Эфири целлюлозаи таҳриршудаи семент

Таъсири сохтори гуногуни молекулавии эфири целлюлозаи ғайриионикӣ ба сохтори сӯрохии селлюлоза тавассути санҷиши зичии кор ва мушоҳидаи сохтори сӯрохиҳои макроскопӣ ва микроскопӣ омӯхта шуд. Натиљањо нишон медињанд, ки эфири селлюлозаи ѓайриионикї метавонад порозияи шлами сементро зиёд кунад. Ҳангоме ки часпакии селлюлозаи ғайриионикии омехтаи тағйирёфтаи селлюлоза монанд аст, ковокагииэфири гидроксиэтил целлюлоза(HEC) slurry modified хурдтар аз slurry гидроксипропил метил селлюлоза (HPMC) ва эфир метил селлюлоза (MC) тағйирёфтаи. Чӣ қадаре ки часпакӣ/вазни нисбии молекулавии эфири селлюлозаи HPMC бо мундариҷаи якхелаи гурӯҳӣ камтар бошад, ҳамон қадар порозияи шлами сементи тағйирёфтаи он хурдтар мешавад. Эфири целлюлозаи ғайриионикӣ метавонад шиддати сатҳи фазаи моеъро коҳиш диҳад ва шлами сементро барои ташаккули футурҳо осон кунад. Молекулаҳои эфири селлюлозаи ғайриионикӣ дар интерфейси газу моеъи футурҳо ба самт адсорб карда мешаванд, ки ин инчунин часпакии фазаи селлюлозаи сементро зиёд мекунад ва қобилияти сулфаи сементро барои устувор кардани ҳубобҳо зиёд мекунад.

Калимаҳои калидӣ:эфири целлюлозаи ғайриионикӣ; шўрбои семент; Сохтори сӯрохиҳо; Сохтори молекулавӣ; шиддати рӯизаминӣ; часпаки

Эфири целлюлозаи гайриионикӣ (минбаъд - эфири селлюлоза) дорои ғафси аъло ва нигоҳдории об буда, дар минометҳои омехтаи хушк, бетони худфишор ва дигар маводи нави семент асосёфта васеъ истифода мешавад. Эфирҳои селлюлозае, ки дар маводҳои семент истифода мешаванд, одатан аз эфири метил селлюлоза (MC), эфири гидроксипропил метил селлюлоза (HPMC), эфири гидроксиэтилметил селлюлоза (HEMC) ва эфири гидроксиэтил селлюлоза (HEC) мебошанд, ки дар байни онҳо HPMC ва HEMC бештар маъмуланд. .

Эфири селлюлоза метавонад ба сохтори сӯрохии slurry семент ба таври назаррас таъсир расонад. Поурчез ва дигарон тавассути санҷиши зичии намоён, санҷиши андозаи сӯрохиҳо (усули сӯзандоруи симоб) ва таҳлили тасвири sEM ба хулосае омаданд, ки эфири селлюлоза метавонад шумораи сӯрохиҳоро бо диаметри тақрибан 500 нм ва сӯрохиҳои диаметри тақрибан 50-250 мкм зиёд кунад. шлами цемент. Ғайр аз он, барои шлами сементи сахтшуда, Тақсимоти андозаи сӯрохии slurry сементи вазни пасти молекулавии HEC тағирёфта ба slurry сементи соф монанд аст. Ҳаҷми умумии сӯрохии шлами сементи бо вазни баланди молекулавии HEC тағирёфта нисбат ба шлами сементи соф баландтар аст, аммо нисбат ба суслаи сементи тағйирёфтаи HPMC камтар аст, ки тақрибан якхела аст. Тавассути мушоҳидаи SEM, Чжан ва дигарон. муайян кард, ки HEMC метавонад шумораи сӯрохиҳои диаметри тақрибан 0,1 мм дар маҳлули сементиро хеле зиёд кунад. Онҳо инчунин тавассути санҷиши сӯзандоруи симоб дарёфтанд, ки HEMC метавонад ҳаҷми умумии сӯрохиҳо ва диаметри миёнаи сӯрохии пораи сементро ба таври назаррас зиёд кунад, ки дар натиҷа шумораи сӯрохиҳои калон бо диаметри 50 нм ~ 1 мкм ва сӯрохиҳои калон бо диаметри бештар аз он зиёд мешавад. аз 1 мкм. Бо вуҷуди ин, шумораи сӯрохиҳои диаметрашон аз 50 нм ба таври назаррас коҳиш ёфт. Сарик-Корик ва дигарон. боварй дошт, ки эфири целлюлоза шлами цементро ковоктар мекунад ва боиси зиёд шудани макропорахо мегардад. Ҷенни ва дигарон. зичии кориро санчида, муайян кард, ки фраксияи хачми порчаи махлули цементи HEMC тагйирёфта такрибан 20 фоизро ташкил медихад, хол он ки дар махлули цементи соф микдори ками хаво мавчуд аст. Силва ва дигарон. муайян кард, ки ба ғайр аз ду қулла дар 3,9 нм ва 40 ~ 75 нм ҳамчун шлами сементи холис, инчунин ду қулла дар 100 ~ 500 нм ва аз 100 мкм зиёдтар тавассути санҷиши сӯзандоруи симоб мавҷуданд. Ма Баогуо ва дигарон. муайян кард, ки эфири селлюлоза ба воситаи санҷиши сӯзандоруи симоб дар маҳлули семент шумораи сӯрохиҳои майдаи диаметрашон камтар аз 1 мкм ва сӯрохиҳои калон бо диаметрашон аз 2 мкм зиёд шудааст. Дар робита ба сабаби он, ки эфири селлюлоза ковокии slurry сементро зиёд мекунад, одатан чунин мешуморанд, ки эфири селлюлоза дорои фаъолияти рӯизаминӣ буда, дар интерфейси ҳаво ва об ғанӣ шуда, як филмро ташкил медиҳад, то ки футури сементро мӯътадил созад.

