Etha ya selulosi kwenye mofolojia ya ettringite ya mapema

Madhara ya etha ya hydroxyethyl methyl cellulose na etha ya selulosi ya methyl kwenye mofolojia ya ettringite katika tope la saruji ya mapema yalichunguzwa kwa skanning hadubini ya elektroni (SEM). Matokeo yanaonyesha kuwa uwiano wa kipenyo cha urefu wa fuwele za ettringite katika tope iliyorekebishwa ya hydroxyethyl methyl selulosi iliyobadilishwa ni ndogo kuliko ile ya tope la kawaida, na mofolojia ya fuwele za ettringite ni fupi kama fimbo. Uwiano wa kipenyo cha urefu wa fuwele za ettringite katika tope iliyorekebishwa ya selulosi ya methyl ni kubwa kuliko ile ya tope la kawaida, na mofolojia ya fuwele za ettringite ni fimbo ya sindano. Fuwele za ettringite katika tope za saruji za kawaida zina uwiano wa kipengele mahali fulani katikati. Kupitia utafiti wa majaribio hapo juu, ni wazi zaidi kwamba tofauti ya uzito wa molekuli ya aina mbili za etha ya selulosi ni jambo muhimu zaidi linaloathiri mofolojia ya ettringite.

Maneno muhimu:ettringite; Uwiano wa kipenyo cha urefu; Methyl selulosi etha; Hydroxyethyl methyl cellulose etha; mofolojia

Ettringite, kama bidhaa iliyopanuliwa kidogo ya uhamishaji maji, ina athari kubwa katika utendakazi wa saruji ya saruji, na daima imekuwa mahali pa utafiti wa nyenzo za msingi za saruji. Ettringite ni aina ya trisulfidi aina ya calcium aluminate hidrati, fomula yake ya kemikali ni [Ca3Al (OH)6·12H2O]2·(SO4)3·2H2O, au inaweza kuandikwa kama 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O, mara nyingi hufupishwa kama AFt. . Katika mfumo wa saruji wa Portland, ettringite huundwa hasa na mmenyuko wa jasi na madini ya aluminate au ferric aluminate, ambayo ina jukumu la kuchelewesha taratibu na nguvu za mapema za saruji. Muundo na umbile la ettringite huathiriwa na mambo mengi kama vile halijoto, thamani ya pH na ukolezi wa ioni. Mapema kama 1976, Metha et al. ilitumia hadubini ya elektroni ya kuchanganua kuchunguza sifa za kimofolojia za AFt, na ikagundua kuwa mofolojia ya bidhaa hizo zilizopanuliwa kidogo za uhamishaji maji ilikuwa tofauti kidogo wakati nafasi ya ukuaji ilikuwa kubwa vya kutosha na wakati nafasi ilikuwa ndogo. Ya kwanza ilikuwa duara nyembamba-umbo la sindano, ilhali ya mwisho ilikuwa na umbo fupi la fimbo. Utafiti wa Yang Wenyan uligundua kuwa aina za AFt zilikuwa tofauti na mazingira tofauti ya kuponya. Mazingira yenye unyevunyevu yangechelewesha uzalishaji wa AFt katika simiti yenye upanuzi na kuongeza uwezekano wa uvimbe wa zege na kupasuka. Mazingira tofauti huathiri sio tu malezi na microstructure ya AFt, lakini pia utulivu wake wa kiasi. Chen Huxing et al. iligundua kuwa uthabiti wa muda mrefu wa AFt ulipungua kwa ongezeko la maudhui ya C3A. Clark na Monteiro et al. iligundua kuwa kwa kuongezeka kwa shinikizo la mazingira, muundo wa kioo wa AFt ulibadilika kutoka kwa utaratibu hadi machafuko. Balonis na Glasser walikagua mabadiliko ya msongamano wa AFm na AFt. Renaudin et al. ilisoma mabadiliko ya miundo ya AFt kabla na baada ya kuzamishwa katika mmumunyo na vigezo vya miundo ya AFt katika wigo wa Raman. Kunther et al. ilisoma athari za mwingiliano kati ya uwiano wa CSH wa gel ya kalsiamu na silicon na ioni ya salfati kwenye shinikizo la fuwele la AFt na NMR. Wakati huo huo, kulingana na matumizi ya AFt katika vifaa vya saruji-msingi, Wenk et al. alisoma mwelekeo wa kioo wa AFt wa sehemu ya saruji kwa njia ya mionzi ya synchrotron ngumu ya teknolojia ya kumaliza diffraction ya X-ray. Uundaji wa AFt katika saruji mchanganyiko na sehemu kuu ya utafiti ya ettringite iligunduliwa. Kulingana na majibu ya ettringite ya kuchelewa, baadhi ya wasomi wamefanya utafiti mwingi juu ya sababu ya awamu ya AFt.

