د سیلولوز ایتر اغیز د مختلف سیمنټو او واحد ایسک د هایډریشن تودوخې باندې

د پورټلینډ سیمنټو د هایډریشن تودوخې باندې د سیلولوز ایتر اغیزې په 72h کې د سلفوایلومینیټ سیمنټو ، تریکالسیم سیلیکیټ او ټرایکلسیم المونیټ د isothermal کالوریمیټری ازموینې لخوا پرتله شوې. پایلې ښیې چې د سیلولوز ایتر کولی شي د پام وړ د پورټلینډ سیمنټو او ټرایکلسیم سیلیکیټ د هایدریشن او تودوخې خوشې کولو کچه کمه کړي ، او د ټرایکلسیم سیلیکیټ د هایډریشن او تودوخې خوشې کولو نرخ باندې کمیدو اغیز خورا مهم دی. د سیلولوز ایتر اغیز د سلفوالومینیټ سیمنټو د هایډریشن د تودوخې خوشې کولو نرخ کمولو کې خورا ضعیف دی ، مګر دا د ټرایکلسیم المونیټ هایډریشن د تودوخې خوشې کولو نرخ په ښه کولو کې ضعیف تاثیر لري. د سیلولوز ایتر به د ځینې هایډریشن محصولاتو لخوا جذب شي ، پدې توګه د هایډریشن محصولاتو کریسټال کول ځنډوي ، او بیا د سیمنټو او واحد ایسک د هایډریشن تودوخې خوشې کولو نرخ اغیزه کوي.

کلیدي کلمې:سیلولوز ایتر؛ سمنټ; واحد معدن؛ د هایډریشن تودوخه؛ جذب

۱. پېژندنه

سیلولوز ایتر په وچه مخلوط هاوان، د ځان جوړونکي کانکریټ او نورو نویو سیمنټو پر بنسټ موادو کې د ضخامت او د اوبو د ساتلو یو مهم اجنټ دی. په هرصورت، سیلولوز ایتر به د سمنټو هایډریشن هم وځنډوي، کوم چې د سمنټو پر بنسټ موادو عملیاتي وخت ښه کولو، د هاوان ثبات او د کانکریټ سلمپ وخت ضایع کولو لپاره مناسب دی، مګر ممکن د ساختمان پرمختګ هم وځنډوي. په ځانګړې توګه، دا به د هاوان او کانکریټو منفي اغیزې ولري چې د ټیټ تودوخې چاپیریال شرایطو کې کارول کیږي. له همدې امله، دا خورا مهم دي چې د سیمنټو هایډریشن کایناتیک باندې د سیلولوز ایتر قانون پوه شي.

OU او پورچیز په سیستماتیک ډول د مالیکولر پیرامیټرو اغیزې لکه د سیلولوز ایتر مالیکولر وزن ، د سیمنټو هایډریشن کایناتیکونو کې د بدیل ډول یا د بدیل درجې مطالعه کړې ، او ډیری مهمې پایلې یې ترلاسه کړې: د هایدروکسیتیل سیلولوز ایتر (HEC) وړتیا د هایډریشن ځنډولو لپاره. سیمنټ معمولا د میتیل سیلولوز ایتر (HPMC)، هایدروکسیمیتیل ایتیل سیلولوز ایتر (HEMC) او میتیل سیلولوز ایتر (MC) څخه قوي وي. په سیلولوز ایتر کې چې میتیل لري ، د میتیل مینځپانګه ټیټه وي ، د سمنټو هایډریشن ځنډولو وړتیا قوي وي؛ هرڅومره چې د سیلولوز ایتر مالیکولر وزن ټیټ وي ، په هماغه اندازه د سیمنټو هایډریشن ځنډولو وړتیا قوي کیږي. دا پایلې په سمه توګه د سیلولوز ایتر غوره کولو لپاره ساینسي اساس چمتو کوي.

