Athari za ethers za selulosi juu ya mabadiliko ya vifaa vya maji na bidhaa za hydration ya kuweka saruji ya sulphoaluminate

Vipengele vya maji na mabadiliko ya muundo wa kipaza sauti katika saruji ya cellulose ether iliyobadilishwa (CSA) ilisomwa na resonance ya nyuklia ya chini ya uwanja na uchambuzi wa mafuta. Matokeo yalionyesha kuwa baada ya kuongezwa kwa ether ya selulosi, ilitangaza maji kati ya miundo ya flocculation, ambayo ilikuwa na sifa kama kilele cha tatu cha kupumzika katika wakati wa kupumzika (T2), na kiwango cha maji ya adsorbed kiliunganishwa vyema na kipimo. Kwa kuongezea, selulosi ether iliwezesha sana ubadilishanaji wa maji kati ya muundo wa mambo ya ndani na kati ya Flocs za CSA. Ingawa kuongezwa kwa ether ya selulosi haina athari kwa aina ya bidhaa za umeme wa saruji ya sulphoaluminate, itaathiri kiwango cha bidhaa za hydration ya umri fulani.

Maneno muhimu:cellulose ether; saruji ya sulfoaluminate; maji; bidhaa za hydration

0、Utangulizi

Cellulose ether, ambayo inasindika kutoka kwa selulosi asili kupitia safu ya michakato, ni mchanganyiko wa kemikali na kijani kibichi. Ethers za kawaida za selulosi kama vile methylcellulose (MC), ethylcellulose (HEC), na hydroxyethylmethylcellulose (HEMC) hutumiwa sana katika dawa, ujenzi na tasnia zingine. Kuchukua HEMC kama mfano, inaweza kuboresha sana utunzaji wa maji na msimamo wa saruji ya Portland, lakini kuchelewesha mpangilio wa saruji. Katika kiwango cha microscopic, HEMC pia ina athari kubwa kwenye muundo wa kipaza sauti na muundo wa kuweka saruji. Kwa mfano, bidhaa ya hydration ettringite (AFT) ina uwezekano mkubwa wa kuwa na umbo fupi, na uwiano wa kipengele chake uko chini; Wakati huo huo, idadi kubwa ya pores iliyofungwa huletwa ndani ya kuweka saruji, kupunguza idadi ya pores za mawasiliano.

Masomo mengi yaliyopo juu ya ushawishi wa ethers za selulosi kwenye vifaa vya msingi wa saruji huzingatia saruji ya Portland. Saruji ya sulphoaluminate (CSA) ni saruji ya kaboni ya chini iliyokuzwa kwa uhuru katika nchi yangu katika karne ya 20, na kalsiamu ya kalsiamu ya kalsiamu kama madini kuu. Kwa sababu idadi kubwa ya aft inaweza kuzalishwa baada ya kumwagika maji, CSA ina faida za nguvu za mapema, uingiaji mkubwa, na upinzani wa kutu, na hutumiwa sana katika uwanja wa uchapishaji wa 3D, ujenzi wa uhandisi wa baharini, na ukarabati wa haraka katika mazingira ya joto la chini . Katika miaka ya hivi karibuni, Li Jian et al. kuchambua ushawishi wa HEMC juu ya chokaa cha CSA kutoka kwa mitazamo ya nguvu ngumu na wiani wa mvua; Wu Kai et al. alisoma athari za HEMC juu ya mchakato wa mapema wa hydration ya saruji ya CSA, lakini maji katika saruji iliyobadilishwa ya CSA Sheria ya Mageuzi ya Vipengele na muundo wa Slurry haijulikani. Kulingana na hii, kazi hii inazingatia usambazaji wa wakati wa kupumzika (T2) katika saruji ya CSA kabla na baada ya kuongeza HEMC kwa kutumia chombo cha chini cha nyuklia cha nyuklia, na kuchambua zaidi uhamiaji na mabadiliko ya sheria ya maji kwenye Slurry. Mabadiliko ya muundo wa kuweka saruji yalisomwa.

