सेल्युलोज ईथर परिमार्जित सिमेन्ट स्लरी

सिमेन्ट स्लरीको छिद्र संरचनामा गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथरको विभिन्न आणविक संरचनाको प्रभाव प्रदर्शन घनत्व परीक्षण र म्याक्रोस्कोपिक र माइक्रोस्कोपिक छिद्र संरचना अवलोकन द्वारा अध्ययन गरिएको थियो। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि नोनियोनिक सेल्युलोज ईथरले सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटी बढाउन सक्छ। जब गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर परिमार्जित स्लरीको चिपचिपाहट समान हुन्छ,हाइड्रोक्सीथाइल सेलुलोज ईथर(HEC) परिमार्जित स्लरी हाइड्रोक्साइप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज ईथर (HPMC) र मिथाइल सेलुलोज ईथर (MC) परिमार्जित स्लरी भन्दा सानो छ। समान समूह सामग्री भएको HPMC सेल्युलोज ईथरको चिपचिपापन/सापेक्ष आणविक तौल जति कम हुन्छ, यसको परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटी त्यति नै कम हुन्छ। गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथरले तरल चरणको सतह तनाव कम गर्न सक्छ र सिमेन्ट स्लरीलाई बबल बनाउन सजिलो बनाउन सक्छ। गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर अणुहरू दिशात्मक रूपमा बुलबुलेको ग्यास-तरल इन्टरफेसमा अवशोषित हुन्छन्, जसले सिमेन्ट स्लरी चरणको चिपचिपाहट पनि बढाउँछ र बबलहरूलाई स्थिर गर्न सिमेन्ट स्लरीको क्षमता बढाउँछ।

मुख्य शब्दहरू:nonionic सेल्युलोज ईथर; सिमेन्ट स्लरी; छिद्र संरचना; आणविक संरचना; सतह तनाव; चिपचिपापन

Nonionic सेल्युलोज ईथर (यसपछि सेल्युलोज ईथर भनिन्छ) उत्कृष्ट मोटोपन र पानी प्रतिधारण छ, र ड्राई मिश्रित मोर्टार, सेल्फ-कम्प्याक्टिङ कंक्रीट र अन्य नयाँ सिमेन्ट-आधारित सामग्रीहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। सिमेन्टमा आधारित सामग्रीहरूमा प्रयोग हुने सेल्युलोज ईथरहरूमा सामान्यतया मिथाइल सेलुलोज ईथर (MC), हाइड्रोक्साइप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज ईथर (HPMC), हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइल सेलुलोज ईथर (HEMC) र हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज ईथर (HEC) समावेश हुन्छन्, जसमध्ये HPMC र HEMC सबैभन्दा सामान्य अनुप्रयोगहरू हुन्। ।

सेल्युलोज ईथरले सिमेन्ट स्लरीको छिद्र संरचनालाई महत्त्वपूर्ण रूपमा असर गर्न सक्छ। Pourchez et al., स्पष्ट घनत्व परीक्षण, छिद्र आकार परीक्षण (पारा इंजेक्शन विधि) र एसईएम छवि विश्लेषण मार्फत, निष्कर्ष निकाले कि सेल्युलोज ईथरले लगभग 500nm व्यासको छिद्रहरूको संख्या र लगभग 50-250μm व्यासको छिद्रहरूको संख्या बढाउन सक्छ। सिमेन्ट स्लरी। यसबाहेक, कडा सिमेन्ट स्लरीको लागि, कम आणविक वजन HEC परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको छिद्र आकार वितरण शुद्ध सिमेन्ट स्लरीको जस्तै छ। उच्च आणविक वजन HEC परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको कुल छिद्र मात्रा शुद्ध सिमेन्ट स्लरी भन्दा बढी छ, तर लगभग समान स्थिरता संग HPMC परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको भन्दा कम छ। SEM अवलोकन मार्फत, Zhang et al। HEMC ले सिमेन्ट मोर्टारमा करिब ०.१ एमएमको व्यास भएका छिद्रहरूको संख्या उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सक्छ। तिनीहरूले पारा इंजेक्शन परीक्षण मार्फत पनि फेला पारे कि HEMC ले कुल छिद्रको मात्रा र सिमेन्ट स्लरीको औसत छिद्र व्यासलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सक्छ, परिणामस्वरूप 50nm ~ 1μm व्यास भएका ठूला प्वालहरूको संख्यामा उल्लेखनीय वृद्धि भएको छ। 1μm भन्दा। यद्यपि, 50nm भन्दा कम व्यास भएका छिद्रहरूको संख्या उल्लेखनीय रूपमा घटाइएको थियो। सारिक-कोरिक एट अल। सेल्युलोज ईथरले सिमेन्ट स्लरीलाई थप छिद्रपूर्ण बनाउँछ र म्याक्रोपोरहरू बढाउँछ भन्ने विश्वास थियो। जेनी र अन्य। प्रदर्शन घनत्व परीक्षण गरी HEMC परिमार्जित सिमेन्ट मोर्टारको छिद्र भोल्युम अंश लगभग 20% थियो, जबकि शुद्ध सिमेन्ट मोर्टारमा थोरै मात्रामा हावा समावेश भएको थियो। सिल्भा र अन्य। 3.9 nm र 40 ~ 75nm शुद्ध सिमेन्ट स्लरीका दुई चुचुराहरू बाहेक, मर्करी इन्जेक्सन परीक्षण मार्फत 100 ~ 500nm र 100μm भन्दा माथिका दुई चुचुराहरू पनि थिए। मा बाओगुओ एट अल। सेल्युलोज ईथरले पारा इन्जेक्सन परीक्षणको माध्यमबाट सिमेन्ट मोर्टारमा 1μm भन्दा कम व्यास भएका र 2μm भन्दा ठूला व्यास भएका ठूला प्वालहरूको संख्या बढाएको फेला पारेको छ। सेल्युलोज ईथरले सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटी बढाउँछ भन्ने कारणको लागि, यो सामान्यतया विश्वास गरिन्छ कि सेल्युलोज ईथरको सतह गतिविधि हुन्छ, यसले हावा र पानीको इन्टरफेसमा समृद्ध बनाउँछ, फिल्म बनाउँछ, ताकि सिमेन्ट स्लरीमा बबलहरू स्थिर हुन्छ।