د سیمنټو د مختلفو برخو لپاره، د سیمنټو د هایډریشن کایناتیک باندې د سیلولوز ایتر اغیز هم د انجینرۍ غوښتنلیکونو کې یوه ډیره اندیښنه ستونزه ده. په هرصورت، پدې اړخ کې هیڅ څیړنه شتون نلري. په دې مقاله کې، د عادي پورټلینډ سیمنټو، C3S (ټریکلسیم سیلیکیټ)، C3A (ټریکلسیم ایلومینیټ) او سلفوالومینیټ سیمنټ (SAC) د هایډریشن کایناتیک باندې د سیلولوز ایتر نفوذ د isothermal کالوریمیټری ازموینې له لارې مطالعه شوی، ترڅو د متقابل عمل نور پوه شي. د سیلولوز ایتر او سیمنټو هایډریشن محصولاتو ترمینځ داخلي میکانیزم. دا د سیمنټو پر بنسټ موادو کې د سیلولوز ایتر منطقي کارونې لپاره نور ساینسي اساس چمتو کوي او همدارنګه د نورو مرکباتو او سیمنټو هایډریشن محصولاتو ترمینځ تعامل لپاره د څیړنې اساس چمتو کوي.

2. ازموینه

2.1 خام مواد

(1) عادي پورټلینډ سمنټ (P·0). د ووهان هوکسین سیمنټ شرکت لخوا جوړ شوی، مشخصات یې P· 042.5 (GB 175-2007) دی، چې د طول موج د توزیع ډوله X-ray فلوروسینس سپیکرومیټر (AXIOS پرمختللي، PANalytical Co., LTD.) لخوا ټاکل کیږي. د JADE 5.0 سافټویر د تحلیل له مخې، د سیمنټو کلینکر منرالونو C3S، C2s، C3A، C4AF او جپسم سربیره، د سمنټو خامو موادو کې کلسیم کاربونیټ هم شامل دي.

(2) سلفوالومینټ سمنټ (SAC). د ژینګزو وانګ لو سمنټو صنعت شرکت لخوا تولید شوی ګړندی سخت سلفولومیټ سمنټ R.Star 42.5 (GB 20472-2006) دی. اصلي ګروپونه یې کلسیم سلفولومینیټ او ډیکلسیم سیلیکیټ دي.

(3) tricalcium silicate (C3S). Ca(OH)2، SiO2، Co2O3 او H2O په 3:1:0.08 کې فشار ورکړئ: د 10 ډله ایز تناسب په مساوي ډول مخلوط شوی او د 60MPa دوامداره فشار لاندې فشار راوړل شوی ترڅو سلنډر شنه بیلټ جوړ کړي. بیلټ په 1400 ℃ کې د 1.5 ~ 2 h لپاره د سیلیکون-مولیبډینم راډ د لوړې تودوخې بریښنایی فرنس کې کیلسین شوی ، او بیا د 40 دقیقو لپاره د نور مایکروویو تودوخې لپاره مایکروویو تنور ته لیږدول شوی. د بیلټ ایستلو وروسته ، دا په ناڅاپي ډول یخ شوی او په مکرر ډول مات شوی او کیلسین شوی تر هغه چې په بشپړ شوي محصول کې د وړیا CaO مینځپانګه له 1.0٪ څخه کمه وي.

(4) tricalcium aluminate (c3A). CaO او A12O3 په مساوي توګه مخلوط شوي، په 1450 ℃ کې د 4 ساعتونو لپاره د سیلیکون - مولیبډینم راډ بریښنایی بټۍ کې کیلسین شوي، په پوډر کې مینځل شوي، او په مکرر ډول کیلسین شوي تر هغه چې د وړیا CaO محتوا له 1.0٪ څخه کم وي، او د C12A7 او CA لوړوالی. له پامه غورځول شوی