Upanuzi wa kiasi unaosababishwa na uundaji wa ettringite wakati mwingine ni mzuri, na inaweza kufanya kama "upanuzi" sawa na wakala wa upanuzi wa oksidi ya magnesiamu ili kudumisha utulivu wa kiasi cha nyenzo za saruji. Kuongezewa kwa emulsion ya polymer na poda ya emulsion inayoweza kusambazwa hubadilisha mali ya macroscopic ya vifaa vya saruji kutokana na athari zao kubwa kwenye microstructure ya vifaa vya saruji. Hata hivyo, tofauti na poda ya emulsion inayoweza kutawanywa tena ambayo huongeza sifa ya kuunganisha ya chokaa gumu, etha ya selulosi ya polima inayoweza mumunyifu katika maji (CE) inatoa chokaa kipya kilichochanganywa uhifadhi mzuri wa maji na athari ya kuimarisha, hivyo kuboresha utendaji wa kazi. CE isiyo ya ionic hutumiwa kwa kawaida, ikiwa ni pamoja na methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC),selulosi ya hydroxyethyl methyl (HEMC), nk, na CE ina jukumu katika chokaa kipya kilichochanganywa lakini pia huathiri mchakato wa uhaishaji wa tope la saruji. Uchunguzi umeonyesha kuwa HEMC hubadilisha kiasi cha AFt kinachozalishwa kama bidhaa ya uhamishaji. Hata hivyo, hakuna tafiti ambazo zimelinganisha kwa utaratibu athari za CE kwenye mofolojia hadubini ya AFt, kwa hivyo karatasi hii inachunguza tofauti ya athari za HEMC na MC kwenye mofolojia ya hadubini ya ettringham mapema (siku 1) tope la saruji kupitia uchanganuzi wa picha na. kulinganisha.

1. Jaribio

1.1 Malighafi

Saruji ya P·II 52.5R ya Portland inayozalishwa na Anhui Conch Cement Co., LTD ilichaguliwa kuwa saruji katika jaribio hilo. Etha mbili za selulosi ni hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) na methylcellulose (methylcellulose, Shanghai Sinopath Group) mtawalia. MC); Maji ya kuchanganya ni maji ya bomba.

1.2 Mbinu za majaribio

Uwiano wa saruji ya maji ya sampuli ya saruji ya saruji ilikuwa 0.4 (uwiano wa wingi wa maji kwa saruji), na maudhui ya ether ya selulosi ilikuwa 1% ya wingi wa saruji. Utayarishaji wa sampuli ulifanyika kulingana na GB1346-2011 "Njia ya Upimaji wa Matumizi ya Maji, Kuweka Muda na Uthabiti wa Uthabiti wa Kiwango cha Saruji". Baada ya kuunda kielelezo, filamu ya plastiki iliwekwa juu ya uso wa ukungu ili kuzuia uvukizi wa maji ya uso na uwekaji kaboni, na sampuli hiyo iliwekwa kwenye chumba cha kuponya chenye joto la (20±2)℃ na unyevunyevu wa (60±5). %. Baada ya siku 1, mold iliondolewa, na sampuli ilivunjwa, kisha sampuli ndogo ilichukuliwa kutoka katikati na kulowekwa katika ethanol isiyo na maji ili kukomesha maji, na sampuli ilitolewa na kukaushwa kabla ya kupima. Sampuli zilizokaushwa ziliwekwa kwenye jedwali la sampuli kwa wambiso wa kuunganishwa kwa pande mbili, na safu ya filamu ya dhahabu ilinyunyiziwa juu ya uso na chombo cha kunyunyizia ioni cha Cressington 108auto automatic. Mkondo wa kunyunyiza ulikuwa 20 mA na wakati wa kunyunyiza ulikuwa 60 s. FEI QUANTAFEG 650 Hadubini ya elektroni ya Kuchanganua (ESEM) ilitumiwa kuchunguza sifa za kimofolojia za AFt kwenye sehemu ya sampuli. Hali ya juu ya elektroni ya utupu ya juu ilitumiwa kuchunguza AFT. Voltage ya kuongeza kasi ilikuwa 15 kV, kipenyo cha doa ya boriti kilikuwa 3.0 nm, na umbali wa kufanya kazi ulidhibitiwa karibu 10 mm.