1. Jaribio

1.1 malighafi

Cement mbili za kibiashara zinazopatikana kibiashara zilitumiwa, zilionyeshwa kama CSA1 na CSA2, na hasara ya kuwasha (LOI) ya chini ya 0.5% (sehemu kubwa).

Tatu tofauti za hydroxyethyl methylcelluloses hutumiwa, ambazo zinaonyeshwa kama MC1, MC2 na MC3 mtawaliwa. MC3 hupatikana kwa kuchanganya 5% (sehemu kubwa) polyacrylamide (PAM) katika MC2.

1.2 uwiano wa mchanganyiko

Aina tatu za ethers za selulosi zilichanganywa ndani ya saruji ya sulphoaluminate mtawaliwa, kipimo kilikuwa 0.1%, 0.2% na 0.3% (sehemu ya misa, sawa chini). Uwiano wa saruji ya maji ni 0.6, na uwiano wa saruji ya maji ya saruji ya maji ina uwezo mzuri wa kufanya kazi na hakuna kutokwa na damu kupitia mtihani wa matumizi ya maji ya msimamo wa kawaida.

1.3 Njia

Vifaa vya chini vya uwanja wa NMR vinavyotumika kwenye jaribio ni PQ⁃001 NMR Analyzer kutoka Shanghai Numei Ala ya Uchambuzi wa Co, Ltd nguvu ya uwanja wa sumaku ya sumaku ya kudumu ni 0.49T, frequency ya protoni ni 21MHz, na joto la sumaku huhifadhiwa kila wakati kwa 32.0°C. Wakati wa jaribio, chupa ndogo ya glasi iliyo na sampuli ya silinda iliwekwa ndani ya coil ya chombo, na mlolongo wa CPMG ulitumiwa kukusanya ishara ya kupumzika ya kuweka saruji. Baada ya ubadilishaji na programu ya uchambuzi wa uunganisho, Curve ya inversion ya T2 ilipatikana kwa kutumia algorithm ya SIRT. Maji yenye digrii tofauti za uhuru katika mteremko zitaonyeshwa na kilele tofauti za kupumzika katika wigo wa kupumzika, na eneo la kilele cha kupumzika limeunganishwa vyema na kiasi cha maji, kwa msingi ambao aina na yaliyomo kwenye maji kwenye mteremko inaweza kuchambuliwa. Ili kutoa resonance ya nyuklia ya nyuklia, inahitajika kuhakikisha kuwa kituo cha mzunguko wa O1 (kitengo: KHz) cha frequency ya redio inaambatana na frequency ya sumaku, na O1 hurekebishwa kila siku wakati wa mtihani.

Sampuli hizo zilichambuliwa na TG? DSC na STA 449C Mchanganyiko wa mafuta kutoka Netzsch, Ujerumani. N2 ilitumika kama mazingira ya kinga, kiwango cha joto kilikuwa 10°C/min, na kiwango cha joto cha skanning kilikuwa 30-800°C.

2. Matokeo na majadiliano

2.1 Mageuzi ya vifaa vya maji

2.1.1 Ether ya selulosi isiyo na msingi

Peaks mbili za kupumzika (hufafanuliwa kama kilele cha kwanza na cha pili cha kupumzika) kinaweza kuzingatiwa wazi katika wakati wa kupumzika wa kupumzika (T2) wa saruji mbili za saruji. Peak ya kwanza ya kupumzika inatoka ndani ya muundo wa flocculation, ambayo ina kiwango cha chini cha uhuru na wakati mfupi wa kupumzika; Peak ya pili ya kupumzika inatoka kati ya miundo ya flocculation, ambayo ina kiwango kikubwa cha uhuru na wakati mrefu wa kupumzika. Kwa kulinganisha, T2 inayolingana na kilele cha kupumzika cha kwanza cha saruji mbili zinalinganishwa, wakati kilele cha pili cha kupumzika cha CSA1 kinaonekana baadaye. Tofauti na saruji ya saruji ya sulphoaluminate na saruji ya kibinafsi, kilele mbili za kupumzika za CSA1 na CSA2 zinaingiliana kidogo na hali ya kwanza. Pamoja na maendeleo ya hydration, kilele cha kupumzika cha kwanza polepole huelekea kuwa huru, eneo hupungua polepole, na hupotea kabisa karibu dakika 90. Hii inaonyesha kuwa kuna kiwango fulani cha ubadilishanaji wa maji kati ya muundo wa flocculation na muundo wa flocculation ya pastes mbili za saruji.

