Bandorên etherên selulozê li ser pêşkeftina pêkhateyên avê û hilberên hîdratasyonê yên pasteya çîmentoyê ya sulphoaluminate

Pêkhateyên avê û pêşkeftina mîkrosaziya di çîmentoya sulfoaluminate (CSA) de guheztina ethera selulozê ji hêla rezonansa magnetîkî ya nukleerî ya nizm û analîzera termal ve hatî lêkolîn kirin. Encaman destnîşan kir ku piştî lêzêdekirina ethera selulozê, ew av di navbera strukturên flokulasyonê de vedihewîne, ku wekî sêyemîn lûtkeya rihetbûnê di spektra dema bêhnvedanê ya gerguhêz (T2) de hate binav kirin, û mîqdara ava dorvekirî bi dozê re têkildar bû. Wekî din, ethera selulozê bi girîngî danûstendina avê di navbera strukturên hundurîn û nav-flok ên flokên CSA de hêsantir kir. Her çend lêzêdekirina ethera selulozê bandorek li ser cûreyên hilberên hîdratasyonê yên çîmentoyê sulphoaluminate nake, ew ê bandorê li ser mîqdara hilberên hîdratasyonê yên temenek taybetî bike.

Peyvên sereke:ether cellulose; çîmentoyê sulfoaluminate; av; berhemên hydration

0,Pêşgotin

Ethera selûlozê, ku ji seluloza xwezayî bi rêzek pêvajoyan tê hilanîn, tevliheviyek kîmyewî ya nûvekirî û kesk e. Etherên selulozê yên hevpar ên wekî methylcellulose (MC), ethylcellulose (HEC), û hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) bi berfirehî di derman, avakirin û pîşesaziyên din de têne bikar anîn. HEMC wekî mînak digire, ew dikare bi girîngî ragirtina avê û hevgirtina çîmentoya Portland çêtir bike, lê sazkirina çîmentoyê dereng bike. Di asta mîkroskopî de, HEMC di heman demê de bandorek girîng li ser mîkrostruktur û avahiya porê ya pasteya çîmentoyê jî heye. Mînakî, ettringite (AFt) ya hilbera hîdrokirinê bi îhtimaleke mezin bi şikilê darê kurt be, û rêjeya dîmena wê kêmtir e; di heman demê de, hejmareke mezin ji porên girtî di nav pasteya çîmentoyê de têne danîn, hejmara porên ragihandinê kêm dike.

Piraniya lêkolînên heyî yên li ser bandora etherên selulozê li ser materyalên çîmentoyê li ser çîmentoya Portland hûr dibin. Çimentoya Sulphoaluminate (CSA) çîmentoyek kêm-karbonê ye ku di sedsala 20-an de li welatê min serbixwe hatî pêşve xistin, ku sulphoaluminate kalsiyûmê bêhîdro wekî mînerala sereke ye. Ji ber ku mîqdarek mezin a AFt dikare piştî hîdrokirinê were hilberandin, CSA xwedan avantajên hêza zû, nezelalbûna bilind, û berxwedana korozyonê ye, û bi berfirehî di warên çapkirina 3D ya betonê, avakirina endezyariya deryayî, û tamîrkirina bilez de di hawîrdorên germahiya nizm de tê bikar anîn. . Di salên dawî de, Li Jian et al. bandora HEMC ya li ser mortaja CSA ji perspektîfên hêza pêgirtinê û dendika şil analîz kir; Wu Kai et al. bandora HEMC li ser pêvajoya zû hîdratasyona çîmentoya CSA lêkolîn kir, lê ava di çîmentoya CSA-ya guhertî de Qanûna pêşkeftina pêkhateyan û pêkhatina slury nenas e. Li ser vê bingehê, ev xebat balê dikişîne ser belavkirina dema bêhnvedanê ya transversal (T2) di çîmentoyê CSA de berî û piştî lê zêdekirina HEMC bi karanîna amûrek rezonansê magnetîkî ya nukleerî ya nizm, û bêtir zagona koç û guherîna avê di nav avê de analîz dike. slurry. Guhertina pêkhateya pasteya çîmentoyê hate lêkolîn kirin.