माथिको साहित्य विश्लेषण मार्फत, यो देख्न सकिन्छ कि सिमेन्ट-आधारित सामग्रीको छिद्र संरचनामा सेलुलोज ईथरको प्रभावले ठूलो ध्यान प्राप्त गरेको छ। जे होस्, त्यहाँ धेरै प्रकारका सेल्युलोज ईथर छन्, एउटै प्रकारको सेल्युलोज ईथर, यसको सापेक्ष आणविक तौल, समूह सामग्री र अन्य आणविक संरचना प्यारामिटरहरू पनि धेरै फरक छन्, र सेल्युलोज ईथर चयनमा स्वदेशी र विदेशी अनुसन्धानकर्ताहरू तिनीहरूको सम्बन्धित अनुप्रयोगमा मात्र सीमित छन्। क्षेत्र, प्रतिनिधित्वको कमी, निष्कर्ष अपरिहार्य "अति सामान्यीकरण" हो, ताकि सेल्युलोज ईथर मेकानिज्मको व्याख्या पर्याप्त गहिरो छैन। यस पेपरमा, सिमेन्ट स्लरीको छिद्र संरचनामा विभिन्न आणविक संरचनाको साथ सेल्युलोज ईथरको प्रभाव स्पष्ट घनत्व परीक्षण र म्याक्रोस्कोपिक र माइक्रोस्कोपिक छिद्र संरचना अवलोकनद्वारा अध्ययन गरिएको थियो।

1. परीक्षण

१.१ कच्चा पदार्थ

सिमेन्ट Huaxin Cement Co., LTD. द्वारा निर्मित P·O 42.5 साधारण पोर्टल्यान्ड सिमेन्ट थियो, जसमा रासायनिक संरचना AXIOS Ad-Vanced तरंगदैर्ध्य फैलावट-प्रकार एक्स-रे फ्लोरोसेन्स स्पेक्ट्रोमिटर (PANa — lytical, नेदरल्याण्ड्स) द्वारा मापन गरिएको थियो। र चरण संरचना बोग विधि द्वारा अनुमान गरिएको थियो।

सेलुलोज ईथरले क्रमशः मिथाइल सेलुलोज ईथर (MC), हाइड्रोक्साइप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज ईथर (HPMC1, HPMC2) र हाइड्रोक्साइथाइल सेलुलोज ईथर (HEC), HPMC1 आणविक संरचना र HPMC2 समान चार प्रकारका व्यावसायिक सेल्युलोज ईथर चयन गर्यो, तर HPMC2 भन्दा कम छ। , अर्थात्, HPMC1 को सापेक्ष आणविक द्रव्यमान HPMC2 भन्दा धेरै सानो छ। हाइड्रोक्साइथाइल मिथाइल सेलुलोज ईथर (HEMc) र HPMC को समान गुणहरूको कारण, HEMCs यस अध्ययनमा चयन गरिएको थिएन। परीक्षण परिणामहरूमा नमी सामग्रीको प्रभावबाट बच्न, सबै सेल्युलोज ईथरहरू प्रयोग गर्नु अघि 2 घण्टाको लागि 98 ℃ मा पकाइएको थियो।

