Irki ettringitiň morfologiýasy boýunça sellýuloza efir

Gidroksietil metil sellýuloza efiriniň we metil sellýuloza efiriniň irki sement süýümlerinde ettringitiň morfologiýasyna edýän täsiri elektron mikroskopiýa (SEM) arkaly öwrenildi. Netijeler, gidroksietil metil sellýuloza efiriniň üýtgedilen süýümindäki ettringit kristallarynyň uzynlyk diametriniň adaty süýümden has kiçidigini we ettringit kristallarynyň morfologiýasynyň gysga hasa meňzeýändigini görkezýär. Metil sellýuloza efirinde üýtgedilen süýümdäki ettringit kristallarynyň uzynlygy diametri adaty süýümden has uly we ettringit kristallarynyň morfologiýasy iňňe hasasydyr. Ordinaryönekeý sement süýümlerindäki ettringit kristallarynyň arasynda bir tarapy bar. Aboveokardaky synag synaglarynyň netijesinde, iki görnüşli sellýuloza efiriniň molekulýar agramynyň tapawudynyň ettringit morfologiýasyna täsir edýän iň möhüm faktordygy hasam aýdyňdyr.

Açar sözler:ettringit; Uzynlyk-diametr gatnaşygy; Metil sellýuloza efir; Gidroksietil metil sellýuloza efir; morfologiýa

Ettringit, birneme giňeldilen gidrasiýa önümi hökmünde sement betonyň işleýşine ep-esli täsir edýär we sement esasly materiallaryň gözleg nokady bolup durýar. Ettringit trisulfid görnüşli kalsiý alýuminat gidratyň bir görnüşidir, himiki formulasy [Ca3Al (OH) 6 · 12H2O] 2 · (SO4) 3 · 2H2O, ýa-da 3CaO · Al2O3 · 3CaSO4 · 32H2O görnüşinde ýazylyp bilner, köplenç AFt diýip gysgaldylýar. . Portland sement ulgamynda ettringit esasan gipsiň alýuminat ýa-da ferrik alýumin minerallary bilen reaksiýasy netijesinde emele gelýär, bu sementiň gidrasiýa we irki güýjüniň gijikmegini üpjün edýär. Ettringitiň emele gelmegi we morfologiýasy temperatura, pH bahasy we ion konsentrasiýasy ýaly köp faktorlara täsir edýär. 1976-njy ýylda Metha we başgalar. AFt-nyň morfologiki aýratynlyklaryny öwrenmek üçin skaner elektron mikroskopiýasyny ulandy we ösüş meýdany ýeterlik uly bolanda we giňişlik çäkli bolanda şeýle giňeldilen gidratasiýa önümleriniň morfologiýasynyň birneme üýtgeşikdigini anyklady. Öňküsi esasan inçejik iňňe görnüşli sferulalar, ikinjisi esasan gysga taýak görnüşli prizma. Weň Wenýanyň gözlegleri, AFt görnüşleriniň dürli bejeriş şertleri bilen tapawutlydygyny ýüze çykardy. Çygly gurşawlar giňeldilen betonda AFt öndürilmegini gijikdirer we betonyň çişmegi we ýarylmagy mümkinçiligini artdyrar. Dürli gurşaw diňe bir AFt-iň emele gelmegine we mikrostrukturasyna däl, eýsem göwrüminiň durnuklylygyna hem täsir edýär. Chen Huxing we başgalar. AF3-iň uzak möhletli durnuklylygynyň C3A mazmunynyň köpelmegi bilen peselendigini anyklady. Klark we Monteiro we başgalar. daşky gurşaw basyşynyň ýokarlanmagy bilen AFt kristal gurluşynyň tertipden tertipsizlige üýtgändigini anyklady. Balonis we Glasser AFm we AFt-iň dykyzlygynyň üýtgemelerini gözden geçirdiler. Renaudin we başgalar. AFt erginine çümdürilmezden ozal we soň gurluş üýtgemelerini we AFt-iň Raman spektrindäki gurluş parametrlerini öwrendi. Kunther we başgalar. CSH gel kalsiý-kremniniň gatnaşygy bilen sulfat ionynyň özara täsiriniň NMR tarapyndan AFt kristallaşma basyşyna täsirini öwrendi. Şol bir wagtyň özünde, AFt-iň sement esasly materiallarda ulanylmagy esasynda Wenk we başg. gaty sinhrotron şöhlelenmesi rentgen şöhlelendiriş timarlaýyş tehnologiýasy arkaly beton bölümiň kristal ugruny öwrendi. Garyşyk sementde AFt-iň emele gelmegi we ettringitiň gözleg nokady öwrenildi. Gijikdirilen ettringit reaksiýasyna esaslanyp, käbir alymlar AFt fazasynyň sebäbi barada köp gözleg geçirdiler.