1. Ceribandin

1.1 Materyalên xav

Du çîmentoyên sulphoaluminate yên bazirganî yên berdest hatine bikar anîn, ku wekî CSA1 û CSA2 têne binav kirin, bi windabûna li ser şewitandinê (LOI) ji% 0.5 kêmtir (parçeya girseyî).

Sê hîdroksîetîl methylcellulozên cihêreng têne bikar anîn, ku bi rêzê wekî MC1, MC2 û MC3 têne destnîşan kirin. MC3 bi tevlihevkirina 5% (parçeya girseyî) polyacrylamide (PAM) di MC2 de tê wergirtin.

1.2 Rêjeya tevlihevkirinê

Sê celeb etherên selulozê bi rêzê ve di nav çîmentoya sulphoaluminate de hatin tevlihev kirin, doz 0.1%, 0.2% û 0.3% bûn (frasyona girseyî, heman li jêr). Rêjeya av-çîmentoyê ya sabît 0,6 e, û rêjeya av-çîmentoyê ya rêjeya av-çîmentoyê bi ceribandina vexwarina avê ya domdariya standard karbidestiyek baş e û xwîn tune.

1.3 Rêbaz

Amûrên NMR-a kêm-zevî ku di ceribandinê de têne bikar anîn PQ ye⁃Analîzatorê 001 NMR ji Shanghai Numei Analytical Instrument Co., Ltd. Hêza qada magnetîkî ya magneta daîmî 0,49T ye, frekansa resonansê ya protonê 21 MHz e, û germahiya magnetê di 32,0 de domdar dimîne°C. Di dema ceribandinê de, şûşeya cam a piçûk a ku nimûneya cylindrîk tê de tê de hate xistin nav kulika sondajê ya amûrê, û rêzika CPMG hate bikar anîn da ku nîşana rihetbûnê ya pasteya çîmentoyê berhev bike. Piştî veguheztina ji hêla nermalava analîza pêwendiyê ve, bi karanîna algorîtmaya veguheztina Sirt kerba veguheztina T2 hate bidestxistin. Ava bi dereceyên cûda yên azadiyê di nav şêlê de dê bi lûtkeyên rihetbûnê yên cihêreng di spektrêma bêhnvedanê ya gerguhêz de were destnîşan kirin, û devera lûtkeya rihetbûnê bi mîqdara avê re bi erênî ve girêdayî ye, ku li ser bingeha wê celeb û naveroka ava di şûşeyê de ye. dikare were analîz kirin. Ji bo afirandina rezonansa magnetîkî ya nukleer, pêdivî ye ku meriv pê ewle bibe ku frekansa navendê O1 (yekîneya: kHz) ya frekansa radyoyê bi frekansa magnetîkê re hevaheng e, û O1 her roj di dema ceribandinê de tê pîvandin.

Nimûne ji hêla TG?DSC ve bi STA 449C analyzera termal a hevgirtî ya ji NETZSCH, Almanya ve hatî analîz kirin. N2 wekî atmosfera parastinê hate bikar anîn, rêjeya germkirinê 10 bû°C / min, û rêjeya germahiya şopandinê 30-800 bû°C.