सेल्युलोज ईथरको चिपचिपापन NDJ-1B रोटरी भिस्कोसिमिटर (Shanghai Changji Company) द्वारा परीक्षण गरिएको थियो। परीक्षण समाधान एकाग्रता (सेलुलोज ईथर को पानी मा मास अनुपात) 2.0% थियो, तापमान 20℃ थियो, र रोटेशन दर 12r/min थियो। सेल्युलोज ईथर को सतह तनाव रिंग विधि द्वारा परीक्षण गरिएको थियो। परीक्षण उपकरण JK99A स्वचालित टेन्सियोमिटर (Shanghai Zhongchen कम्पनी) थियो। परीक्षण समाधान को एकाग्रता 0.01% थियो र तापमान 20 ℃ थियो। सेल्युलोज ईथर समूह सामग्री निर्माता द्वारा प्रदान गरिएको छ।

सेल्युलोज ईथरको चिपचिपापन, सतह तनाव र समूह सामग्री अनुसार, जब समाधान एकाग्रता 2.0% हुन्छ, HEC र HPMC2 समाधानको चिपचिपापन अनुपात 1: 1.6 हुन्छ, र HEC र MC समाधानको चिपचिपापन अनुपात 1: 0.4 हुन्छ, तर यस परीक्षणमा, पानी-सिमेन्ट अनुपात ०.३५, अधिकतम सिमेन्ट अनुपात ०.६%, सेलुलोज ईथर र पानीको मास अनुपात लगभग १.७%, २.०% भन्दा कम, र चिपचिपापनमा सिमेन्ट स्लरीको समन्वयात्मक प्रभाव, त्यसैले HEC, HPMC2 वा MC परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको भिस्कोसिटी भिन्नता सानो छ।

सेल्युलोज ईथरको चिपचिपापन, सतह तनाव र समूह सामग्री अनुसार, प्रत्येक सेल्युलोज ईथरको सतह तनाव फरक हुन्छ। सेल्युलोज ईथरमा दुबै हाइड्रोफिलिक समूहहरू (हाइड्रोक्सिल र ईथर समूहहरू) र हाइड्रोफोबिक समूहहरू (मिथाइल र ग्लुकोज कार्बन रिंग), एक सर्फेक्टेन्ट हो। सेल्युलोज ईथर फरक छ, हाइड्रोफिलिक र हाइड्रोफोबिक समूहहरूको प्रकार र सामग्री फरक छ, विभिन्न सतह तनावको परिणामस्वरूप।

1.2 परीक्षण विधिहरू

शुद्ध सिमेन्ट स्लरी, चार सेल्युलोज ईथर (MC, HPMCl, HPMC2 र HEC) ०.६०% सिमेन्ट अनुपातको परिमार्जित सिमेन्ट स्लरी र ०.०५% सिमेन्ट अनुपातको HPMC2 परिमार्जित सिमेन्ट स्लरी सहित छ प्रकारका सिमेन्ट स्लरी तयार गरिएको थियो। Ref, MC - 0.60, HPMCl - 0.60, Hpmc2-0.60। HEC 1-0.60 र hpMC2-0.05 ले पानी-सिमेन्ट अनुपात दुवै 0.35 हो भनेर संकेत गर्छ।

GB/T 17671 1999 “सिमेन्ट मोर्टार स्ट्रेन्थ टेस्ट मेथड (ISO मेथड)” अनुसार सिमेन्ट स्लरीलाई 40mm×40mm×160mm प्रिज्म टेस्ट ब्लकमा बनाइयो, 20℃ सिल गरिएको क्युरिङ 28d को सर्तमा। तौल र यसको स्पष्ट घनत्व गणना गरेपछि, यसलाई सानो हथौडाले खोलिएको थियो, र परीक्षण ब्लकको केन्द्रीय भागको म्याक्रो प्वाल अवस्था अवलोकन गरी डिजिटल क्यामेराको साथ फोटो खिचिएको थियो। एकै समयमा, अप्टिकल माइक्रोस्कोप (HIROX त्रि-आयामी भिडियो माइक्रोस्कोप) र स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप (JSM-5610LV) द्वारा अवलोकनको लागि 2.5 ~ 5.0mm को सानो टुक्राहरू लिइयो।