Mabadiliko ya eneo la kilele cha kilele cha pili cha kupumzika na mabadiliko ya thamani ya T2 inayolingana na kilele cha kilele mtawaliwa huonyesha mabadiliko ya maji ya bure na yaliyomo ndani ya maji na mabadiliko ya kiwango cha uhuru wa maji katika mteremko . Mchanganyiko wa hizi mbili unaweza kuonyesha kikamilifu mchakato wa hydration ya slurry. Pamoja na maendeleo ya hydration, eneo la kilele hupungua polepole, na mabadiliko ya thamani ya T2 upande wa kushoto huongezeka polepole, na kuna uhusiano fulani unaolingana kati yao.

2.1.2 Aliongeza selulosi ether

Kuchukua CSA2 iliyochanganywa na 0.3% MC2 kama mfano, wigo wa kupumzika wa T2 wa saruji ya sulphoaluminate baada ya kuongeza ether ya selulosi inaweza kuonekana. Baada ya kuongeza ether ya selulosi, kilele cha kupumzika cha tatu kinachowakilisha adsorption ya maji na ether ya selulosi ilionekana katika nafasi ambayo wakati wa kupumzika ulikuwa mkubwa kuliko 100ms, na eneo la kilele liliongezeka polepole na kuongezeka kwa yaliyomo ya ether.

Kiasi cha maji kati ya miundo ya flocculation huathiriwa na uhamiaji wa maji ndani ya muundo wa flocculation na adsorption ya maji ya ether ya selulosi. Kwa hivyo, kiasi cha maji kati ya miundo ya flocculation inahusiana na muundo wa ndani wa pore na uwezo wa adsorption ya maji ya ether ya selulosi. Sehemu ya kilele cha pili cha kupumzika inatofautiana na yaliyomo ya ether ya selulosi inatofautiana na aina tofauti za saruji. Eneo la kilele cha pili cha kupumzika cha Slurry ya CSA1 ilipungua kila wakati na kuongezeka kwa yaliyomo ya ether, na ilikuwa ndogo kwa yaliyomo 0.3%. Kwa kulinganisha, eneo la pili la kupumzika la CSA2 huongezeka kila wakati na kuongezeka kwa yaliyomo ya ether ya selulosi.

Orodhesha mabadiliko ya eneo la kilele cha kupumzika cha tatu na ongezeko la yaliyomo kwenye ether ya selulosi. Kwa kuwa eneo la kilele linaathiriwa na ubora wa sampuli, ni ngumu kuhakikisha kuwa ubora wa sampuli iliyoongezwa ni sawa wakati wa kupakia sampuli. Kwa hivyo, uwiano wa eneo hutumiwa kuonyesha kiwango cha ishara ya kilele cha kupumzika cha tatu katika sampuli tofauti. Kutoka kwa mabadiliko ya eneo la kilele cha kupumzika cha tatu na kuongezeka kwa yaliyomo kwenye ether ya selulosi, inaweza kuonekana kuwa na kuongezeka kwa yaliyomo kwenye ether ya selulosi, eneo la kilele cha kupumzika cha tatu kilionyesha hali inayoongezeka (katika CSA1, wakati yaliyomo ya MC1 yalikuwa 0.3%, ilikuwa eneo la kilele cha kupumzika cha tatu hupungua kidogo kwa 0.2%), ikionyesha kuwa na kuongezeka kwa yaliyomo ya ether ya selulosi, maji ya adsorbed pia huongezeka. Kati ya slurries za CSA1, MC1 ilikuwa na ngozi bora ya maji kuliko MC2 na MC3; Wakati kati ya CSA2 slurries, MC2 ilikuwa na ngozi bora ya maji.