Тавассути тахлили адабиёти дар боло овардашуда дида мешавад, ки таъсири эфири селлюлоза ба сохтори сурохии материалхои цемент диккати калон дода шудааст. Аммо, намудҳои зиёди эфири селлюлоза мавҷуданд, як намуди эфири селлюлоза, вазни нисбии молекулавии он, мундариҷаи гурӯҳ ва дигар параметрҳои сохтори молекулавӣ низ хеле гуногунанд ва муҳаққиқони ватанӣ ва хориҷӣ оид ба интихоби эфири селлюлоза танҳо ба татбиқи мувофиқи онҳо маҳдуданд. майдони, набудани намояндагӣ, хулосаи ногузир аст "умумӣ", то ки шарҳи механизми эфири селлюлоза кофӣ амиқ нест. Дар ин мақола, таъсири эфири селлюлоза бо сохтори молекулавии гуногун ба сохтори сӯрохии шлами семент тавассути санҷиши зичии намоён ва мушоҳидаи макроскопӣ ва микроскопии сохтори сӯрохиҳо омӯхта шудааст.

1. Санҷиш

1.1 Ашьёи хом

Семент як сементи оддии портландии P·O 42.5 буд, ки аз ҷониби Huaxin Cement Co., LTD истеҳсол шудааст, ки дар он таркиби кимиёвӣ тавассути спектрометри рентгении флуорессенси дисперсионии навъи AXIOS Ad-Vanced (PANa — lytical, Нидерландия) чен карда шуд. ва таркиби фаза бо усули Bogue баҳо дода шуд.

Эфири селлюлоза чор намуди эфири селлюлозаи тиҷорӣ, мутаносибан эфири метилселлюлоза (MC), эфири гидроксипропил метил селлюлоза (HPMC1, HPMC2) ва гидроксиэтил селлюлоза (HEC), сохтори молекулавии HPMC1 ва HPMC2 шабеҳро интихоб кард, аммо часпакӣ нисбат ба HPMC2 хеле камтар аст. , Яъне массаи нисбии молекулавии HPMC1 нисбат ба HPMC2 хеле хурдтар аст. Аз сабаби хосиятҳои шабеҳи эфири гидроксиэтил метил селлюлоза (HEMc) ва HPMC, HEMCҳо дар ин тадқиқот интихоб карда нашудаанд. Барои пешгирӣ кардани таъсири маводи моеъ ба натиҷаҳои санҷиш, ҳама эфирҳои селлюлоза дар 98 ℃ барои 2 соат пеш аз истифода пухта шуданд.