(۵) سیلولوز ایتر. مخکینی کار د عادي پورټلینډ سیمنټو د هایډریشن او تودوخې خوشې کولو نرخ باندې د 16 ډوله سیلولوز ایتر اغیزې پرتله کړې ، او وموندله چې مختلف ډوله سیلولوز ایتر د سیمنټو د هایډریشن او تودوخې خوشې کولو قانون کې د پام وړ توپیرونه لري ، او داخلي میکانیزم یې تحلیل کړ. د دې مهم توپیر څخه. د پخوانیو څیړنو د پایلو له مخې، درې ډوله سیلولوز ایتر چې په عادي پورټلینډ سیمنټو باندې څرګند اغیز لري غوره شوي. پدې کې شامل دي هایدروکسایتیل سیلولوز ایتر (HEC)، هایدروکسایتیل میتیل سیلولوز ایتر (HPMC)، او هایدروکسایتیل میتیل سیلولوز ایتر (HEMC). د سیلولوز ایتر واسکوسیت د روټری ویسکومیټر لخوا اندازه شوی چې د ازموینې غلظت 2٪، د تودوخې درجه 20 ℃ او د 12 r/min د څرخولو سرعت سره. د سیلولوز ایتر واسکوسیت د روټری ویسکومیټر لخوا اندازه شوی چې د ازموینې غلظت 2٪، د تودوخې درجه 20 ℃ او د 12 r/min د څرخولو سرعت سره. د سیلولوز ایتر د مولر بدیل درجې د تولید کونکي لخوا چمتو کیږي.

(۶) اوبه. د ثانوي تودوخې اوبه وکاروئ.

2.2 د ازموینې طریقه

د هایدریشن تودوخه. د TAM Air 8-چینل isothermal کالوریمیټر د TA وسیلې شرکت لخوا تولید شوی. ټول خام مواد د تجربې دمخه د تودوخې ازموینې لپاره ثابت تودوخې ساتل شوي (لکه (20 ± 0.5) ℃). لومړی، 3 g سیمنټ او 18 ملی ګرامه سیلولوز ایتر پاؤډ په کالوریمیټر کې اضافه شوي (د سیلولوز ایتر ډله ایز تناسب د سیمیلیټیو موادو سره 0.6٪ وه). د بشپړ مخلوط کولو وروسته، مخلوط اوبه (ثانوي ویشل شوي اوبه) د ټاکل شوي اوبو-سیمنټو تناسب سره سم اضافه شوي او په مساوي ډول سره مخلوط شوي. بیا، دا په چټکۍ سره د ازموینې لپاره کالوریمیټر کې واچول شو. د c3A د اوبو د بندولو نسبت 1.1 دی، او د نورو دریو سیمنټو موادو د اوبو باندنی نسبت 0.45 دی.

3. پایلې او بحث

3.1 د ازموینې پایلې

د HEC، HPMC او HEMC اغیزې د هایډریشن تودوخې خوشې کولو نرخ او د عادي پورټلینډ سیمنټو مجموعي تودوخې خوشې کولو نرخ ، C3S او C3A په 72 ساعتونو کې ، او د هایډریشن تودوخې خوشې کولو نرخ باندې د HEC اغیزې او د سلفوالومینټ سیمنټو مجموعي تودوخې خوشې کولو نرخ باندې. په 72 ساعتونو کې، HEC د سیلولوز ایتر دی چې د نورو سمنټو او واحد ایسک په هایډریشن باندې خورا قوي ځنډ اغیز لري. د دوو اغیزو په یوځای کولو سره، دا معلومه کیدی شي چې د سیمنټو موادو جوړښت کې بدلون سره، سیلولوز ایتر د هایډریشن تودوخې خوشې کولو نرخ او مجموعي تودوخې خوشې کولو باندې مختلف تاثیرات لري. ټاکل شوي سیلولوز ایتر کولی شي د عادي پورټلینډ سیمنټو او C, S د هایدریشن او تودوخې خوشې کولو کچه د پام وړ کم کړي ، په عمده ډول د انډکشن موده اوږدوي ، د هایډریشن او تودوخې خوشې کیدو چوکۍ ځنډوي ، چې له دې جملې څخه د سیلولوز ایتر تر C ، S هایډریشن او د تودوخې خوشې کولو نرخ ځنډ د عادي پورټلینډ سیمنټو هایډریشن او د تودوخې خوشې کولو نرخ ځنډ څخه ډیر څرګند دی؛ د سیلولوز ایتر کولی شي د سلفوالومینیټ سیمنټو هایډریشن د تودوخې خوشې کولو نرخ هم وځنډوي ، مګر د ځنډ وړتیا خورا ضعیفه ده ، او په عمده ډول د هایډریشن له 2 ساعتونو وروسته ځنډوي؛ د C3A هایډریشن د تودوخې خوشې کولو نرخ لپاره، سیلولوز ایتر کمزوری سرعت وړتیا لري.