Inaweza kuonekana kutoka kwa mabadiliko ya eneo la kilele cha tatu cha kupumzika kwa kila eneo la CSA2 na wakati katika yaliyomo kwenye ether ya selulosi 0.3% ambayo eneo la kilele cha tatu cha kupumzika kwa kila eneo linapungua kuendelea na hydration, ikionyesha Kwamba kwa kuwa kiwango cha hydration ya CSA2 ni haraka kuliko ile ya saruji na saruji ya kibinafsi, selulosi ether haina wakati wa adsorption ya maji zaidi, na kutolewa maji ya adsorbed kutokana na kuongezeka kwa haraka kwa mkusanyiko wa awamu ya kioevu katika uvimbe. Kwa kuongezea, adsorption ya maji ya MC2 ni nguvu kuliko ile ya MC1 na MC3, ambayo inaambatana na hitimisho la zamani. Inaweza kuonekana kutoka kwa mabadiliko ya eneo la kilele kwa kila kitengo cha kilele cha tatu cha kupumzika cha CSA1 na wakati kwa kipimo tofauti cha 0.3% cha ethers za selulosi kwamba sheria ya mabadiliko ya kilele cha tatu cha CSA1 ni tofauti na ile ya CSA2, na Eneo la CSA1 huongezeka kwa ufupi katika hatua ya mwanzo ya uhamishaji. Baada ya kuongezeka haraka, ilipungua kutoweka, ambayo inaweza kuwa ni kwa sababu ya muda mrefu wa CSA1. Kwa kuongezea, CSA2 ina jasi zaidi, hydration ni rahisi kuunda AFT zaidi (3CAO AL2O3 3CASO4 32H2O), hutumia maji mengi ya bure, na kiwango cha matumizi ya maji kinazidi kiwango cha adsorption ya maji na ether ya selulosi, ambayo inaweza kusababisha kwa njia ya maji inazidi kiwango cha adsorption ya maji na selulosi ether, ambayo inaweza kusababisha kwa maji inazidi kiwango cha adsorption ya maji na selulosi ether, ambayo inaweza kusababisha kwa maji ya maji kuzidi kiwango cha adsorption ya maji Eneo la kilele cha kupumzika cha tatu cha Slurry ya CSA2 iliendelea kupungua.

Baada ya kuingizwa kwa ether ya selulosi, kilele cha kwanza na cha pili cha kupumzika pia kilibadilika kwa kiwango fulani. Inaweza kuonekana kutoka kwa upana wa kilele cha kilele cha pili cha kupumzika cha aina mbili za saruji na laini safi baada ya kuongeza ether ya cellulose kwamba kilele cha kilele cha kilele cha kupumzika cha pili cha slurry safi ni tofauti baada ya kuongeza ether ya selulosi. Kuongezeka, sura ya kilele huelekea kuenea. Hii inaonyesha kuwa kuingizwa kwa ether ya selulosi huzuia ujumuishaji wa chembe za saruji kwa kiwango fulani, hufanya muundo wa flocculation kuwa huru, kudhoofisha kiwango cha maji, na huongeza kiwango cha uhuru wa maji kati ya miundo ya flocculation. Walakini, na kuongezeka kwa kipimo, ongezeko la upana wa kilele sio dhahiri, na upana wa kilele cha sampuli kadhaa hata hupungua. Inawezekana kwamba ongezeko la kipimo huongeza mnato wa sehemu ya kioevu, na wakati huo huo, adsorption ya ether ya selulosi kwa chembe za saruji huimarishwa kusababisha flocculation. Kiwango cha uhuru wa unyevu kati ya miundo hupunguzwa.

