Ny fiantraikan'ny cellulose etera amin'ny hafanan'ny hydration ny simenitra samihafa sy ny akora tokana

Ny vokatry ny cellulose etera amin'ny hafanana hydration ny Portland simenitra, sulfoaluminate simenitra, tricalcium silicate ary tricalcium aluminate ao amin'ny 72h dia nampitahaina tamin'ny isothermal calorimetry fitsapana. Ny vokatra dia mampiseho fa ny cellulose etera dia afaka mampihena be ny tahan'ny hydration sy ny hafanana famotsorana ny Portland simenitra sy tricalcium silicate, ary ny fihenan'ny fiantraikany eo amin'ny hydration sy ny hafanana famotsorana tahan'ny tricalcium silicate dia manan-danja kokoa. Ny fiantraikan'ny cellulose etera amin'ny fampihenana ny tahan'ny famotsorana ny hafanana amin'ny hydration ny simenitra sulfoaluminate dia tena malemy, saingy misy fiantraikany malemy amin'ny fanatsarana ny taham-panafahana ny hafanana amin'ny hydration ny tricalcium aluminate. Ny cellulose etera dia ho adsorbed ny sasany hydration vokatra, ka hanemotra ny crystallization ny hydration vokatra, ary avy eo dia hisy fiantraikany amin'ny hydration hafanana famotsorana ny tahan'ny simenitra sy ny akora tokana.

Teny fototra:cellulose etera; simenitra; akora tokana; Hafanan'ny hydration; adsorption

1. Fampidirana

Cellulose etera dia manan-danja thickening mpandraharaha sy ny rano fihazonana mpandraharaha amin'ny maina mifangaro feta, tena-compacting simenitra sy ny fitaovana hafa mifototra amin'ny simenitra. Na izany aza, ny cellulose etera dia hanemotra ihany koa ny hydration simenitra, izay mahasoa amin'ny fanatsarana ny fotoana fiasan'ny akora mifototra amin'ny simenitra, manatsara ny tsy fitoviana amin'ny fako sy ny fahaverezan'ny fotoana fikorontanan'ny simenitra, fa mety hanemotra ny fivoaran'ny fanorenana. Indrindra indrindra, hisy fiantraikany ratsy eo amin'ny fako sy ny simenitra ampiasaina amin'ny toe-piainana ambany hafanana. Noho izany dia zava-dehibe ny mahatakatra ny lalàn'ny cellulose etera amin'ny kinetika hydration simenitra.

OU sy Pourchez dia nandinika tamim-pahombiazana ny fiantraikan'ny molekiolan'ny molekiola toy ny lanjan'ny molekiolan'ny cellulose etera, ny karazana substituent na ny ambaratonga fanoloana amin'ny kinetika hydration simenitra, ary nanao tsoa-kevitra manan-danja maro: Ny fahafahan'ny hydroxyethyl cellulose etera (HEC) hanemotra ny hydration ny Ny simenitra matetika dia matanjaka kokoa noho ny methyl cellulose etera (HPMC), hydroxymethyl ethyl cellulose ether (HEMC) ary methyl cellulose ether (MC). Ao amin'ny cellulose etera misy methyl, ny ambany ny methyl afa-po, ny matanjaka kokoa ny fahafahana hanemotra ny hydration ny simenitra; Ny ambany ny lanjan'ny molekiola ny cellulose etera, ny matanjaka kokoa ny fahafahana hanemotra ny hydration ny simenitra. Ireo fanatsoahan-kevitra ireo dia manome fototra siantifika amin'ny fisafidianana tsara ny cellulose etera.

Ho an'ny singa samihafa amin'ny simenitra, ny fiantraikan'ny cellulose etera amin'ny kinetika hydration simenitra dia olana mampanahy ihany koa amin'ny fampiharana injeniera. Na izany aza, tsy misy fikarohana momba io lafiny io. Ao amin'ity lahatsoratra ity, ny fiantraikan'ny cellulose etera amin'ny hydration kinetics ny tsotra Portland simenitra, C3S (tricalcium silicate), C3A (tricalcium aluminate) sy sulfoaluminate simenitra (SAC) dia nianatra tamin'ny alalan'ny isothermal calorimetry fitsapana, mba hahatakatra bebe kokoa ny fifandraisana sy mekanika anatiny eo anelanelan'ny cellulose etera sy ny vokatra simenitra hydration. Izy io dia manome fototra ara-tsiansa bebe kokoa amin'ny fampiasana ara-drariny ny cellulose etera amin'ny fitaovana mifototra amin'ny simenitra ary manome fototra fikarohana ho an'ny fifandraisana misy eo amin'ny admixtures hafa sy ny vokatra hydration simenitra.