Часпакнокии эфири селлюлоза тавассути viscosimeter ротари NDJ-1B (Ширкати Шанхай Чанҷӣ) санҷида шуд. Консентратсияи маҳлули озмоишӣ (таносуби массаи эфири селлюлоза ба об) 2,0%, ҳарорат 20 ℃ ва суръати гардиш 12р/дақ буд. Шиддати сатҳии эфири целлюлоза бо усули ҳалқа санҷида шуд. Асбоби санҷишӣ тансиометри автоматии JK99A (Ширкати Шанхай Zhongchen) буд. Консентратсияи маҳлули санҷишӣ 0,01% ва ҳарорат 20 ° C буд. Мазмуни гурӯҳи эфири селлюлоза аз ҷониби истеҳсолкунанда дода мешавад.

Мувофиқи часпакӣ, шиддатнокии сатҳ ва таркиби гурӯҳи эфири селлюлоза, вақте ки консентратсияи маҳлул 2,0% аст, таносуби часпакии маҳлули HEC ва HPMC2 1:1,6 ва таносуби часпакии маҳлули HEC ва MC 1:0,4 аст, аммо дар ин озмоиш таносуби обу семент 0,35, таносуби максималии семент 0,6%, таносуби массаи эфири селлюлоза ба об тақрибан 1,7%, камтар аз 2,0% ва таъсири синергистии шлами семент ба часпакӣ, аз ин рӯ фарқияти часпакии HEC, HPMC2 ё MC slurry семент тағйир хурд аст.

Аз рӯи часпакӣ, шиддати сатҳӣ ва таркиби гурӯҳи эфири селлюлоза, шиддати сатҳи ҳар як эфири селлюлоза гуногун аст. Эфири целлюлоза ҳам гурӯҳҳои гидрофилӣ (гурӯҳҳои гидроксил ва эфир) ва ҳам гурӯҳҳои гидрофобӣ (ҳалқаи карбон метил ва глюкоза) дорад, як сурфактант аст. Эфири целлюлоза гуногун буда, намуд ва таркиби гуруххои гидрофил ва гидрофоб гуногун буда, дар натича шиддати сатхи гуногун ба амал меояд.

1.2 Усулҳои санҷиш

Шаш намуди шлами сементӣ, аз ҷумла шлами сементи соф, чор эфири селлюлозаӣ (MC, HPMCl, HPMC2 ва HEC) бо таносуби 0,60% семент ва шлами сементи тағйирёфтаи HPMC2 бо таносуби 0,05% семент омода карда шуд. Ref, MC — 0,60, HPMCl — 0,60, Hpmc2-0,60. HEC 1-0,60 ва hpMC2-0,05 нишон медиҳанд, ки таносуби об-семент ҳам 0,35 аст.

Шлами семент аввал мувофиқи GB/T 17671 1999 "усули санҷиши мустаҳкамии миномети семент (усули ISO)" ба блоки озмоишии 40мм × 40мм × 160мм призма, дар ҳолати муолиҷаи мӯҳршудаи 20 ℃ 28d сохта шудааст. Пас аз баркашидан ва ҳисоб кардани зичии зоҳирии он бо болғаи хурд кафида кушода, ҳолати макросӯрохии қисми марказии блоки санҷишӣ мушоҳида ва бо камераи рақамӣ ба сурат гирифта шуд. Ҳамзамон, қисмҳои хурди 2,5 ~ 5,0 мм барои мушоҳида тавассути микроскопи оптикӣ (микроскопи сеченакаи видеоии HIROX) ва микроскопи электронии сканерӣ (JSM-5610LV) гирифта шуданд.