Azimio linaweza kutumiwa kuelezea kiwango cha kujitenga kati ya kilele cha kwanza na cha pili cha kupumzika. Kiwango cha kujitenga kinaweza kuhesabiwa kulingana na kiwango cha azimio = (sehemu ya sehemu-asaddle)/sehemu ya AFIRST, ambapo sehemu ya Afirst na asaddle inawakilisha kiwango cha juu cha kilele cha kwanza cha kupumzika na nafasi ya chini kati ya kilele mbili, mtawaliwa. Kiwango cha kujitenga kinaweza kutumiwa kuonyesha kiwango cha ubadilishanaji wa maji kati ya muundo wa utelezi wa slurry na muundo wa flocculation, na thamani kwa ujumla ni 0-1. Thamani ya juu ya kujitenga inaonyesha kuwa sehemu mbili za maji ni ngumu zaidi kubadilishana, na thamani sawa na 1 inaonyesha kuwa sehemu mbili za maji haziwezi kubadilishana kabisa.

Inaweza kuonekana kutoka kwa matokeo ya hesabu ya kiwango cha kujitenga kwamba kiwango cha kujitenga cha saruji mbili bila kuongeza ether ya selulosi ni sawa, zote ni karibu 0.64, na kiwango cha kujitenga hupunguzwa sana baada ya kuongeza ether ya selulosi. Kwa upande mmoja, azimio hilo linapungua zaidi na kuongezeka kwa kipimo, na azimio la kilele mbili hata huanguka hadi 0 katika CSA2 iliyochanganywa na 0.3% MC3, ikionyesha kuwa ether ya selulosi inakuza kwa kiasi kikubwa ubadilishanaji wa maji ndani na kati ya ile miundo ya flocculation. Kulingana na ukweli kwamba kuingizwa kwa ether ya selulosi haina athari yoyote kwa msimamo na eneo la kilele cha kwanza cha kupumzika, inaweza kudhaniwa kuwa kupungua kwa azimio ni kwa sababu ya kuongezeka kwa upana wa kilele cha pili cha kupumzika, na Muundo wa flocculation huru hufanya ubadilishanaji wa maji kati ya ndani na nje iwe rahisi. Kwa kuongezea, kuingiliana kwa ether ya selulosi katika muundo wa slurry kunaboresha kiwango cha ubadilishanaji wa maji kati ya ndani na nje ya muundo wa flocculation. Kwa upande mwingine, athari ya kupunguza azimio la ether ya selulosi kwenye CSA2 ni nguvu kuliko ile ya CSA1, ambayo inaweza kuwa ni kwa sababu ya eneo ndogo la uso na ukubwa wa chembe ya CSA2, ambayo ni nyeti zaidi kwa athari ya utawanyiko wa selulosi baada ya Kuingizwa.

2.2 Mabadiliko katika muundo wa slurry

Kutoka kwa TG-DTG spectra ya CSA1 na CSA2 slurries hydrate kwa dakika 90, dakika 150 na siku 1, inaweza kuonekana kuwa aina ya bidhaa za hydration hazibadilika kabla na baada ya kuongeza ether ya selulosi, na AFT, AFM na AH3 zote zilikuwa zote zilikuwa kuunda. Fasihi inaonyesha kuwa safu ya mtengano wa AFT ni 50-120°C; Aina ya mtengano wa AFM ni 160-220°C; Aina ya mtengano wa AH3 ni 220-300°C. Pamoja na maendeleo ya hydration, kupoteza uzito wa sampuli kuongezeka polepole, na tabia ya DTG ya AFT, AFM na AH3 ilionekana wazi, ikionyesha kuwa malezi ya bidhaa tatu za hydration ziliongezeka polepole.