2. Fitsapana

2.1 Akora manta

(1) simenitra Portland mahazatra (P·0). Novokarin'ny Wuhan Huaxin Cement Co., LTD., Ny famaritana dia P · 042.5 (GB 175-2007), voafaritry ny onjam-pandrefesana-karazana X-ray fluorescence spectrometer (AXIOS advanced, PANalytical Co., LTD.). Araka ny famakafakana ny logiciel JADE 5.0, ankoatry ny mineraly clinker simenitra C3S, C2s, C3A, C4AF ary gypsum, ny akora simenitra koa dia misy karibonetra kalsioma.

(2) simenitra sulfoaluminate (SAC). Ny simenitra sulfoaluminate mafy haingana novokarin'ny Zhengzhou Wang Lou Cement Industry Co., Ltd. dia R.Star 42.5 (GB 20472-2006). Ny vondrona lehibe ao aminy dia calcium sulfoaluminate sy dicalcium silicate.

(3) tricalcium silicate (C3S). Press Ca (OH) 2, SiO2, Co2O3 ary H2O amin'ny 3: 1: 0.08: Ny tahan'ny faobe amin'ny 10 dia nafangaro ary notsindriana tamin'ny fanerena tsy tapaka 60MPa mba hanaovana billet maitso cylindrical. Ny billet dia nokapohina tamin'ny 1400 ℃ nandritra ny 1,5 ~ 2 ora tao anaty lafaoro elektrika silisiôma-molybdène, ary avy eo dia nafindra tao anaty lafaoro mikraoba ho an'ny fanafanana microwave mandritra ny 40min. Rehefa avy nesorina ny billet, dia nangatsiaka tampoka ary niverimberina tapaka sy nokasina mandra-pahatongan'ny votoatin'ny CaO maimaim-poana amin'ny vokatra vita dia latsaky ny 1,0%

(4) tricalcium aluminate (c3A). Ny CaO sy A12O3 dia nafangaro mitovy, nokapohina tamin'ny 1450 ℃ nandritra ny 4 ora tao anaty lafaoro elektrika silisiôma-molybdène, nototoina ho vovoka, ary naverina niverimberina mandra-pahatongan'ny votoatin'ny CaO maimaim-poana dia latsaky ny 1,0%, ary ny tendron'ny C12A7 sy CA dia. tsy noraharahiana.

(5) cellulose etera. Ny asa teo aloha dia nampitaha ny vokatry ny 16 karazana cellulose etera amin'ny hydration sy ny hafanana famotsorana tahan'ny tsotra Portland simenitra, ary nahita fa samy hafa karazana cellulose etera manana fahasamihafana lehibe eo amin'ny hydration sy ny hafanana famoahana lalàna ny simenitra, ary nandinika ny anatiny rafitra. amin'ity fahasamihafana lehibe ity. Araka ny valin'ny fanadihadiana teo aloha, karazana cellulose etera telo izay misy fiantraikany miharihary amin'ny simenitra Portland mahazatra no nofantenana. Anisan'izany ny hydroxyethyl cellulose ether (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC), ary hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC). Ny hamafin'ny cellulose etera dia refesina amin'ny viscometer rotary miaraka amin'ny fifantohana fitsapana 2%, ny mari-pana 20 ℃ ary ny hafainganam-pandehan'ny fihodinana 12 r / min. Ny hamafin'ny cellulose etera dia refesina amin'ny viscometer rotary miaraka amin'ny fifantohana fitsapana 2%, ny mari-pana 20 ℃ ary ny hafainganam-pandehan'ny fihodinana 12 r / min. Ny ambaratonga fanoloana molar ny cellulose etera dia omen'ny mpanamboatra.

(6) Rano. Mampiasà rano voadio faharoa.