2. Натиҷаҳои санҷиш

2.1 Зичии намоён

Мутобиқи зичии намоёни шлами семент, ки аз ҷониби эфирҳои гуногуни селлюлоза тағир дода шудааст, (1) зичии зоҳирии slurry сементи соф баландтарин аст, ки 2044 кг / м³ аст; Зичии намоёни чор намуди шлами эфири селлюлоза бо таносуби сементии 0,60% аз 74% то 88% аз шўрбои сементи соф буд, ки нишон медиҳад, ки эфири селлюлоза боиси афзоиши ковокии селлюлоза шудааст. (2) Вақте ки таносуби семент ба семент 0,60% аст, таъсири эфирҳои гуногуни селлюлоза ба порозиягии шлами семент хеле гуногун аст. Часпакии шлами сементи HEC, HPMC2 ва MC ба ҳам монанд аст, аммо зичии зоҳирии шлами сементи тағйирёфтаи HEC баландтарин аст, ки нишон медиҳад, ки ковокии шлами сементи тағйирёфтаи HEC нисбат ба HPMc2 ва Mc таҳриршуда хурдтар аст. . HPMc1 ва HPMC2 дорои мундариҷаи якхелаи гурӯҳӣ мебошанд, аммо часпакии HPMCl нисбат ба HPMC2 хеле пасттар аст ва зичии намоёни шлами сементи тағйирёфтаи HPMCl нисбат ба селлюлозаи сементи тағйирёфтаи HPMC2 ба таври назаррас баландтар аст, ки ин нишон медиҳад, ки ҳангоми таркиби гурӯҳ шабеҳ аст. , часпакии эфири селлюлоза хар кадар паст бошад, порозияи шлами цементи тагйирёфта хамон кадар паст мешавад. (3) Вақте ки таносуби семент ба семент хеле хурд аст (0,05%), зичии намоёни шлами сементи бо HPMC2 тағирёфта асосан ба суслаи сементи соф наздик аст, ки ин нишон медиҳад, ки таъсири эфири селлюлоза ба porozity семент лӯбиё хеле хурд аст.

2.2 Пораи макроскопӣ

Бино ба аксҳои фасли селлюлоза эфири селлюлоза slurry семент тағйир, ки аз тарафи камера рақамӣ гирифта, slurry семент пок хеле зиччи аст, қариб ҳеҷ pores намоён; Чор намуди шламҳои эфири селлюлоза бо таносуби 0,60% сементӣ тағйирёфта, ҳамаашон рахҳои макроскопӣ доранд, ки ин нишон медиҳад, ки эфири селлюлоза боиси афзоиши ковокии селлюлоза мегардад. Монанди натиҷаҳои санҷиши зичии зоҳирӣ, таъсири намудҳо ва таркиби гуногуни эфири селлюлоза ба ковокии шлами семент комилан фарқ мекунад. Часпакнокии slurry тағирёфтаи HEC, HPMC2 ва MC шабеҳ аст, аммо ковокии slurry HEC тағирёфта нисбат ба HPMC2 ва MC таҳриршуда хурдтар аст. Гарчанде ки HPMC1 ва HPMC2 дорои мундариҷаи якхелаи гурӯҳӣ мебошанд, HPMC1 slurry тағирёфта бо часпакии пасттар дорои порозияи хурдтар аст. Ҳангоме ки таносуби семент-ба-сементҳои лӯлаи тағйирёфтаи HPMc2 хеле хурд аст (0,05%), шумораи сӯрохиҳои макроскопӣ нисбат ба шлами сементи соф каме зиёд мешавад, аммо нисбат ба шламҳои тағйирёфтаи HPMC2 бо 0,60% семент-то хеле кам мешавад. - таносуби семент.

2.3 Пораи микроскопӣ

4. Хулоса

(1) Эфири селлюлоза метавонад порозияи slurry сементро зиёд кунад.

(2) Таъсири эфири селлюлоза ба порозияи slurry семент бо параметрҳои сохтори молекулавии гуногун гуногун аст: вақте ки часпакии селлюлоза slurry семент тағйирёбанда монанд аст,, porosity slurry семент HEC тағйир хурдтар аз HPMC ва MC тағйирёфтаи шўрбои семент; Чӣ қадаре ки часпакӣ/вазни нисбии молекулавии эфири селлюлозаи HPMC бо мундариҷаи якхелаи гурӯҳӣ камтар бошад, порозияи суслаи сементи тағйирёфтаи он камтар аст.

(3) Пас аз илова кардани эфири селлюлоза ба шлами семент, шиддати сатҳи фазаи моеъ коҳиш меёбад, то дар шламҳои семент ба осонӣ ташаккул додани футурҳо i молекулаҳои эфири селлюлоза адсорбсияи самтнок дар интерфейси гази моеъи ҳубобӣ, қувват ва мустаҳкамии адсорбсияи филми моеъи ҳубобӣ дар интерфейси гази моеъи ҳубобӣ, мустаҳкам кардани филми моеъи ҳубобӣ ва мустаҳкам кардани қобилияти лойи сахт барои мӯътадил кардани ҳубоб.