سيلولوز ايٿر شروعاتي ettringite جي مورفولوجي تي

hydroxyethyl methyl cellulose ether ۽ methyl cellulose ether جا اثرات شروعاتي سيمينٽ سلوري ۾ ettringite جي مورفولوجي تي اليڪٽران مائڪروسکوپي (SEM) اسڪيننگ ذريعي اڀياس ڪيا ويا. نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته hydroxyethyl methyl cellulose ether modified slurry ۾ ettringite crystals جي ڊگھائي-قطر جو تناسب عام slurry جي ڀيٽ ۾ ننڍو آھي، ۽ ettringite ڪرسٽل جي مورفولوجي مختصر راڊ جھڙي آھي. ميٿيل سيلولوز ايٿر تبديل ٿيل slurry ۾ ettringite crystals جي ڊگھائي-قطر جو تناسب عام slurry جي ڀيٽ ۾ وڏو آھي، ۽ ettringite ڪرسٽل جي مورفولوجي سوئي-رڊ آھي. عام سيمينٽ جي ٻرندڙن ۾ ettringite ڪرسٽل جي وچ ۾ ڪٿي به هڪ پاسو تناسب هوندو آهي. مٿين تجرباتي مطالعي جي ذريعي، اهو وڌيڪ واضح آهي ته سيلولوز ايٿر جي ٻن قسمن جي ماليڪيولر وزن ۾ فرق سڀ کان اهم عنصر آهي جيڪو ettringite جي مورفولوجي کي متاثر ڪري ٿو.

اهم لفظ:ettringite؛ ڊگھائي-قطر جو تناسب؛ ميٿيل سيلولوز آسمان؛ Hydroxyethyl methyl cellulose آسمان؛ مورفولوجي

Ettringite، هڪ ٿورڙي وڌايل هائيڊريشن پراڊڪٽ جي طور تي، سيمينٽ ڪنڪريٽ جي ڪارڪردگي تي هڪ اهم اثر آهي، ۽ هميشه سيمينٽ جي بنياد تي مواد جي تحقيق جو مرڪز رهيو آهي. Ettringite Trisulfide قسم جي calcium aluminate hydrate جو هڪ قسم آهي، ان جو ڪيميائي فارمولا آهي [Ca3Al (OH)6·12H2O]2·(SO4)3·2H2O، يا لکي سگهجي ٿو 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O، اڪثر مختصر طور AFt. . پورٽ لينڊ سيمينٽ سسٽم ۾، ايٽرينگائٽ خاص طور تي جپسم جي رد عمل سان ٺهيل آهي ايلومينيٽ يا فيرڪ الومينيٽ معدنيات، جيڪو دير جي هائيڊريشن ۽ سيمينٽ جي شروعاتي طاقت جو ڪردار ادا ڪري ٿو. ettringite جي ٺهڻ ۽ مورفولوجي ڪيترن ئي عنصر کان متاثر ٿين ٿا جهڙوڪ درجه حرارت، پي ايڇ جي قيمت ۽ آئن ڪنسنٽريشن. 1976 جي شروعات ۾، Metha et al. AFt جي مورفولوجيڪل خاصيتن جو مطالعو ڪرڻ لاءِ اسڪيننگ اليڪٽران مائيڪرو اسڪوپي استعمال ڪئي، ۽ ڏٺائين ته اهڙين ٿورڙي وڌيل هائيڊريشن پروڊڪٽس جي مورفولوجي ٿوري مختلف هئي جڏهن واڌ جي جاءِ ڪافي وڏي هئي ۽ جڏهن گنجائش محدود هئي. اڳوڻو گهڻو ڪري پتلي سوئي-رڊ جي شڪل وارو اسفرول هوندو هو، جڏهن ته پويون گهڻو ڪري ننڍو راڊ جي شڪل وارو پرزم هوندو هو. يانگ وينان جي تحقيق مان معلوم ٿيو ته AFt فارم مختلف علاج واري ماحول سان مختلف هئا. گندو ماحول AFt نسل کي وڌائڻ ۾ دير ڪندو- ڊاپڊ ڪنڪريٽ ۾ ۽ ڪنڪريٽ جي سوجن ۽ ٽوڙڻ جو امڪان وڌائيندو. مختلف ماحول نه رڳو AFt جي ٺهڻ ۽ microstructure کي متاثر ڪن ٿا، پر ان جي حجم جي استحڪام کي پڻ. چن هڪسنگ وغيره. معلوم ٿيو ته AFt جي ڊگهي مدت جي استحڪام C3A مواد جي واڌ سان گھٽجي وئي. ڪلارڪ ۽ Monteiro et al. ڏٺائين ته ماحولياتي دٻاءُ جي واڌ سان، AFt کرسٽل جي جوڙجڪ ترتيب کان خرابي ۾ تبديل ٿي وئي. Balonis ۽ Glasser AFm ۽ AFt جي کثافت تبديلين جو جائزو ورتو. Renaudin et al. حل ۾ وسرڻ کان اڳ ۽ پوءِ AFt جي ساخت جي تبديلين جو مطالعو ڪيو ۽ رامان اسپيڪٽرم ۾ AFt جي ساختي ماپن جو مطالعو ڪيو. ڪنٿر وغيره. NMR پاران AFt crystallization پريشر تي CSH gel calcium-silicon ratio ۽ سلفيٽ آئن جي وچ ۾ رابطي جي اثر جو مطالعو ڪيو. ساڳئي وقت، سيمينٽ تي ٻڌل مواد ۾ AFt جي درخواست جي بنياد تي، Wenk et al. هارڊ سنڪروٽرون تابڪاري X-ray diffraction Finishing ٽيڪنالاجي ذريعي ڪنڪريٽ سيڪشن جي AFt کرسٽل اورينٽيشن جو مطالعو ڪيو. مخلوط سيمينٽ ۾ AFt جي ٺهڻ ۽ ettringite جي تحقيقاتي هٽ اسپاٽ جي ڳولا ڪئي وئي. دير جي ettringite رد عمل جي بنياد تي، ڪجهه عالمن AFt مرحلي جي سبب تي تمام گهڻو تحقيق ڪيو آهي.