2. Encam û nîqaş

2.1 Pêşveçûna pêkhateyên avê

2.1.1 Ethera selulozê ya bêdopkirî

Du lûtkeyên rihetbûnê (wekî lûtkeyên bêhnvedanê yên yekem û duyemîn têne pênase kirin) dikarin bi zelalî di spekteyên dema rihetiya paşîn (T2) yên du çîmentoyên çîmentoyê yên sulphoaluminate de bêne dîtin. Yekem lûtkeya bêhnvedanê ji hundurê strukturên flokulasyonê, ku xwedan astek kêm azadî û demek bêhnvedanê ya gerguhêz e; lûtkeya bêhnvedanê ya duyemîn ji di navbera strukturên flokulasyonê de, ku xwedan astek mezin a azadiyê û demek bêhnvedanê ya dirêj a dirêj e, derdikeve. Berevajî vê, T2-ya ku bi lûtkeya rihetiya yekem a her du çîmentoyan re têkildar e hevber e, dema ku lûtkeya rehetiya duyemîn a CSA1 paşê xuya dike. Ji klînkera çîmentoyê ya sulphoaluminate û çîmentoya xwe-çêkirî cûda, du lûtkeyên rihetiyê yên CSA1 û CSA2 bi qismî ji rewşa destpêkê li hev dikevin. Bi pêşkeftina hîdrokirinê re, yekem lûtkeya rihetbûnê hêdî hêdî dibe serbixwe, dever hêdî hêdî kêm dibe, û ew bi tevahî di 90 hûrdeman de winda dibe. Ev nîşan dide ku di navbera strukturên flokulasyonê û avahiya flokulasyonê ya du pasteyên çîmentoyê de dereceyek pevguherîna avê heye.

Guherîna qada lûtkeyê ya duyemîn lûtkeya rihetiyê û guheztina nirxa T2 ya ku bi lûtkeya lûtkeyê re têkildar e, bi rêzê ve guheztina ava belaş û naveroka ava bi fizîkî ve girêdayî û guheztina asta azadiya avê ya di lûkê de diyar dike. . Tevhevbûna her duyan dikare bi berfirehî pêvajoya hîdrokirinê ya slurry nîşan bide. Bi pêşkeftina hîdrokirinê re, qada lûtkê hêdî hêdî kêm dibe, û guheztina nirxa T2 ber bi çepê hêdî hêdî zêde dibe, û di navbera wan de têkiliyek têkildar heye.

2.1.2 Ethera selulozê zêde kir

Bi girtina CSA2 ya ku bi 0.3% MC2 re wekî mînak tê stendin, spektora rehetiya T2 ya çîmentoya sulphoaluminate piştî lê zêdekirina ethera selulozê tê dîtin. Piştî lê zêdekirina ethera selulozê, lûtkeya sisiyan a rehetbûnê ku nûnertiya guheztina avê ji hêla ethera selulozê ve dike, li cîhê ku dema rihetiya guhêzbar ji 100 ms mezintir bû, xuya bû, û qada lûtkeyê hêdî hêdî bi zêdebûna naveroka etera selulozê re zêde bû.

Rêjeya avê ya di navbera strukturên flokulasyonê de ji hêla koçkirina avê di hundurê avahiya flokulasyonê û vegirtina avê ya ethera selulozê de bandor dibe. Ji ber vê yekê, mîqdara avê di navbera strukturên flokulasyonê de bi strukturên pora hundurîn a slurry û kapasîteya vegirtina avê ya ethera selulozê ve girêdayî ye. Qada lûtkeya bêhnvedanê ya duyemîn bi cûrbecûr çîmentoyê re diguhere. Qada lûtkeya duyemîn a rihetiyê ya slury CSA1 bi zêdebûna naveroka etera selulozê re bi domdarî kêm bû, û di naveroka 0.3% de ya herî piçûk bû. Berevajî vê, qada duyemîn a lûtkeya rihetiyê ya slury CSA2 bi zêdebûna naveroka ethera selulozê re bi domdarî zêde dibe.

