Éter selulosa dina morfologi awal ettringite

Balukar hidroksiétil métil selulosa éter jeung métil selulosa éter dina morfologi ettringite dina slurry semén mimiti diulik ku scanning mikroskop éléktron (SEM). Hasilna nunjukkeun yén babandingan panjang-diaméter kristal ettringite dina hidroksiétil métil selulosa éter slurry dirobah leuwih leutik batan nu di slurry biasa, sarta morfologi kristal ettringite téh pondok rod-kawas. Babandingan panjang-diaméter kristal ettringite dina métil selulosa éter slurry dirobah leuwih badag batan nu di slurry biasa, sarta morfologi kristal ettringite nyaeta jarum-rod. Kristal ettringite dina slurries semén biasa boga rasio aspék wae di antara. Ngaliwatan ulikan eksperimen di luhur, éta salajengna jelas yén bédana beurat molekul dua rupa éter selulosa mangrupa faktor pangpentingna mangaruhan morfologi ettringite.

kecap konci:etringite; Babandingan panjang-diaméter; Métil selulosa éter; Hidroksiétil métil selulosa éter; morfologi

Ettringite, salaku produk hidrasi rada dimekarkeun, boga pangaruh signifikan dina kinerja beton semén, sarta geus salawasna geus hotspot panalungtikan bahan basis semén. Ettringite mangrupakeun jenis trisulfida tipe kalsium aluminate hidrat, rumus kimia na nyaeta [Ca3Al (OH) 6·12H2O]2·(SO4)3·2H2O, atawa bisa ditulis jadi 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O, mindeng disingget jadi AFt. . Dina sistem semén Portland, ettringite utamana dibentuk ku réaksi gips jeung aluminate atawa mineral aluminat ferric, nu muterkeun peran delaying hidrasi jeung kakuatan awal semén. Formasi sareng morfologi ettringite dipangaruhan ku sababaraha faktor sapertos suhu, nilai pH sareng konsentrasi ion. Salaku awal salaku 1976, Metha et al. dipaké scanning mikroskop éléktron pikeun nalungtik ciri morfologis of AFt, sarta kapanggih yén morfologi produk hidrasi rada dimekarkeun misalna éta rada béda lamun spasi tumuwuhna cukup badag sarta lamun spasi ieu dugi. Urut éta lolobana ramping jarum-rod-bentuk spherules, sedengkeun dimungkinkeun éta lolobana pondok rod ngawangun prisma. Panalitian Yang Wenyan mendakan yén bentuk AFt béda sareng lingkungan pangubaran anu béda. Lingkungan baseuh bakal reureuh generasi AFt dina beton ékspansi-doped sarta ngaronjatkeun kamungkinan bareuh beton sarta cracking. Lingkungan anu béda henteu ngan ukur mangaruhan formasi sareng mikrostruktur AFt, tapi ogé stabilitas volumena. Chen Huxing et al. kapanggih yén stabilitas jangka panjang AFt turun kalayan kanaékan eusi C3A. Clark jeung Monteiro et al. kapanggih yén kalawan kanaékan tekanan lingkungan, struktur kristal AFt robah tina urutan ka gangguan. Balonis sareng Glasser marios parobahan dénsitas AFm sareng AFt. Renaudin et al. nalungtik parobahan struktural AFt saméméh jeung sanggeus immersion dina leyuran jeung parameter struktural AFt dina spéktrum Raman. Kunther et al. ngulik pangaruh interaksi antara rasio kalsium-silikon gél CSH sareng ion sulfat dina tekanan kristalisasi AFt ku NMR. Dina waktu nu sarua, dumasar kana aplikasi AFt dina bahan dumasar-semén, Wenk et al. diulik orientasi kristal AFt tina bagian beton ngaliwatan radiasi sinkrotron teuas X-ray difraksi téhnologi pagawean. Pembentukan AFt dina campuran semén sareng hotspot panalungtikan ettringite digali. Dumasar réaksi ettringite nyangsang, sababaraha sarjana geus dipigawé loba panalungtikan ngeunaan ngabalukarkeun fase AFt.