ettringite جي ٺهڻ جي ڪري حجم جي توسيع ڪڏهن ڪڏهن سازگار آهي، ۽ اهو "وسيع" طور ڪم ڪري سگهي ٿو ميگنيشيم آڪسائيڊ توسيع ايجنٽ وانگر، سيمينٽ جي بنياد تي مواد جي حجم جي استحڪام کي برقرار رکڻ لاء. پوليمر ايمولشن ۽ ريڊسپرسبل ايمولشن پائوڊر جو اضافو سيمينٽ تي ٻڌل مواد جي ميڪرو اسڪوپي خاصيتن کي تبديل ڪري ٿو ڇاڪاڻ ته سيمينٽ تي ٻڌل مواد جي مائڪرو اسٽريچر تي انهن جا اهم اثر آهن. بهرحال، ريڊسپرسبل ايمولشن پاؤڊر جي برعڪس، جيڪو خاص طور تي سخت مارٽر جي بانڊنگ ملڪيت کي وڌائيندو آهي، پاڻي ۾ حل ٿيندڙ پوليمر سيلولوز ايٿر (سي اي) نئين مخلوط مارٽر کي سٺو پاڻي برقرار رکڻ ۽ ٿلهي اثر ڏئي ٿو، اهڙيء طرح ڪم ڪندڙ ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي ٿو. غير آئنڪ سي اي عام طور تي استعمال ڪيو ويندو آهي، جنهن ۾ ميٿيل سيلولوز (MC)، هائيڊروڪسائيٿيل سيلولوز (HEC)، هائيڊروڪسائپروپيل ميٿيل سيلولوز (HPMC)،hydroxyethyl methyl cellulose (HEMC)وغيره، ۽ سي اي نئين مخلوط مارٽر ۾ ڪردار ادا ڪري ٿو پر سيمينٽ سلوري جي هائيڊريشن جي عمل کي پڻ متاثر ڪري ٿو. اڀياس ڏيکاريا آهن ته HEMC هڪ هائيڊريشن جي پيداوار جي طور تي پيدا ٿيندڙ AFt جي مقدار کي تبديل ڪري ٿو. بهرحال، ڪنهن به مطالعي ۾ AFt جي خوردبيني مورفولوجي تي سي اي جي اثر جي مقابلي ۾ منظم طور تي مقابلو نه ڪيو ويو آهي، تنهنڪري هي پيپر HEMC ۽ MC جي اثر جي فرق کي ڳولي ٿو ايٽرنگھم جي خوردبيني مورفولوجي تي شروعاتي (1-ڏينهن) سيمينٽ slurry ذريعي تصويري تجزيو ۽ مقابلو.