3.2 تحلیل او بحث

د سیلولوزیک ایتر میکانیزم د سیمنټو هایډریشن ځنډوي. Silva et al. داسې انګیرل کیږي چې سیلولوزیک ایتر د pore محلول ویسکوسیت زیات کړی او د ایونیک حرکت سرعت یې خنډ کړی، په دې توګه د سیمنټو هایډریشن ځنډوي. په هرصورت، ډیری ادبیاتو په دې انګیرنه کې شک کړی دی، ځکه چې د دوی تجربو موندلي چې د ټیټ ویسکوسیت سره د سیلولوز ایتر د سیمنټو هایډریشن ځنډولو قوي وړتیا لري. په حقیقت کې، د آیون حرکت یا مهاجرت وخت دومره لنډ دی چې دا په ښکاره ډول د سیمنټو هایډریشن ځنډ وخت سره د پرتلې وړ ندي. د سیلولوز ایتر او سیمنټو هایډریشن محصولاتو ترمینځ جذب د سیلولوز ایتر لخوا د سیمنټو هایډریشن ځنډیدو اصلي لامل ګڼل کیږي. د سیلولوز ایتر په اسانۍ سره د هایډریشن محصولاتو لکه کلسیم هایدروکسایډ ، CSH جیل او کلسیم الومینیټ هایډریټ په سطح کې جذب کیږي ، مګر د ایټرینګیټ او غیر هایډریټ مرحلو لخوا جذب کول اسانه ندي ، او د کلسیم هایدروکسایډ په پرتله د سیلولوز ایتر جذب ظرفیت لوړ دی. د CSH جیل. له همدې امله، د عادي پورټلینډ سیمنټو هایډریشن محصولاتو لپاره، سیلولوز ایتر په کلسیم هایدروکسایډ کې خورا قوي ځنډ لري ، په کلسیم کې خورا قوي ځنډ ، په CSH جیل کې دوهم ځنډ ، او په ایټرینګیټ کې ترټولو ضعیف ځنډ.

پخوانیو څیړنو ښودلې چې د غیر ایونیک پولیساکرایډ او منرال مرحلې تر مینځ جذب په عمده ډول د هایدروجن تړل او کیمیاوي پیچلتیا شامل دي، او دا دوه اغیزې د پولیساکرایډ د هایدروکسیل ګروپ او د معدني سطحې فلزي هایدروکسایډ ترمنځ واقع کیږي. Liu et al. د پولیساکرایډونو او فلزي هایدروکسایډونو تر مینځ جذب نور د اسید بیس تعامل په توګه طبقه بندي کړي، پولیساکرایډونه د تیزاب په توګه او فلزي هایدروکسایډونه د اډې په توګه. د ورکړل شوي پولیساکرایډ لپاره، د معدني سطح الکلینیت د پولیساکرایډونو او منرالونو ترمنځ د تعامل ځواک ټاکي. د څلورو جیلینګ اجزاوو په منځ کې چې پدې مقاله کې مطالعه شوي، اصلي فلزي یا غیر فلزي عناصر Ca، Al او Si شامل دي. د فلزي فعالیت د ترتیب له مخې، د دوی د هایدروکسایډونو الکلینیت Ca(OH)2>Al(OH3>Si(OH)4 دی. په حقیقت کې د Si(OH)4 محلول تیزابي دی او د سیلولوز ایتر جذب نه کوي. د سیمنټو د هایډریشن محصولاتو په سطحه د Ca(OH)2 مینځپانګه د هایډریشن محصولاتو او سیلولوز ایتر د جذب ظرفیت ټاکي ځکه چې کلسیم هایدروکسایډ، CSH جیل (3CaO·2SiO2·3H20)، ایټرینګیټ (3CaO·Al2O3·CaSO2H23) او د CaO په غیر عضوي اکسایدونو کې د کلسیم المونیټ هایدریټ (3CaO·Al2O3·6H2O) په سلو کې 100%، 58.33%، 49.56% او 62.2% دی، نو د سیلولوز ایتر هایدروکسایډ سره د دوی د جذب ظرفیت ترتیب دی. aluminate>CSH جیل> ettringite، کوم چې په ادب کې د پایلو سره مطابقت لري.