2. परीक्षण परिणामहरू

2.1 स्पष्ट घनत्व

विभिन्न सेल्युलोज ईथर द्वारा परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको स्पष्ट घनत्व अनुसार, (1) शुद्ध सिमेन्ट स्लरीको स्पष्ट घनत्व उच्चतम छ, जुन 2044 kg/m³ छ; 0.60% को सिमेन्ट अनुपात संग चार प्रकारको सेल्युलोज ईथर परिमार्जित स्लरीको स्पष्ट घनत्व शुद्ध सिमेन्ट स्लरीको 74% ~ 88% थियो, जसले सेलुलोज ईथरले सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटी बढेको संकेत गर्दछ। (२) जब सिमेन्ट र सिमेन्टको अनुपात ०.६०% हुन्छ, सिमेन्ट स्लरीको छिद्रमा विभिन्न सेल्युलोज ईथरको प्रभाव धेरै फरक हुन्छ। HEC, HPMC2 र MC परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको चिपचिपाहट समान छ, तर HEC परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको स्पष्ट घनत्व उच्चतम छ, यसले HEC परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटी HPMc2 र Mc परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको समानताको तुलनामा सानो छ भनेर संकेत गर्दछ। । HPMc1 र HPMC2 सँग समान समूह सामग्री छ, तर HPMCl को चिपचिपापन HPMC2 को तुलनामा धेरै कम छ, र HPMCl परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको स्पष्ट घनत्व HPMC2 परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको भन्दा उल्लेखनीय रूपमा उच्च छ, जसले संकेत गर्दछ कि जब समूह सामग्री समान छ। , सेल्युलोज ईथरको चिपचिपापन जति कम हुन्छ, परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटी कम हुन्छ। (3) जब सिमेन्ट-सिमेन्ट अनुपात धेरै सानो हुन्छ (0.05%), HPMC2-परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको स्पष्ट घनत्व मूल रूपमा शुद्ध सिमेन्ट स्लरीको नजिक हुन्छ, जसले सिमेन्टको छिद्रमा सेल्युलोज ईथरको प्रभावलाई जनाउँछ। स्लरी धेरै सानो छ।

२.२ म्याक्रोस्कोपिक छिद्र

डिजिटल क्यामेरा द्वारा लिइएको सेलुलोज ईथर परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको सेक्सन फोटोहरू अनुसार, शुद्ध सिमेन्ट स्लरी धेरै बाक्लो छ, लगभग कुनै दृश्यात्मक छिद्र छैन; ०.६०% सिमेन्ट अनुपातको साथ चार प्रकारका सेल्युलोज ईथर परिमार्जित स्लरीमा सबैमा धेरै म्याक्रोस्कोपिक छिद्रहरू हुन्छन्, जसले सेलुलोज ईथरले सिमेन्ट स्लरी पोरोसिटी बढाउने संकेत गर्छ। स्पष्ट घनत्व परीक्षणको नतिजा जस्तै, विभिन्न सेल्युलोज ईथर प्रकार र सिमेन्ट स्लरीको छिद्रमा सामग्रीको प्रभाव एकदम फरक छ। HEC, HPMC2 र MC परिमार्जित स्लरीको चिपचिपाहट समान छ, तर HEC परिमार्जित स्लरीको पोरोसिटी HPMC2 र MC परिमार्जित स्लरीको भन्दा सानो छ। यद्यपि HPMC1 र HPMC2 सँग समान समूह सामग्री छ, HPMC1 कम चिपचिपापनको साथ परिमार्जित स्लरीको सानो पोरोसिटी छ। जब HPMc2 परिमार्जित स्लरीको सिमेन्ट-देखि-सिमेन्ट अनुपात धेरै सानो हुन्छ (0.05%), म्याक्रोस्कोपिक छिद्रहरूको संख्या शुद्ध सिमेन्ट स्लरीको तुलनामा थोरै बढेको छ, तर 0.60% सिमेन्ट-बाट HPMC2 परिमार्जित स्लरीको तुलनामा धेरै कम हुन्छ। - सिमेन्ट अनुपात।

2.3 माइक्रोस्कोपिक छिद्र

4. निष्कर्ष

(1) सेल्युलोज ईथरले सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटी बढाउन सक्छ।

(२) विभिन्न आणविक संरचना प्यारामिटरहरूको साथ सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटीमा सेल्युलोज ईथरको प्रभाव फरक हुन्छ: जब सेलुलोज ईथर परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको चिपचिपाहट समान हुन्छ, HEC परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको सच्छिता HPMC र MC परिमार्जित भन्दा सानो हुन्छ। सिमेन्ट स्लरी; समान समूह सामग्री भएको HPMC सेल्युलोज ईथरको चिपचिपापन/सापेक्ष आणविक वजन जति कम हुन्छ, यसको परिमार्जित सिमेन्ट स्लरीको पोरोसिटी कम हुन्छ।

(३) सिमेन्ट स्लरीमा सेलुलोज ईथर थपेपछि, तरल चरणको सतहको तनाव कम हुन्छ, जसले गर्दा सिमेन्ट स्लरीले बबल बनाउन सजिलो हुन्छ र बबल ग्याँस-तरल इन्टरफेसमा सेल्युलोज ईथर अणुहरू दिशात्मक सोखन, बल र कठोरता सुधार गर्दछ। बबल ग्यास-तरल इन्टरफेसमा बबल लिक्विड फिल्म शोषण, बबल लिक्विड फिल्मको बल सुधार र बबल स्थिर गर्न कडा माटोको क्षमतालाई बलियो बनाउँछ।