1. تجربو

1.1 خام مال

P·II 52.5R پورٽ لينڊ سيمنٽ جيڪو Anhui Conch Cement Co., LTD پاران تيار ڪيو ويو آهي، تجربي ۾ سيمينٽ طور چونڊيو ويو. ٻه سيلولوز ايٿرز hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) ۽ methylcellulose (methylcellulose، شنگھائي Sinopath Group) آهن. ايم سي)؛ ملندڙ پاڻي نل جو پاڻي آهي.

1.2 تجرباتي طريقا

سيمينٽ جي پيسٽ جي نموني جو پاڻي-سيمينٽ جو تناسب 0.4 هو (سيمينٽ ۾ پاڻي جو ماس تناسب) ۽ سيلولوز ايٿر جو مواد سيمينٽ جي ماس جو 1٪ هو. نموني جي تياري GB1346-2011 جي مطابق ڪئي وئي ”پاڻيءَ جي استعمال لاءِ ٽيسٽنگ طريقو، سيمينٽ جي معيار جي استحڪام جو وقت ۽ استحڪام“ نموني ٺهڻ کان پوءِ، مٿاڇري جي پاڻيءَ جي بخارات ۽ ڪاربنائيزيشن کي روڪڻ لاءِ مولڊ جي مٿاڇري تي پلاسٽڪ فلم کي ڍڪيو ويو، ۽ نموني کي علاج واري ڪمري ۾ رکيو ويو، جنهن جي گرمي پد (20 ± 2) ℃ ۽ (60 ± 5) جي نسبتي نمي سان. )٪. 1 ڏينهن کان پوء، ٺهيل کي هٽايو ويو، ۽ نموني کي ٽوڙيو ويو، پوء هڪ ننڍڙو نمونو وچ مان ورتو ويو ۽ هائيڊريشن کي ختم ڪرڻ لاء اينهائيڊس ايٿانول ۾ لڪايو ويو، ۽ نموني کي ٻاهر ڪڍيو ويو ۽ جانچ ڪرڻ کان اڳ خشڪ ڪيو ويو. خشڪ نمونن کي نموني جي ٽيبل تي کنڊڪٽو ڊبل رخا چپپڻ سان چمڪيو ويو، ۽ ڪرسنگٽن 108 آٽو آٽوميٽڪ آئن اسپٽرنگ اوزار جي ذريعي سطح تي سون جي فلم جو هڪ پرت اسپري ڪيو ويو. ڦاٽڻ وارو ڪرنٽ 20 ايم اي هو ۽ ڦاٽڻ جو وقت 60 سيڪنڊ هو. FEI QUANTAFEG 650 ماحولياتي اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپ (ESEM) نموني سيڪشن تي AFt جي مورفولوجي خاصيتن کي ڏسڻ لاء استعمال ڪيو ويو. هاء ويڪيوم سيڪنڊري اليڪٽران موڊ استعمال ڪيو ويو AFT کي ڏسڻ لاء. تيز رفتار وولٹیج 15 kV هو، بيم جي جڳهه جو قطر 3.0 nm هو، ۽ ڪم ڪندڙ فاصلو تقريبا 10 ملي ميٽر تي ڪنٽرول ڪيو ويو.