2. Matokeo na majadiliano

Picha za SEM za ettringite katika tope gumu la saruji iliyobadilishwa HEMC zilionyesha kuwa ukuaji wa mwelekeo wa layered Ca (OH)2(CH) ulikuwa dhahiri, na AFt ilionyesha mkusanyiko usio wa kawaida wa AFt fupi kama fimbo, na AFT fupi kama fimbo ilifunikwa. na muundo wa utando wa HEMC. Zhang Dongfang et al. pia ilipata AFt fupi kama fimbo wakati wa kuangalia mabadiliko ya muundo mdogo wa tope la saruji lililobadilishwa la HEMC kupitia ESEM. Waliamini kuwa tope la saruji la kawaida liliguswa haraka baada ya kukutana na maji, kwa hivyo fuwele ya AFt ilikuwa nyembamba, na upanuzi wa umri wa unyevu ulisababisha kuongezeka kwa uwiano wa urefu wa kipenyo. Hata hivyo, HEMC iliongeza mnato wa suluhisho, ilipunguza kiwango cha kufungwa kwa ions katika suluhisho na kuchelewesha kuwasili kwa maji juu ya uso wa chembe za klinka, hivyo uwiano wa kipenyo cha urefu wa AFt uliongezeka kwa mwenendo dhaifu na sifa zake za kimofolojia zilionyesha. umbo fupi-kama fimbo. Ikilinganishwa na AFt katika tope la saruji la umri sawa, nadharia hii imethibitishwa kwa kiasi, lakini haitumiki kuelezea mabadiliko ya kimofolojia ya AFt katika tope la saruji lililobadilishwa la MC. Picha za SEM za ettridite katika tope la saruji iliyorekebishwa kwa siku 1 pia zilionyesha ukuaji ulioelekezwa wa layered Ca(OH)2, baadhi ya nyuso za AFt pia zilifunikwa na muundo wa filamu wa MC, na AFt ilionyesha sifa za kimofolojia za ukuaji wa nguzo. Hata hivyo, kwa kulinganisha, kioo cha AFt katika tope la saruji iliyorekebishwa kwa MC kina uwiano mkubwa wa kipenyo cha urefu na mofolojia nyembamba zaidi, inayoonyesha mofolojia ya kawaida ya msisitizo.