Guherîna qada lûtkeya rihetiyê ya sêyem bi zêdebûna naveroka ethera selulozê re navnîş bikin. Ji ber ku qada lûtkê ji hêla kalîteya nimûneyê ve tê bandor kirin, zehmet e ku meriv pê ewle bibe ku qalîteya nimûneya lêzêdekirî di dema barkirina nimûneyê de yek e. Ji ber vê yekê, rêjeya deverê tê bikar anîn da ku di nimûneyên cihêreng de rêjeya nîşana lûtkeya sêyem rihetiyê diyar bike. Ji guhertina qada lûtkeya sêyem a rehetbûnê bi zêdebûna naveroka etera selulozê re tê dîtin ku bi zêdebûna naveroka etera selulozê re, qada lûtkeya sêyem a rehetbûnê bi bingehîn meylek zêde nîşan dide (di CSA1, dema ku naveroka MC1% 0,3 bû, ew bêtir bû Qada lûtkeya sêyem a rihetbûnê ji% 0,2 hinekî kêm dibe, ev nîşan dide ku bi zêdebûna naveroka etera selulozê re, ava dorvekirî jî hêdî hêdî zêde dibe. Di nav slûrên CSA1 de, MC1 ji MC2 û MC3 xwedan avê çêtir bû; dema ku di nav slûrên CSA2 de, MC2 xwedan avdana çêtirîn bû.

Ji guheztina qada lûtkeya sêyem rihetbûnê ya li ser yekîneya girseya slûra CSA2 bi demê re di naveroka 0,3% ethera selulozê de tê dîtin ku qada lûtkeya sêyem a rehetbûnê ya serê yekîneyê bi hîdrokirinê re domdar kêm dibe, ev destnîşan dike. Ji ber ku rêjeya hîdrokirinê ya CSA2 ji ya klînker û çîmentoya xwe-çêkirî zûtir e, ethera selulozê ji bo zêde girtina avê dem nemaye, û ji ber zêdebûna bilez a hûrbûna qonaxa şil a di şoriyê de, ava dorvekirî berdide. Wekî din, vegirtina avê ya MC2 ji ya MC1 û MC3 bihêztir e, ku bi encamên berê re hevaheng e. Ji guheztina qada lûtkeyê li ser yekîneya girseya sêyemîn a lûtkeya rihetbûnê ya CSA1 bi demê re di dozên 0,3% yên cihêreng ên eterên selulozê de tê dîtin ku qaîdeya guherîna lûtkeya sêyem rihetbûnê ya CSA1 ji ya CSA2 cûda ye, û qada CSA1 di qonaxa destpêkê ya hîdrokirinê de bi kurtî zêde dibe. Piştî ku bi lez zêde bû, ew kêm bû ku winda bibe, ku dibe ku ji ber dema dirêjtir girtina CSA1 be. Digel vê yekê, CSA2 bêtir gypsum vedigire, hîdratasyon hêsan e ku bêtir AFt çêbibe (3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O), gelek ava belaş dixwe, û rêjeya vexwarina avê ji rêjeya vegirtina avê ji hêla ethera selulozê ve derbas dibe, ku dibe sedema qada sêyem lûtkeya rihetbûnê ya slury CSA2 berdewam kir ku kêm bibe.

Piştî tevlêbûna ethera selulozê, lûtkeyên rehetiya yekem û duyemîn jî hinekî guherî. Ji firehiya lûtkeya lûtkeya bêhnvedanê ya duyemîn a du cûreyên çîmentoyê û şilava nû ya piştî lê zêdekirina etera selulozê tê dîtin ku firehiya lûtkeya lûtkeya rehetiya duyemîn a şilava nû piştî lê zêdekirina ethera selulozê cûda ye. zêde dibe, şiklê lûtkeyê berbelav dibe. Ev destnîşan dike ku tevlêbûna ethera selulozê heya radeyekê pêşî li berhevbûna pariyên çîmentoyê digire, strukturên flokulasyonê bi nisbetî rewa dike, asta girêdana avê qels dike, û asta azadiya avê di navbera strukturên flokulasyonê de zêde dike. Lêbelê, bi zêdebûna dozê re, zêdebûna lûtkeyê ne diyar e, û firehiya lûtkeya hin nimûneyan jî kêm dibe. Dibe ku zêdekirina dozê vîskozîteya qonaxa şil a sluryê zêde bike, û di heman demê de, vegirtina ethera selulozê ya li ser perçeyên çîmentoyê zêde dibe ku bibe sedema flokulasyonê. Asta azadiya şilbûnê di navbera avahiyan de kêm dibe.