Kutoka kwa sehemu kubwa ya kila bidhaa ya uhamishaji katika sampuli katika umri tofauti wa maji, inaweza kuonekana kuwa kizazi cha mfano cha sampuli tupu katika umri wa 1D kinazidi ile ya sampuli iliyochanganywa na ether ya selulosi, ikionyesha kuwa ether ya selulosi ina ushawishi mkubwa juu ya Hydration ya slurry baada ya kuganda. Kuna athari fulani ya kuchelewesha. Katika dakika 90, uzalishaji wa AFM wa sampuli hizo tatu ulibaki sawa; Katika dakika 90-150, uzalishaji wa AFM katika sampuli tupu ulikuwa polepole zaidi kuliko ile ya vikundi vingine viwili vya sampuli; Baada ya siku 1, yaliyomo kwenye AFM katika sampuli tupu yalikuwa sawa na ile ya sampuli iliyochanganywa na MC1, na yaliyomo ya AFM ya sampuli ya MC2 yalikuwa chini sana katika sampuli zingine. Kama ilivyo kwa bidhaa ya hydration AH3, kiwango cha kizazi cha sampuli tupu ya CSA1 baada ya hydration kwa dakika 90 ilikuwa polepole zaidi kuliko ile ya ether ya selulosi, lakini kiwango cha kizazi kilikuwa haraka sana baada ya dakika 90, na kiwango cha uzalishaji wa AH3 cha sampuli tatu ilikuwa sawa kwa siku 1.

Baada ya kupunguka kwa CSA2 kutiwa maji kwa 90min na 150min, kiasi cha AFT kilichotengenezwa katika sampuli iliyochanganywa na ether ya selulosi ilikuwa chini sana kuliko ile ya sampuli tupu, ikionyesha kuwa ether ya selulosi pia ilikuwa na athari fulani ya kurudi kwa CSA2. Katika sampuli zilizo katika umri wa 1D, iligundulika kuwa yaliyomo kwenye sampuli tupu bado yalikuwa juu kuliko ile ya sampuli iliyochanganywa na ether ya selulosi, ikionyesha kuwa ether ya selulosi bado ilikuwa na athari fulani ya kurudi nyuma kwa hydration ya CSA2 baada ya mpangilio wa mwisho, na kiwango cha kurudi nyuma kwa MC2 kilikuwa kikubwa kuliko ile ya sampuli iliyoongezwa na ether ya selulosi. MC1. Katika dakika 90, kiasi cha AH3 kinachozalishwa na sampuli tupu kilikuwa kidogo kidogo kuliko ile ya sampuli iliyochanganywa na ether ya selulosi; Katika dakika 150, AH3 inayozalishwa na sampuli tupu ilizidi ile ya sampuli iliyochanganywa na ether ya selulosi; Katika siku 1, AH3 iliyozalishwa na sampuli tatu ilikuwa sawa.

3. Hitimisho

(1) Ether ya selulosi inaweza kukuza kwa kiasi kikubwa ubadilishanaji wa maji kati ya muundo wa flocculation na muundo wa flocculation. Baada ya kuingizwa kwa ether ya selulosi, selulosi ether hutangaza maji kwenye slurry, ambayo inaonyeshwa kama kilele cha tatu cha kupumzika katika wigo wa kupumzika wa wakati wa kupumzika (T2). Pamoja na kuongezeka kwa yaliyomo ya ether ya selulosi, kunyonya kwa maji kwa ether ya selulosi huongezeka, na eneo la kilele cha tatu cha kupumzika huongezeka. Maji yanayofyonzwa na ether ya selulosi hutolewa polepole katika muundo wa flocculation na hydration ya slurry.

. Na kwa kuongezeka kwa yaliyomo, mnato wa sehemu ya kioevu huongezeka, na ether ya selulosi ina athari kubwa kwa chembe za saruji. Athari ya adsorption iliyoimarishwa hupunguza kiwango cha uhuru wa maji kati ya miundo iliyosababishwa.

. Lakini selulosi ether ilichelewesha kidogo malezi ya athari ya bidhaa za hydration.