د c3S د هایډریشن محصولات په عمده ډول Ca(OH) او csH جیل شامل دي، او د سیلولوز ایتر په دوی باندې ښه ځنډ اغیزه لري. له همدې امله، سیلولوز ایتر د C3s هایډریشن کې خورا څرګند ځنډ لري. د c3S سربیره، عادي پورټلینډ سیمنټو کې د C2s هایډریشن هم شامل دی کوم چې ورو دی، کوم چې د سیلولوز ایتر د ځنډ اغیز په لومړیو مرحلو کې څرګند نه کوي. د عادي سیلیکیټ د هایډریشن محصولات هم ایټرینګیټ شامل دي، او د سیلولوز ایتر د ځنډ اغیز ضعیف دی. له همدې امله، c3s ته د سیلولوز ایتر د ځنډ وړتیا د عادي پورټلینډ سیمنټ په پرتله خورا قوي ده چې په ازموینه کې لیدل شوي.

C3A به په چټکۍ سره منحل او هایډریټ شي کله چې دا اوبه پوره کړي، او د هایډریشن محصولات معمولا C2AH8 او c4AH13 وي، او د هایډریشن تودوخه به خوشې شي. کله چې د C2AH8 او c4AH13 محلول سنتریت ته ورسیږي، د C2AH8 او C4AH13 هیکساگونل شیټ هایډریټ کرسټال کول به رامینځته شي او د هایډریشن د عکس العمل کچه او تودوخه به په ورته وخت کې کم شي. د کلسیم الومینیټ هایدریټ (CxAHy) سطحې ته د سیلولوز ایتر د جذب له امله، د سیلولوز ایتر شتون به د C2AH8 او C4AH13 هیکساگونل پلیټ هایډریټ کریسټالیزیشن ځنډوي، چې په پایله کې د عکس العمل کچه او د هایډریشن د تودوخې خوشې کولو کچه کمیږي. د خالص C3A څخه، کوم چې ښیي چې د سیلولوز ایتر د C3A هایډریشن لپاره ضعیف سرعت وړتیا لري. دا د یادولو وړ ده چې پدې ازموینه کې، سیلولوز ایتر د خالص c3A هایډریشن لپاره ضعیف سرعت وړتیا لري. په هرصورت، په عادي پورټلینډ سیمنټ کې، ځکه چې c3A به د جپسم سره عکس العمل وکړي ترڅو ایټرینګیټ رامینځته کړي، په سلیري محلول کې د ca2+ توازن د نفوذ له امله، سیلولوز ایتر به د ایټرینګیټ رامینځته کیدو کې ځنډ وکړي، پدې توګه د c3A هایډریشن ځنډوي.