Perluasan volume disababkeun ku formasi ettringite kadang nguntungkeun, sarta eta bisa meta salaku hiji "ekspansi" sarupa agén ékspansi magnésium oksida pikeun ngajaga stabilitas volume bahan dumasar-semén. Penambahan emulsi polimér jeung bubuk émulsi redispersible ngarobah sipat makroskopis bahan dumasar semén alatan éfék signifikan maranéhanana dina mikrostruktur bahan basis semén. Sanajan kitu, teu saperti bubuk emulsion redispersible nu utamana ngaronjatkeun sipat beungkeutan mortir hardened, anu leyur cai-leyur polimér selulosa éter (CE) méré mortir karek dicampur ingetan cai alus sarta pangaruh thickening, sahingga ngaronjatkeun kinerja gawé. CE non-ionik ilahar dipaké, kaasup métil selulosa (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC),hidroksiétil métil selulosa (HEMC), jsb, sarta CE muterkeun hiji peran dina mortir anyar dicampur tapi ogé mangaruhan prosés hidrasi slurry semén. Studi geus ditémbongkeun yén HEMC ngarobah jumlah AFt dihasilkeun salaku produk hidrasi. Tapi, henteu aya panilitian anu sacara sistematis ngabandingkeun pangaruh CE dina morfologi mikroskopis AFt, ku kituna tulisan ieu ngajalajah bédana pangaruh HEMC sareng MC dina morfologi mikroskopis ettringham dina awal (1 dinten) slurry semén ngaliwatan analisis gambar sareng babandingan.

1. ékspérimén

1.1 Bahan Baku

P · II 52.5R Portland semén dihasilkeun Anhui Conch semén Co., LTD ieu dipilih salaku semén dina percobaan. Dua éter selulosa nyaéta hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) jeung methylcellulose (methylcellulose, Shanghai Sinopath Group) masing-masing. MC); Cai anu nyampur nyaéta cai keran.

1.2 Métode ékspérimén

Rasio cai-semén sampel némpelkeun semén éta 0,4 (rasio massa cai ka semén), sarta eusi éter selulosa éta 1% tina massa semén. Nyiapkeun spésimén dilaksanakeun nurutkeun GB1346-2011 "Metode Uji Konsumsi Cai, Nyetel Waktu sareng Stabilitas Konsistensi Standar Semén". Saatos ngabentuk specimen, pilem plastik ieu encapsulated dina beungeut kapang pikeun nyegah évaporasi cai permukaan jeung carbonization, sarta specimen ieu disimpen dina kamar curing kalawan suhu (20 ± 2) ℃ jeung kalembaban relatif (60 ± 5). ) %. Saatos 1 dinten, kapang dipiceun, sareng spésimén rusak, teras sampel alit dicandak ti tengah sareng direndam dina étanol anhidrat pikeun ngeureunkeun hidrasi, sareng sampelna dicandak sareng garing sateuacan diuji. Sampel garing anu glued kana tabel sampel kalawan conductive napel dua sisi, sarta lapisan pilem emas ieu disemprot dina beungeut cai ku Cressington 108auto otomatis ion sputtering instrumen. Arus sputtering éta 20 mA jeung waktu sputtering éta 60 s. FEI QUANTAFEG 650 lingkungan Scanning éléktron Mikroskop (ESEM) ieu dipaké pikeun niténan ciri morfologis AFt dina bagian sampel. Mode éléktron sekundér vakum tinggi dipaké pikeun niténan AFT. Tegangan akselerasi éta 15 kV, diaméter titik beam éta 3.0 nm, sarta jarak gawé ieu dikawasa dina ngeunaan 10 mm.

2. Hasil jeung diskusi

Gambar SEM tina ettringite dina hardened HEMC-dirobah slurry semén némbongkeun yén tumuwuhna orientasi lapisan Ca (OH) 2 (CH) éta atra, sarta AFt némbongkeun akumulasi teratur AFt rod-kawas pondok, sarta sababaraha pondok rod-kawas AFT katutupan. kalawan struktur mémbran HEMC. Zhang Dongfang et al. ogé kapanggih AFt rod-kawas pondok nalika niténan parobahan microstructure of HEMC dirobah slurry semén ngaliwatan ESEM. Aranjeunna percaya yén slurry semén biasa diréaksikeun gancang sanggeus encountering cai, jadi kristal AFt éta ramping, sarta penyuluhan umur hidrasi ngarah kana kanaékan kontinyu tina rasio panjang-diaméterna. Sanajan kitu, HEMC ngaronjat viskositas leyuran, ngurangan laju beungkeutan ion dina leyuran sarta nyangsang datangna cai dina beungeut partikel klinker, jadi babandingan panjang-diaméter AFt ngaronjat dina trend lemah sarta ciri morfologis na némbongkeun. bentukna pondok kawas rod. Dibandingkeun jeung AFt di slurry semén biasa umur sarua, téori ieu geus sawaréh diverifikasi, tapi teu lumaku pikeun ngajelaskeun parobahan morfologis AFt di MC dirobah slurry semén. Gambar SEM of ettridit dina 1-dinten hardened MC slurry semén dirobah ogé némbongkeun tumuwuhna berorientasi tina lapisan Ca (OH) 2, sababaraha surfaces AFt ogé ditutupan ku struktur pilem MC, sarta AFt némbongkeun ciri morfologi tumuwuhna klaster. Sanajan kitu, ku ngabandingkeun, AFt kristal dina MC dirobah slurry semén boga rasio panjang-diaméterna leuwih badag sarta morfologi leuwih ramping, némbongkeun hiji morfologi acicular has.