2.2 Fomba fitsapana

Hafanan'ny hydration. TAM Air 8-channel isothermal calorimeter novokarin'ny TA Instrument Company dia noraisina. Ny akora rehetra dia nitazona hafanana tsy tapaka mba hitsapana ny mari-pana (toy ny (20± 0.5) ℃) alohan'ny fanandramana. Voalohany, 3 g simenitra sy 18 mg cellulose etera vovoka dia nampidirina tao amin'ny calorimeter (mass ratio ny cellulose etera amin'ny cemellative akora dia 0,6%). Aorian'ny fampifangaroana feno dia ampiana rano mifangaro (rano distilled faharoa) araka ny tahan'ny rano sy simenitra voatondro ary ahetsiketsika mitovy. Avy eo dia napetraka haingana tao amin'ny calorimeter ho an'ny fitsapana. Ny tahan'ny rano-binder an'ny c3A dia 1.1, ary ny tahan'ny rano-binder amin'ny fitaovana simenitra telo hafa dia 0.45.

3. Vokatra sy fifanakalozan-kevitra

3.1 Valin'ny fitsapana

Ny fiantraikan'ny HEC, HPMC ary HEMC amin'ny tahan'ny famotsorana hafanana hydration sy ny taham-panafahana hafanana mitambatra amin'ny simenitra Portland tsotra, C3S ary C3A ao anatin'ny 72 ora, ary ny fiantraikan'ny HEC amin'ny taham-panafahana hafanana hydration sy ny taham-panafahana hafanana mitambatra amin'ny simenitra sulfoaluminate ao anatin'ny 72 h, HEC no cellulose etera miaraka amin'ny fiantraikany mahery vaika indrindra amin'ny hydration ny simenitra hafa sy ny akora tokana. Ny fampifangaroana ireo vokatra roa ireo dia hita fa miaraka amin'ny fiovan'ny firafitry ny fitaovana simenitra, ny cellulose etera dia manana fiantraikany samihafa amin'ny taham-pamotsorana ny hafanana sy ny famoahana hafanana mitambatra. Ny etera cellulose voafantina dia afaka mampihena be ny tahan'ny hydration sy ny famotsorana ny hafanana amin'ny simenitra Portland tsotra sy ny C, S, indrindra ny manalava ny fotoana induction, manemotra ny fisehoan'ny hydration sy ny tampon'ny famotsorana hafanana, anisan'izany ny cellulose etera amin'ny C, S hydration ary Ny fahatarana amin'ny famotsorana ny hafanana dia miharihary kokoa noho ny hydration simenitra Portland mahazatra sy ny fanemorana ny tahan'ny hafanana; Ny cellulose etera dia afaka manemotra ny famotsorana ny hafanana amin'ny hydration simenitra sulfoaluminate, fa ny fahaiza-manaon'ny fahatarana dia tena malemy, ary indrindra ny fanemorana ny hydration aorian'ny 2 h; Ho an'ny tahan'ny famotsorana ny hafanana amin'ny hydration C3A, ny cellulose etera dia manana fahaiza-manao haingana haingana.

3.2 Famakafakana sy fifanakalozan-kevitra

Ny mekanika amin'ny cellulosic etera dia manemotra ny hydration simenitra. Silva et al. dia nihevitra fa ny eter cellulose dia nampitombo ny viscosity ny vahaolana pore ary nanakana ny tahan'ny hetsika ionika, ka nanemotra ny hydration simenitra. Na izany aza, maro ny literatiora no nisalasala an'io fiheverana io, satria ny fanandraman'izy ireo dia nahita fa ny cellulose eter amin'ny viscosity ambany kokoa dia manana fahaiza-manao matanjaka kokoa hanemotra ny fandotoana simenitra. Raha ny marina, ny fotoana fifindran'ny ion na fifindra-monina dia fohy loatra ka mazava ho azy fa tsy azo ampitahaina amin'ny fotoanan'ny fahatarana amin'ny hydration simenitra. Ny adsorption eo amin'ny cellulose etera sy ny simenitra hydration vokatra dia heverina ho ny tena antony ny fahatarana ny simenitra hydration amin'ny cellulose etera. Cellulose Etera dia mora adsorbed amin`ny ambonin`ny vokatra hydration toy ny kalsioma hydroxide, CSH gel sy ny kalsioma aluminate hydrate, fa tsy mora ny ho adsorbed amin`ny ettringite sy unhydrated dingana, ary ny adsorption fahaiza-manao ny cellulose Etera amin`ny kalsioma hydroxide dia ambony noho ny. Ny CSH gel. Noho izany, ho an'ny vokatra hydration simenitra Portland tsotra, ny cellulose etera dia manana fahatarana mahery vaika amin'ny hydroxide kalsioma, ny fahatarana mafy indrindra amin'ny kalsioma, ny fahatarana faharoa amin'ny gel CSH, ary ny fahatarana malemy indrindra amin'ny ettringite.