د HEC، HPMC او HEMC اغیزو څخه د هایډریشن او تودوخې خوشې کولو نرخ او د عادي پورټلینډ سیمنټو مجموعي تودوخې خوشې کول ، C3S او C3A په 72 ساعتونو کې ، او د هایډریشن او تودوخې خوشې کولو نرخ باندې د HEC اغیزې او د سلفوالومینیټ مجموعي تودوخې خوشې کول. سیمنټ په 72 ساعتو کې، دا لیدل کیدی شي چې د دریو سیلولوز ایترونو څخه غوره شوي، د C3s او پورټلینډ سیمنټ د ځنډیدلو هایډریشن وړتیا په HEC کې خورا پیاوړی و، ورپسې HEMC، او په HPMC کې ترټولو کمزوری و. تر هغه ځایه چې د C3A پورې اړه لري، د هایډریشن ګړندۍ کولو لپاره د دریو سیلولوز ایتر وړتیا هم په ورته ترتیب کې ده، دا دی، HEC ترټولو پیاوړی دی، HEMC دویمه ده، HPMC ترټولو کمزوری او پیاوړی دی. دا په متقابل ډول تاییدوي چې سیلولوز ایتر د جیلینګ موادو د هایډریشن محصولاتو رامینځته کول ځنډولي دي.

د سلفوالومینیټ سیمنټو اصلي هایډریشن محصولات ایټرینګیټ او Al(OH)3 جیل دي. C2S په سلفوایلومینټ سیمنټو کې هم په جلا توګه هایډریټ کوي ترڅو Ca(OH)2 او cSH جیل جوړ کړي. ځکه چې د سیلولوز ایتر او ایټرینګیټ جذب له پامه غورځول کیدی شي، او د سلفوالومینیټ هایډریشن خورا ګړندی دی، له همدې امله، د هایډریشن په لومړیو مرحلو کې، سیلولوز ایتر د سلفوالومینیټ سیمنټو د هایډریشن تودوخې خوشې کولو نرخ باندې لږ اغیزه لري. مګر د هایډریشن یو ټاکلي وخت ته ، ځکه چې c2s به په جلا توګه هایډریټ کوي ترڅو Ca(OH)2 او CSH جیل تولید کړي ، دا دوه هایډریشن محصولات به د سیلولوز ایتر لخوا وځنډول شي. له همدې امله، دا ولیدل شوه چې سیلولوز ایتر د سلفوالومینټ سیمنټو هایډریشن له 2 ساعتونو وروسته ځنډوي.

4. پایله

په دې مقاله کې، د isothermal کالوریمیټري ازموینې له لارې، د عادي پورټلینډ سیمنټو، c3s، c3A، سلفولومینټ سیمنټو او نورو مختلف اجزاو او واحد ایسک په 72 ساعتونو کې د هایډریشن تودوخې باندې د سیلولوز ایتر د نفوذ قانون او د جوړښت میکانیزم پرتله شوی. اصلي پایلې په لاندې ډول دي:

(1) سیلولوز ایتر کولی شي د عادي پورټلینډ سیمنټو او ټرایکلسیم سیلیکیټ د هایډریشن تودوخې خوشې کولو نرخ د پام وړ کم کړي ، او د ټرایکلسیم سیلیکیټ د هایډریشن تودوخې خوشې کولو نرخ کمولو اغیز خورا مهم دی؛ د سلفوالومینیټ سیمنټو د تودوخې خوشې کولو نرخ کمولو کې د سیلولوز ایتر اغیزه خورا ضعیفه ده ، مګر دا د ټرایکلسیم المونیټ د تودوخې خوشې کولو نرخ په ښه کولو کې ضعیف تاثیر لري.

(2) سیلولوز ایتر به د ځینې هایډریشن محصولاتو لخوا جذب شي ، پدې توګه د هایډریشن محصولاتو کریسټال کول ځنډوي ، د سیمنټو هایډریشن د تودوخې خوشې کولو نرخ اغیزه کوي. د سیمنټو بیل ایسک د مختلفو اجزاوو لپاره د هایډریشن محصولاتو ډول او مقدار توپیر لري، نو د دوی د هایډریشن تودوخې باندې د سیلولوز ایتر اغیزه یو شان نه ده.