Duanana HEMC sareng MC ngalambatkeun prosés hidrasi awal semén sareng ningkatkeun viskositas leyuran, tapi bédana karakteristik morfologis AFt anu disababkeun ku aranjeunna tetep signifikan. Fenomena di luhur tiasa dijelaskeun deui tina sudut pandang struktur molekuler éter selulosa sareng struktur kristal AFt. Renaudin et al. soaked AFt disintésis dina leyuran alkali disusun pikeun meunangkeun "AFt baseuh", sarta sawaréh dipiceun eta jeung garing dina beungeut cai CaCl2 jenuh (35% kalembaban relatif) pikeun meunangkeun "AFt garing". Sanggeus studi pemurnian struktur ku spéktroskopi Raman jeung difraksi bubuk sinar-X, kapanggih yén aya euweuh bédana antara dua struktur, ngan arah formasi kristal sél robah dina prosés drying, nyaeta, dina prosés lingkungan. robah tina "baseuh" pikeun "garing", kristal AFt kabentuk sél sapanjang arah normal a laun ngaronjat. Kristal AFt sapanjang arah c normal janten kirang na kirang. Unit paling dasar tina spasi tilu diménsi diwangun ku garis normal, b garis normal jeung c garis normal anu jejeg unggal lianna. Dina kasus nu b normals dibereskeun, AFt kristal clustered sapanjang hiji normals, hasilna mangrupa bagian cross sél enlarged dina pesawat of ab normals. Ku kituna, lamun HEMC "nyimpen" leuwih cai ti MC, lingkungan "garing" bisa lumangsung di wewengkon localized, encouraging gurat aggregation sarta tumuwuhna kristal AFt. Patural et al. kapanggih yén pikeun CE sorangan, nu leuwih luhur darajat polimérisasi (atawa nu leuwih gede beurat molekular), nu gede viskositas CE jeung hadé kinerja ingetan cai. Struktur molekul HEMCs sareng MCS ngarojong hipotésis ieu, kalayan gugus hidroksiétil gaduh beurat molekul anu langkung ageung tibatan gugus hidrogén.

Sacara umum, kristal AFt bakal ngabentuk jeung endapanana ngan lamun ion relevan ngahontal jenuh tangtu dina sistem solusi. Ku alatan éta, faktor saperti konsentrasi ion, suhu, nilai pH jeung rohangan formasi dina leyuran réaksi bisa nyata mangaruhan morfologi kristal AFt, sarta parobahan dina kaayaan sintésis jieunan bisa ngarobah morfologi kristal AFt. Ku alatan éta, babandingan kristal AFt dina slurry semén biasa antara dua bisa disababkeun ku faktor tunggal konsumsi cai dina hidrasi mimiti semén. Sanajan kitu, bédana dina morfologi kristal AFt disababkeun ku HEMC na MC kedah utamana alatan mékanisme ingetan cai husus maranéhanana. Hemcs sareng MCS nyiptakeun "gelung tertutup" angkutan cai dina zona mikro tina bubur semén seger, ngamungkinkeun pikeun "periode pondok" dimana cai "gampang asup sareng sesah kaluar." Nanging, salami periode ieu, lingkungan fase cair di jero sareng caket microzone ogé robih. Faktor kayaning konsentrasi ion, pH, jeung sajabana, Parobahan lingkungan tumuwuhna ieu salajengna reflected dina ciri morfologis kristal AFt. Ieu "loop katutup" angkutan cai téh sarupa jeung mékanisme aksi digambarkeun ku Pourchez et al. HPMC maénkeun peran dina ingetan cai.

3. Kacindekan

(1) Ditambah hydroxyethyl métil selulosa éter (HEMC) jeung métil selulosa éter (MC) nyata bisa ngarobah morfologi ettringite dina mimiti (1 poé) slurry semén biasa.

(2) Panjang sarta diaméter kristal ettringite di HEMC dirobah slurry semén anu leutik tur pondok bentukna rod; Babandingan panjang jeung diaméterna kristal ettringite di MC dirobah slurry semén téh badag, nu bentukna jarum-rod. Kristal ettringite dina slurries semén biasa boga rasio aspék antara dua ieu.

(3) Pangaruh béda tina dua éter selulosa dina morfologi ettringite dasarna alatan bédana beurat molekul.