Ny fanadihadiana teo aloha dia naneho fa ny adsorption eo amin'ny polysaccharide tsy ionika sy ny dingana mineraly dia ahitana ny fatorana hidrozenina sy ny complexation simika, ary ireo vokatra roa ireo dia mitranga eo amin'ny vondrona hydroxyl polysaccharide sy ny hydroxide metaly eo amin'ny mineraly. Liu et al. nanasokajy bebe kokoa ny adsorption eo amin'ny polysaccharides sy metaly hydroxides ho asidra-base fifandraisana, polysaccharides ho asidra sy metaly hydroxides ho base. Ho an'ny polysaccharide iray, ny alkalinity amin'ny habakabaka mineraly dia mamaritra ny tanjaky ny fifandraisana misy eo amin'ny polysaccharides sy mineraly. Amin'ireo singa efatra amin'ny gelling nodinihina ato amin'ity lahatsoratra ity, ny singa metaly na tsy metaly dia ahitana Ca, Al ary Si. Araka ny filaharan'ny hetsika metaly, ny alkalinity ny hydroxides dia Ca(OH)2>Al(OH3>Si(OH)4. Raha ny marina, ny vahaolana Si(OH)4 dia asidra ary tsy adsorb cellulose etera. ny votoatin'ny Ca (OH) 2 amin'ny vokatra simenitra hydration dia mamaritra ny fahafahan'ny adsorption ny vokatra hydration sy ny cellulose etera Satria ny hydroxide calcium, CSH gel (3CaO · 2SiO2 · 3H20), ettringite (3CaO · Al2O3 · 3CaSO4 · 32H2O). ary kalsioma aluminate hydrate (3CaO · Al2O3 · 6H2O) ao amin'ny votoatin'ny inorganic oxides ny CaO dia 100%, 58,33%, 49,56% ary 62 ,2%. aluminate>CSH gel> ettringite, izay mifanaraka amin'ny vokatra ao amin'ny literatiora.

Ny vokatra hydration an'ny c3S dia ahitana Ca (OH) sy csH gel, ary ny cellulose etera dia misy fiantraikany tsara amin'izy ireo. Noho izany, ny cellulose etera dia manana fahatarana mazava be amin'ny hydration C3s. Ankoatra ny c3S, ny simenitra Portland mahazatra dia misy ihany koa ny hydration C2s izay miadana kokoa, izay mahatonga ny fiantraikan'ny cellulose etera tsy hita mazava amin'ny dingana voalohany. Ny vokatra hydration amin'ny silicate mahazatra dia misy koa ny ettringite, ary ratsy ny fiantraikan'ny cellulose etera. Noho izany, ny fahafahan'ny cellulose etera amin'ny c3s dia matanjaka kokoa noho ny simenitra Portland mahazatra hita tamin'ny fitsapana.

Ny C3A dia ho levona sy hihena haingana rehefa mihaona amin'ny rano, ary ny vokatra hydration dia matetika C2AH8 sy c4AH13, ary havoaka ny hafanan'ny hydration. Rehefa mahatratra ny saturation ny vahaolana amin'ny C2AH8 sy c4AH13, dia hiforona ny kristaly ny hydrate hexagonal C2AH8 sy C4AH13, ary hihena ny tahan'ny fanehoan-kevitra sy ny hafanan'ny hydration. Noho ny adsorption ny cellulose etera amin'ny ambonin'ny kalsioma aluminate hydrate (CxAHy), ny fisian'ny cellulose etera dia hanemotra ny crystallization ny C2AH8 sy C4AH13 hexagonal-plate hydrate, ka miteraka ny fihenan'ny tahan'ny fanehoan-kevitra sy ny hydration hafanana famotsorana tahan'ny. amin'ny C3A madio, izay mampiseho fa ny cellulose etera dia manana fahafahana haingana haingana C3A hydration. Tsara ny manamarika fa amin'ity fitsapana ity, ny cellulose etera dia manana fahafahana manafaingana malemy amin'ny hydration ny c3A madio. Na izany aza, amin'ny simenitra Portland tsotra, satria ny c3A dia hihetsika amin'ny gypsum mba hamorona ettringite, noho ny fitaoman'ny ca2 + mandanjalanja amin'ny vahaolana slurry, ny cellulose etera dia hanemotra ny fananganana ettringite, ka hanemotra ny hydration ny c3A.