Resolution dikare were bikar anîn da ku asta veqetandina di navbera lûtkeyên rehetiya yekem û duyemîn de diyar bike. Asta veqetandinê dikare li gorî dereceya çareseriyê = (Afirst component-Asaddle)/Afirst component were hesibandin, ku pêkhateya Afirst û Asaddle mezinahiya herî zêde ya lûtkeya bêhnvedanê ya yekem û amplîtuda xala herî nizm a di navbera her du lûtkeyan de temsîl dikin. herwiha. Asta veqetandinê dikare were bikar anîn da ku asta danûstendina avê di navbera strukturên flokulasyona şil û strukturên flokulasyonê de diyar bike, û nirx bi gelemperî 0-1 e. Nirxek bilindtir ji bo Veqetandinê destnîşan dike ku veguheztina du beşên avê dijwartir e, û nirxek bi qasî 1 nîşan dide ku her du beşên avê qet nikarin biguhezînin.

Ji encamên hejmartina dereceya veqetandinê tê dîtin ku pileya veqetandina her du çîmentoyan bêyî lêkirina etera selulozê hevwate ye, her du jî bi qasî 0,64 in, û pileya veqetandinê piştî lê zêdekirina etera selulozê bi girîngî kêm dibe. Ji aliyek ve, bi zêdebûna dozê re çareserî kêm dibe, û çareseriya her du lûtkeyan jî di CSA2-ê de ku bi% 0,3 MC3 re tevlihev dibe dadikeve 0, ev destnîşan dike ku ethera selulozê bi girîngî pevguherîna avê di hundur û di navbera strukturên flokulasyonê. Li ser bingeha wê yekê ku tevlêbûna ethera selulozê di bingeh de ti bandorek li ser pozîsyon û devera yekem lûtkeya rehetbûnê nake, dikare were texmîn kirin ku kêmbûna çareseriyê hinekî jî ji ber zêdebûna firehiya lûtkeya rehetiya duyemîn e, û strukturên flokulasyonê yên nezelal pevguherîna avê di navbera hundur û derve de hêsantir dike. Digel vê yekê, hevgirtina ethera selulozê ya di strukturê şilî de asta danûstendina avê di navbera hundur û derveyî strukturên flokulasyonê de çêtir dike. Ji hêla din ve, bandora kêmkirina çareseriyê ya ethera selulozê ya li ser CSA2 ji ya CSA1-ê bihêztir e, ku dibe ku ji ber rûbera taybetî ya piçûktir û mezinahiya perçeya mezin a CSA2 be, ku ji bandora belavbûna etera selulozê re hesastir e piştî incorporation.

2.2 Guhertinên di pêkhatina slurry de

Ji spektrayên TG-DTG yên lûleyên CSA1 û CSA2 yên ku ji bo 90 hûrdem, 150 hûrdem û 1 roj têne hîd kirin, tê dîtin ku celebên hilberên hîdrasyonê berî û piştî lê zêdekirina ethera selulozê neguherîbûn, û AFt, AFm û AH3 hemî bûn. ava kirin. Wêjeyê destnîşan dike ku rêjeya hilweşandina AFt 50-120 e°C; rêjeya hilweşandina AFm 160-220 e°C; rêjeya hilweşîna AH3 220-300 e°C. Bi pêşkeftina hîdrokirinê re, windabûna giraniya nimûneyê hêdî hêdî zêde bû, û lûtkeyên taybetmendiya DTG yên AFt, AFm û AH3 hêdî hêdî eşkere bûn, ku destnîşan dike ku avakirina sê hilberên hîdrokirinê hêdî hêdî zêde bû.

