazyèm pik la detant fondamantalman te montre yon tandans ogmante (nan CSA1, lè kontni an nan MC1 te 0.3%, li te plis Zòn nan pik nan detant twazyèm diminye yon ti kras nan 0.2%), ki endike ke ak ogmantasyon nan kontni an nan etè seluloz, dlo a adsorbed tou piti piti ogmante. Pami sispansyon CSA1, MC1 te gen pi bon absòpsyon dlo pase MC2 ak MC3; pandan ke nan mitan CSA2 slurries, MC2 te gen pi bon absòpsyon dlo.

Li ka wè nan chanjman nan zòn nan twazyèm pik detant pou chak mas inite nan sispansyon CSA2 a ak tan nan kontni an nan 0.3% seluloz etè ke zòn nan nan pik nan detant twazyèm pou chak mas inite diminye kontinyèlman ak hydrasyon an, ki endike ke Depi pousantaj hydrasyon CSA2 pi vit pase sa yo ki nan klinker ak pwòp tèt ou-fè siman, etè seluloz pa gen tan pou plis adsorption dlo, ak degaje dlo a adsorbed akòz ogmantasyon an rapid nan konsantrasyon nan faz likid nan sispansyon an. Anplis de sa, adsorption dlo a nan MC2 se pi fò pase sa yo ki nan MC1 ak MC3, ki se ki konsistan avèk konklizyon anvan yo. Li ka wè nan chanjman nan zòn nan pik pou chak mas inite nan pik nan detant twazyèm nan CSA1 ak tan nan diferan 0.3% dòz nan etè seluloz ke règ la chanjman nan pik nan detant twazyèm nan CSA1 se diferan de sa yo ki nan CSA2, ak zòn nan CSA1 ogmante yon ti tan nan etap nan bonè nan idratasyon. Apre yo fin ogmante rapidman, li te diminye pou disparèt, ki ka akòz tan ki pi long nan kayo CSA1. Anplis de sa, CSA2 gen plis jips, idratasyon fasil pou fòme plis AFt (3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O), konsome anpil dlo gratis, ak pousantaj konsomasyon dlo depase vitès adsorption dlo pa etè seluloz, ki ka mennen nan zòn nan twazyèm pik detant nan sispansyon CSA2 kontinye diminye.

Apre enkòporasyon nan etè seluloz, premye ak dezyèm pik yo detant tou chanje nan yon sèten mezi. Li ka wè nan lajè pik dezyèm pik detant nan de kalite sispansyon siman ak sispansyon fre apre li fin ajoute etè seluloz ke lajè pik dezyèm pik detant nan sispansyon fre diferan apre yo fin ajoute etè seluloz. ogmante, fòm nan pik gen tandans yo dwe difize. Sa a montre ke enkòporasyon an nan etè seluloz anpeche aglomerasyon nan patikil siman nan yon sèten limit, fè estrikti nan flokulasyon relativman ki lach, febli degre nan obligatwa nan dlo, ak ogmante degre nan libète nan dlo ant estrikti yo flokulasyon. Sepandan, ak ogmantasyon nan dòz la, ogmantasyon nan lajè pik la se pa evidan, ak lajè a pik nan kèk echantiyon menm diminye. Li ka ke ogmantasyon nan dòz la ogmante viskozite nan faz nan likid nan sispansyon an, epi an menm tan an, adsorption nan seluloz etè nan patikil yo siman amelyore lakòz flokulasyon. Se degre nan libète nan imidite ant estrikti yo redwi.

Rezolisyon yo ka itilize pou dekri degre separasyon ant premye ak dezyèm pik detant. Ka degre nan separasyon ka kalkile dapre degre nan rezolisyon = (Afirst component-Asaddle) / Afirst component, kote Afirst component ak Asaddle reprezante anplitid maksimòm premye pik detant ak anplitid pwen ki pi ba ant de pik yo, respektivman. Ka degre nan separasyon ka itilize pou karakterize degre nan echanj dlo ant estrikti a flokulasyon lisier ak estrikti a flokulasyon, ak valè a se jeneralman 0-1. Yon valè ki pi wo pou Separasyon endike ke de pati dlo yo pi difisil pou echanje, epi yon valè egal a 1 endike ke de pati dlo yo pa ka fè echanj ditou.

Li ka wè nan rezilta yo kalkil nan degre nan separasyon ke degre nan separasyon nan de siman yo san yo pa ajoute etè seluloz se ekivalan, tou de se sou 0.64, ak degre nan separasyon se siyifikativman redwi apre yo fin ajoute etè seluloz. Sou yon bò, rezolisyon an diminye pi lwen ak ogmantasyon nan dòz la, ak rezolisyon an nan de pik yo menm gout a 0 nan CSA2 a melanje ak 0.3% MC3, ki endike ke etè seluloz siyifikativman ankouraje echanj dlo andedan ak ant la. estrikti flokulasyon. Ki baze sou lefèt ke enkòporasyon an nan etè seluloz gen fondamantalman pa gen okenn efè sou pozisyon an ak zòn nan pik nan detant premye, li ka espekile ke diminisyon nan rezolisyon an se an pati akòz ogmantasyon nan lajè a nan dezyèm pik detant la, ak estrikti flokulasyon ki lach la fè echanj dlo a ant andedan ak deyò pi fasil. Anplis de sa, sipèpoze nan etè seluloz nan estrikti a lisier plis amelyore degre nan echanj dlo ant andedan ak deyò nan estrikti nan flokulasyon. Nan lòt men an, efè a rediksyon rezolisyon nan etè seluloz sou CSA2 se pi fò pase sa yo ki nan CSA1, ki ka akòz pi piti zòn nan sifas espesifik ak pi gwo gwosè patikil nan CSA2, ki se pi sansib a efè a dispèsyon nan etè seluloz apre. enkòporasyon.