Avy amin'ny fiantraikan'ny HEC, HPMC ary HEMC amin'ny hydration sy ny taham-panafahana ny hafanana ary ny famotsorana hafanana mitambatra amin'ny simenitra Portland mahazatra, C3S sy C3A ao anatin'ny 72 ora, ary ny fiantraikan'ny HEC amin'ny hydration sy ny taham-panafahana hafanana ary ny famoahana hafanana mitambatra amin'ny sulfoaluminate simenitra ao anatin'ny 72 h, dia hita fa eo amin'ny telo cellulose etera nofantenana, Ny fahafahan'ny fahatarana hydration ny c3s sy Portland simenitra no matanjaka indrindra ao amin'ny HEC, arahin'ny HEMC, ary malemy indrindra amin'ny HPMC. Raha ny momba ny C3A dia mitovy ihany koa ny fahafahan'ireo eter cellulose telo manafaingana ny hydration, izany hoe HEC no matanjaka indrindra, HEMC no faharoa, HPMC no malemy sy matanjaka indrindra. Izany dia nanamafy fa ny cellulose etera dia nanemotra ny fananganana vokatra hydration amin'ny fitaovana gelling.

Ny vokatra hydration lehibe amin'ny simenitra sulfoaluminate dia ettringite sy Al (OH) 3 gel. Ny C2S amin'ny simenitra sulfoaluminate dia hihidy misaraka ihany koa mba hamorona gel Ca(OH)2 sy cSH. Satria ny adsorption ny cellulose etera sy ny ettringite dia azo tsinontsinoavina, ary ny hydration ny sulfoaluminate dia haingana loatra, noho izany, eo amin'ny dingana voalohany ny hydration, cellulose Etera manana fiantraikany kely eo amin'ny hydration hafanana famotsorana ny tahan'ny sulfoaluminate simenitra. Saingy amin'ny fotoana sasany amin'ny hydration, satria ny c2s dia hihena misaraka amin'ny famokarana Ca (OH) 2 sy CSH gel, ireo vokatra hydration roa ireo dia ho tara amin'ny cellulose etera. Noho izany dia voamarika fa ny cellulose etera dia nanemotra ny hydration ny simenitra sulfoaluminate taorian'ny 2 ora.

4. Fehiny

Ao amin'ity lahatsoratra ity, amin'ny alalan'ny isothermal calorimetry fitsapana, ny lalàna fiantraikany sy ny fananganana ny cellulose etera amin'ny hydration hafanan'ny Portland simenitra tsotra, c3s, c3A, sulfoaluminate simenitra sy ny singa hafa samy hafa sy ny akora tokana ao anatin'ny 72 h. Ny fehin-kevitra lehibe dia toy izao manaraka izao:

(1) Ny etera cellulose dia afaka mampihena be ny tahan'ny famotsorana ny hafanana amin'ny simenitra Portland tsotra sy ny silicate tricalcium, ary ny fiantraikan'ny fampihenana ny tahan'ny famotsorana ny hafanana amin'ny tricalcium silicate dia manan-danja kokoa; Ny fiantraikan'ny cellulose etera amin'ny fampihenana ny tahan'ny famotsorana ny hafanana amin'ny simenitra sulfoaluminate dia tena malemy, saingy misy fiantraikany malemy amin'ny fanatsarana ny taham-panafahana ny hafanana amin'ny aluminate tricalcium.

(2) cellulose etera dia ho adsorbed amin'ny sasany hydration vokatra, ka hanemotra ny crystallization ny hydration vokatra, misy fiantraikany amin'ny hafanana famotsorana ny simenitra hydration. Ny karazana sy ny habetsahan'ny vokatra hydration dia tsy mitovy amin'ny singa samihafa amin'ny simenitra volavolan-dalàna, noho izany dia tsy mitovy ny fiantraikan'ny cellulose etera amin'ny hafanan'izy ireo.