2. نتيجا ۽ بحث

سخت ٿيل HEMC-تبديل ٿيل سيمينٽ slurry ۾ ettringite جي SEM تصويرن مان ظاهر ٿيو ته پرت ٿيل Ca (OH)2 (CH) جي واقفيت جي واڌ واضح هئي، ۽ AFt مختصر راڊ وانگر AFt جي غير منظم جمع ڏيکاري ٿي، ۽ ڪجهه مختصر راڊ جهڙو AFT ڍڪيل هو. HEMC جھلي جي جوڙجڪ سان. Zhang Dongfang et al. ESEM ذريعي HEMC تبديل ٿيل سيمينٽ slurry جي microstructure تبديلين جو مشاهدو ڪندي مختصر راڊ جهڙو AFt پڻ مليو. انهن جو خيال هو ته عام سيمينٽ slurry پاڻي سان منهن ڏيڻ کان پوء جلدي رد عمل ڪيو، تنهنڪري AFt کرسٽل پتلي هئي، ۽ هائيڊريشن جي عمر جي واڌ جي نتيجي ۾ ڊگھائي-قطر جي تناسب ۾ مسلسل اضافو ٿيو. بهرحال، HEMC محلول جي viscosity کي وڌايو، محلول ۾ آئنز جي پابند ٿيڻ جي شرح کي گھٽائي ڇڏيو ۽ ڪلينڪر جي ذرڙن جي مٿاڇري تي پاڻي جي اچڻ ۾ دير ڪئي، تنهنڪري AFt جي ڊگھائي-قطر جو تناسب ڪمزور رجحان ۾ وڌي ويو ۽ ان جي مورفولوجي خاصيتون ظاهر ٿيون. ننڍڙي ڇت جهڙي شڪل. ساڳئي عمر جي عام سيمينٽ slurry ۾ AFt جي مقابلي ۾، هي نظريو جزوي طور تي تصديق ڪئي وئي آهي، پر اهو لاڳو نه آهي MC تبديل ٿيل سيمينٽ slurry ۾ AFt جي مورفولوجي تبديلين جي وضاحت ڪرڻ لاء. 1-ڏينهن سخت MC تبديل ٿيل سيمينٽ slurry ۾ ettridite جي SEM تصويرن پڻ پرت ٿيل Ca(OH)2 جي مبني واڌ ڏيکاري ٿي، ڪجھ AFt سطحون پڻ MC جي فلمي ڍانچي سان ڍڪيل ھيون، ۽ AFt ڪلستر جي واڌ جي مورفولوجي خاصيتون ڏيکاريو. جڏهن ته، مقابلي جي لحاظ کان، MC تبديل ٿيل سيمينٽ سلري ۾ AFt کرسٽل وڏي ڊگھائي-قطر جو تناسب ۽ وڌيڪ پتلي مورفولوجي آهي، جيڪا هڪ عام ايڪيڪيولر مورفولوجي ڏيکاري ٿي.

HEMC ۽ MC ٻنهي سيمينٽ جي ابتدائي هائيڊريشن جي عمل ۾ دير ڪئي ۽ حل جي ويسڪوسيٽي کي وڌايو، پر AFt جي مورفولوجي خاصيتن ۾ فرق اڃا به اهم هئا. مٿي ڄاڻايل واقعن کي سيلولوز ايٿر ۽ AFt کرسٽل ڍانچي جي ماليڪيولر ڍانچي جي نقطه نظر کان وڌيڪ وضاحت ڪري سگهجي ٿو. Renaudin et al. تيار ڪيل AFt کي تيار ڪيل الڪلي محلول ۾ لڪايو ويو آهي "گلي AFt" حاصل ڪرڻ لاء، ۽ جزوي طور تي ان کي هٽائي ڇڏيو ۽ ان کي "خشڪ AFt" حاصل ڪرڻ لاء Saturated CaCl2 حل (35٪ نسبتا نمي) جي سطح تي خشڪ ڪيو. رمن اسپيڪٽرو اسڪوپي ۽ ايڪس ري پاؤڊر جي تفاوت ذريعي ساخت جي سڌاري جي مطالعي کان پوءِ، اهو معلوم ٿيو ته ٻنهي ساختن ۾ ڪو به فرق نه هو، رڳو خشڪ ٿيڻ واري عمل ۾ سيلز جي ڪرسٽل ٺهڻ جو رخ بدلجي ويو هو، يعني ماحوليات جي عمل ۾. "گلي" کان "خشڪ" ۾ تبديل ٿي، AFt ڪرسٽل ٺاهيل سيلز جي معمولي هدايت سان گڏ بتدريج وڌي وئي. AFt ڪرسٽل سي عام هدايت سان گڏ گهٽ ۽ گهٽ ٿي ويا. ٽن طرفي خلا جو سڀ کان بنيادي يونٽ هڪ عام لڪير، بي نارمل لڪير ۽ c نارمل لڪير تي مشتمل هوندو آهي جيڪي هڪ ٻئي جي سامهون بيٺل هوندا آهن. ان صورت ۾ ته بي نارمل مقرر ڪيا ويا، AFt ڪرسٽل هڪ نارمل سان گڏ ڪلستر ٿي ويا، نتيجي ۾ اي بي نارمل جي جهاز ۾ سيل ڪراس سيڪشن کي وڌايو ويو. اهڙيء طرح، جيڪڏهن HEMC "اسٽور" MC کان وڌيڪ پاڻي، هڪ "خشڪ" ماحول مقامي علائقي ۾ ٿي سگهي ٿو، پسمانده مجموعي ۽ AFt ڪرسٽل جي واڌ کي همٿ ڏي. Patural et al. معلوم ٿيو ته سي اي پاڻ لاءِ، پوليمرائيزيشن جو درجو جيترو وڌيڪ هوندو (يا ماليڪيولر وزن جيترو وڏو هوندو)، سي اي جي ويسڪاسٽي وڌيڪ هوندي ۽ پاڻي برقرار رکڻ جي ڪارڪردگي به اوتري وڌيڪ هوندي. HEMCs ۽ MCS جي ماليڪيولر ڍانچي هن مفروضي جي حمايت ڪري ٿي، هائيڊروڪسيٿيل گروپ سان گڏ هائيڊروجن گروپ جي ڀيٽ ۾ تمام وڏو ماليڪيولر وزن آهي.