2.2 Chanjman nan konpozisyon sispansyon

Soti nan espèk TG-DTG nan sispansyon CSA1 ak CSA2 idrate pou 90 min, 150 min ak 1 jou, li ka wè ke kalite pwodwi idratasyon pa t 'chanje anvan ak apre ajoute etè seluloz, ak AFt, AFm ak AH3 yo te tout. fòme. Literati a fè remake ke ranje dekonpozisyon AFt se 50-120°C; ranje dekonpozisyon AFm se 160-220°C; ranje dekonpozisyon AH3 se 220-300°C. Ak pwogrè nan hydrasyon, pèdi pwa echantiyon an piti piti ogmante, ak karakteristik DTG pik yo nan AFt, AFm ak AH3 piti piti te vin evidan, ki endike ke fòmasyon nan twa pwodwi yo idratasyon piti piti ogmante.

Soti nan fraksyon an mas nan chak pwodwi idratasyon nan echantiyon an nan diferan laj hydrasyon, li ka wè ke jenerasyon an AFt nan echantiyon an vid nan laj 1d depase echantiyon an melanje ak etè seluloz, ki endike ke etè seluloz gen yon gwo enfliyans sou idratasyon an nan sispansyon an apre coagulation. Gen yon sèten efè reta. Nan 90 minit, pwodiksyon AFm twa echantiyon yo te rete menm jan an; nan 90-150 minit, pwodiksyon AFm nan echantiyon vid la te siyifikativman pi dousman pase de lòt gwoup echantiyon yo; apre 1 jou, kontni an nan AFm nan echantiyon vid la te menm ak sa yo ki nan echantiyon an melanje ak MC1, ak kontni an AFm nan echantiyon an MC2 te siyifikativman pi ba nan lòt echantiyon. Kòm pou pwodwi hydrasyon AH3, pousantaj jenerasyon echantiyon vid CSA1 apre hydrasyon pou 90 minit te siyifikativman pi dousman pase sa ki nan etè seluloz la, men pousantaj jenerasyon an te siyifikativman pi vit apre 90 minit, ak kantite pwodiksyon AH3 nan twa echantiyon yo. te ekivalan nan 1 jou.

Apre sispansyon CSA2 a te idrate pou 90min ak 150min, kantite AFT ki te pwodwi nan echantiyon an melanje ak etè seluloz te siyifikativman mwens pase echantiyon vid la, ki endike ke etè seluloz tou te gen yon sèten efè retarder sou sispansyon CSA2 la. Nan echantiyon yo genyen nan laj 1d, li te jwenn ke kontni an AFt nan echantiyon vid la te toujou pi wo pase sa yo ki nan echantiyon an melanje ak etè seluloz, ki endike ke etè seluloz toujou te gen yon efè reta sèten sou hydrasyon nan CSA2 apre anviwònman final la, ak degre nan reta sou MC2 te pi gran pase sa yo ki nan echantiyon an te ajoute ak etè seluloz. MC1. Nan 90 minit, kantite AH3 ki te pwodwi pa echantiyon vid la te yon ti kras mwens pase echantiyon an melanje ak etè seluloz; nan 150 minit, AH3 ki te pwodwi pa echantiyon vid la depase echantiyon an melanje ak etè seluloz; nan 1 jou, AH3 ki te pwodwi pa twa echantiyon yo te ekivalan.

3. Konklizyon

(1) Etè seluloz ka siyifikativman ankouraje echanj dlo ant estrikti flokulasyon an ak estrikti flokulasyon an. Apre enkòporasyon nan etè seluloz, etè seluloz la adsorbs dlo a nan sispansyon an, ki se karakterize kòm pik nan detant twazyèm nan spectre nan tan detant transverse (T2). Avèk ogmantasyon nan kontni an nan etè seluloz, absòpsyon dlo a nan etè seluloz ogmante, ak zòn nan nan pik nan detant twazyèm ogmante. Dlo a absòbe pa etè seluloz la piti piti lage nan estrikti nan flokulasyon ak idratasyon an nan sispansyon an.

(2) Enkòporasyon an nan etè seluloz anpeche aglomerasyon patikil siman nan yon sèten limit, fè estrikti nan flokulasyon relativman lach; ak ogmantasyon nan kontni an, viskozite faz likid nan sispansyon an ogmante, ak etè a seluloz gen yon efè pi gwo sou patikil yo siman. Efè adsorption amelyore diminye degre nan libète nan dlo ant estrikti yo flokulasyon.

(3) Anvan ak apre adisyon nan etè seluloz, kalite pwodwi hydrasyon nan sispansyon siman sulfoaluminat la pa t chanje, epi yo te fòme AFt, AFm ak lakòl aliminyòm; men seluloz etè yon ti kras retade fòmasyon nan efè pwodwi idratasyon.