HEMC na MC zote mbili zilichelewesha mchakato wa uhamishaji wa mapema wa saruji na kuongeza mnato wa suluhisho, lakini tofauti za sifa za AFt za kimofolojia zilizosababishwa nazo bado zilikuwa muhimu. Matukio yaliyo hapo juu yanaweza kufafanuliwa zaidi kutoka kwa mtazamo wa muundo wa molekuli ya etha ya selulosi na muundo wa fuwele wa AFt. Renaudin et al. ililoweka AFt iliyosanisishwa katika myeyusho wa alkali uliotayarishwa ili kupata "AFt mvua", na kuiondoa kwa kiasi na kuikausha kwenye uso wa myeyusho uliojaa wa CaCl2 (unyevunyevu wa 35%) ili kupata "AFt kavu". Baada ya utafiti wa uboreshaji wa muundo wa Raman spectroscopy na diffraction ya poda ya X-ray, iligundulika kuwa hakuna tofauti kati ya miundo miwili, mwelekeo tu wa malezi ya kioo ya seli ulibadilika katika mchakato wa kukausha, yaani, katika mchakato wa mazingira. mabadiliko kutoka "mvua" hadi "kavu", fuwele za AFt ziliunda seli pamoja na mwelekeo wa kawaida wa kuongezeka kwa hatua kwa hatua. Fuwele za AFt kando ya mwelekeo wa kawaida wa c zilipungua na kupungua. Kitengo cha msingi zaidi cha nafasi ya tatu-dimensional kinaundwa na mstari wa kawaida, b mstari wa kawaida na mstari wa kawaida wa c ambao ni perpendicular kwa kila mmoja. Katika hali ambayo kanuni za b zilirekebishwa, fuwele za AFt ziliunganishwa pamoja na kanuni, na kusababisha sehemu ya msalaba ya seli iliyopanuliwa katika ndege ya kawaida ya ab. Kwa hivyo, ikiwa HEMC "inahifadhi" maji zaidi kuliko MC, mazingira "kavu" yanaweza kutokea katika eneo la ndani, na kuhimiza ujumuishaji wa kando na ukuaji wa fuwele za AFt. Patural et al. iligundua kuwa kwa CE yenyewe, kiwango cha juu cha upolimishaji (au uzito wa Masi), ndivyo mnato wa CE unavyoongezeka na utendaji bora wa kuhifadhi maji. Muundo wa molekuli ya HEMCs na MCS unaunga mkono dhana hii, huku kundi la hidroxyethyl likiwa na uzito mkubwa zaidi wa molekuli kuliko kundi la hidrojeni.

Kwa ujumla, fuwele za AFt zitaunda na kunyesha tu wakati ioni husika zinafikia kueneza fulani katika mfumo wa suluhisho. Kwa hiyo, mambo kama vile ukolezi wa ioni, halijoto, thamani ya pH na nafasi ya uundaji katika suluhu ya majibu yanaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa umbile la fuwele za AFt, na mabadiliko katika hali ya usanisi bandia yanaweza kubadilisha umbile la fuwele za AFt. Kwa hivyo, uwiano wa fuwele za AFt katika tope la saruji kati ya hizo mbili zinaweza kusababishwa na sababu moja ya matumizi ya maji katika unyunyizaji wa mapema wa saruji. Hata hivyo, tofauti katika mofolojia ya fuwele ya AFt inayosababishwa na HEMC na MC inapaswa kuwa hasa kutokana na utaratibu wao maalum wa kuhifadhi maji. Hemcs na MCS huunda “kitanzi kilichofungwa” cha usafiri wa majini ndani ya kanda ndogo ya tope safi la saruji, hivyo kuruhusu kwa “kipindi kifupi” ambacho maji ni “rahisi kuingia na vigumu kutoka.” Hata hivyo, katika kipindi hiki, mazingira ya awamu ya kioevu ndani na karibu na microzone pia hubadilishwa. Mambo kama vile ukolezi wa ioni, pH, n.k., Mabadiliko ya mazingira ya ukuaji yanaonyeshwa zaidi katika sifa za kimofolojia za fuwele za AFt. Hii "kitanzi kilichofungwa" cha usafiri wa maji ni sawa na utaratibu wa utekelezaji ulioelezwa na Pourchez et al. HPMC ina jukumu katika uhifadhi wa maji.

3. Hitimisho

(1) Kuongezewa kwa hydroxyethyl methyl cellulose etha (HEMC) na etha ya selulosi ya methyl (MC) kunaweza kubadilisha kwa kiasi kikubwa umbile la ettringite mapema (siku 1) tope la kawaida la saruji.

(2) Urefu na kipenyo cha kioo cha ettringite katika tope la saruji iliyobadilishwa HEMC ni ndogo na umbo fupi la fimbo; Uwiano wa urefu na kipenyo cha fuwele za ettringite katika tope la saruji lililobadilishwa la MC ni kubwa, ambalo ni umbo la fimbo ya sindano. Fuwele za ettringite katika tope za saruji za kawaida zina uwiano wa kipengele kati ya hizi mbili.

(3) Athari tofauti za etha mbili za selulosi kwenye mofolojia ya ettringite kimsingi zinatokana na tofauti ya uzito wa molekuli.