عام طور تي، AFt ڪرسٽل ٺاھندا ۽ ٺاھندا صرف جڏھن لاڳاپيل آئن حل سسٽم ۾ ھڪڙي خاص سنترپشن تائين پھچندا آھن. تنهن ڪري، عنصر جهڙوڪ آئن ڪنسنٽريشن، درجه حرارت، پي ايڇ جي قيمت ۽ ٺهڻ واري جاءِ رد عمل جي حل ۾ AFt ڪرسٽل جي مورفولوجي کي خاص طور تي متاثر ڪري سگهن ٿا، ۽ مصنوعي ٺهڪندڙ حالتن ۾ تبديليون AFt ڪرسٽل جي مورفولوجي کي تبديل ڪري سگهن ٿيون. ان ڪري، ٻنھي جي وچ ۾ عام سيمينٽ جي سلري ۾ AFt ڪرسٽل جو تناسب سيمينٽ جي شروعاتي ھائيڊريشن ۾ پاڻي جي استعمال جي ھڪڙي عنصر جي ڪري ٿي سگھي ٿو. بهرحال، HEMC ۽ MC جي ڪري AFt کرسٽل مورفولوجي ۾ فرق بنيادي طور تي انهن جي خاص پاڻي برقرار رکڻ واري ميڪانيزم جي ڪري هجڻ گهرجي. Hemcs ۽ MCS تازي سيمينٽ سلري جي مائڪرو زون اندر واٽر ٽرانسپورٽ جو هڪ ”بند لوپ“ ٺاهي ٿو، ”ٿوري عرصي“ لاءِ اجازت ڏئي ٿو جنهن ۾ پاڻي ”اندر وڃڻ آسان ۽ ٻاهر نڪرڻ مشڪل“ آهي. بهرحال، هن عرصي دوران، مائڪرو زون ۾ ۽ ويجھو مائع مرحلو ماحول پڻ تبديل ٿي ويو آهي. عنصر جهڙوڪ آئن ڪنسنٽريشن، پي ايڇ، وغيره، ترقي جي ماحول جي تبديلي وڌيڪ AFt ڪرسٽل جي مورفولوجي خاصيتن ۾ ظاهر ٿئي ٿي. پاڻي جي ٽرانسپورٽ جو هي "بند لوپ" Pourchez et al پاران بيان ڪيل عمل جي ميڪانيزم وانگر آهي. HPMC پاڻي جي برقرار رکڻ ۾ ڪردار ادا ڪري ٿو.

3. نتيجو

(1) hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC) ۽ methyl cellulose ether (MC) جو اضافو ابتدائي (1 ڏينهن) عام سيمينٽ slurry ۾ ettringite جي مورفولوجي کي تبديل ڪري سگھي ٿو.

(2) HEMC تبديل ٿيل سيمينٽ slurry ۾ ettringite ڪرسٽل جي ڊگھائي ۽ قطر ننڍا ۽ مختصر راڊ جي شڪل ۾ آھن؛ MC تبديل ٿيل سيمينٽ سلري ۾ ايٽرنگائٽ ڪرسٽل جي ڊيگهه ۽ قطر جو تناسب وڏو آهي، جيڪو سوئي-رڊ جي شڪل ۾ آهي. عام سيمينٽ slurries ۾ ettringite ڪرسٽل انهن ٻنهي جي وچ ۾ هڪ پاسو تناسب آهي.

(3) ettringite جي مورفولوجي تي ٻن سيلولوز ايٿرز جا مختلف اثر بنيادي طور تي ماليڪيولر وزن ۾ فرق جي ڪري آهن.