Ji perçeya girseyî ya her hilberek hîdrokirinê ya di nimûneyê de di temenên cûda yên hîdrokirinê de, tê dîtin ku nifşa AFt ya nimûneya vala di temenê 1d de ji ya nimûneya ku bi ethera selulozê re têkel bûye zêdetir e, ev destnîşan dike ku ethera selulozê bandorek mezin li ser heye. hîdrobûna slurryê piştî koagulasyonê. Hin bandorek derengî heye. Di 90 hûrdeman de, hilberîna AFm ya sê nimûneyan heman ma; di 90-150 hûrdeman de, hilberîna AFm di nimûneya vala de ji ya du komên din ên nimûneyan bi girîngî hêdîtir bû; piştî 1 rojê, naveroka AFm di nimûneya vala de wekî mînaka ku bi MC1 re tevlihevkirî bû, û naveroka AFm ya nimûneya MC2 di nimûneyên din de pir kêmtir bû. Di derbarê hilbera hîdrokirinê AH3 de, rêjeya nifşkirina nimûneya vala CSA1 piştî hîdrokirinê ji bo 90 hûrdeman ji ya ethera selulozê bi girîngî hêdîtir bû, lê rêjeya hilberînê piştî 90 hûrdeman pir zûtir bû, û mîqdara hilberîna AH3 ya sê nimûneyan. di 1 roj de wekhev bû.

Piştî ku şilava CSA2 ji bo 90 hûrdem û 150 hûrdeman hîdrote bû, mîqdara AFT-a ku di nimûneya ku bi ethera selulozê re têkelkirî de hatî hilberandin ji ya nimûneya vala bi girîngî kêmtir bû, ev destnîşan dike ku ethera selulozê di heman demê de xwedan bandorek paşveçûnek li ser şilava CSA2 jî heye. Di nimûneyên di temenê 1 salî de, hate dîtin ku naveroka AFt ya nimûneya vala hîn jî ji ya nimûneya ku bi ethera selulozê re tevlihevkirî bilindtir e, ev destnîşan dike ku ethera selulozê piştî mîhenga dawîn hîn jî li ser hîdratasyona CSA2 xwedî bandorek paşvemayî ye. û asta paşketinê ya li ser MC2 ji ya nimûneya ku bi ethera selulozê hatî zêdekirin mezintir bû. MC1. Di 90 hûrdeman de, mîqdara AH3 ku ji hêla nimûneya vala ve hatî hilberandin hinekî kêmtir bû ji ya nimûneya ku bi ethera selulozê re tevlihev bû; di 150 hûrdeman de, AH3 ya ku ji hêla nimûneya vala ve hatî hilberandin ji nimûneya ku bi ethera selulozê re têkel bûye derbas kir; di 1 rojê de, AH3 ku ji hêla sê nimûneyan ve hatî hilberandin wekhev bû.

3. Encam

(1) Ethera selulozê dikare bi girîngî danûstendina avê di navbera strukturên flokulasyonê û avahiya flokulasyonê de pêşve bibe. Piştî tevlêbûna ethera selulozê, etera selulozê ava di şûşê de vedihewîne, ku wekî lûtkeya sêyem rihetbûnê di spektra dema bêhnvedanê ya transversal (T2) de tê destnîşan kirin. Bi zêdebûna naveroka etera selulozê re, vegirtina avê ya etera selulozê zêde dibe, û qada lûtkeya sêyem a rihetbûnê zêde dibe. Ava ku ji hêla etera selulozê ve tê kişandin bi hîdratasyona şêlû hêdî hêdî di nav avahiya flokulasyonê de tê berdan.

(2) Tevlêbûna etera selulozê heya radeyekê pêşî li berhevbûna pariyên çîmentoyê digire, ku strukturên flokulasyonê bi nisbeten sist dike; û bi zêdebûna naverokê re, vîskozîteya qonaxa şil a sluryê zêde dibe, û ethera selulozê bandorek mezintir li ser perçeyên çîmentoyê dike. Bandora adsorpsiyonê ya zêdekirî asta azadiya avê di navbera strukturên felqkirî de kêm dike.

(3) Berî û piştî lêzêdekirina etera selulozê, cûreyên hilberên hîdrokirinê di çîmentoya çîmentoyê ya sulphoaluminate de neguherî, û AFt, AFm û zelika aluminiumê çêbûn; lê ethera selulozê hindek dereng çêbûna bandora hilberên hîdrokirinê.