Ettringitiň emele gelmeginden emele gelen sesiň giňelmegi käwagt amatly bolup, sement esasly materiallaryň göwrüminiň durnuklylygyny saklamak üçin magniý oksidini giňeltmek serişdesine meňzeş “giňelme” bolup biler. Polimer emulsiýasynyň we üýtgedip bolýan emulsiýa tozynyň goşulmagy, sement esasly materiallaryň mikrostrukturasyna ep-esli täsiri sebäpli sement esasly materiallaryň makroskopiki aýratynlyklaryny üýtgedýär. Şeýle-de bolsa, esasan gaty gatlagyň baglanyşyk häsiýetini ýokarlandyrýan üýtgedip bolýan emulsiýa poroşokyndan tapawutlylykda, suwda erän polimer sellýuloza efir (CE) täze garylan minara gowy suw saklamagy we galyňlaşdyrma täsirini berýär, şeýlelik bilen işiň netijeliligini ýokarlandyrýar. Ion däl CE köplenç metil sellýuloza (MC), gidroksietil sellýuloza (HEC), gidroksipropil metil sellýuloza (HPMC) ýaly ulanylýar.gidroksietil metil sellýuloza (HEMC)we ş.m. we CE täze garylan minomda rol oýnaýar, ýöne sement süýüminiň gidrasiýa prosesine hem täsir edýär. Geçirilen gözlegler, HEMC-iň gidrasiýa önümi hökmünde öndürilen AFt mukdaryny üýtgedýändigini görkezdi. Şeýle-de bolsa, hiç bir gözleg CE-nyň AFt-iň mikroskopik morfologiýasyna edýän täsirini yzygiderli deňeşdirmedi, şonuň üçin bu kagyz, HEMC we MC-iň irki (1 günlük) sement süýüminiň ettringhamyň mikroskopik morfologiýasyna täsiriniň tapawudyny öwrenýär we deňeşdirmek.

1. Synag

1.1 Çig mal

Anhui Conch Sement Co., LTD tarapyndan öndürilen P · II 52.5R Portland sementi synagda sement hökmünde saýlandy. Iki sellýuloza efirleri degişlilikde gidroksietil metilseluloza (HEMC) we metilseluloza (metilseluloza, Şanhaý Sinopat topary). MC); Garyşyk suw kran suwudyr.

1.2 Synag usullary

Sement pastasynyň nusgasynyň suw-sement gatnaşygy 0,4 (suwuň semente bolan gatnaşygy), sellýuloza efiriniň düzümi sementiň massasynyň 1% boldy. Nusgany taýýarlamak GB1346-2011 “Suw sarp etmegiň synag usuly, sement standart yzygiderliliginiň wagtyny we durnuklylygyny kesgitlemek” laýyklykda geçirildi. Nusga döredilenden soň, ýerüsti suwlaryň bugarmagynyň we karbonlaşmagynyň öňüni almak üçin galybyň üstünde plastmassa plýonkasy örtüldi we nusga (20 ± 2) temperature we çyglylygy (60 ± 5) bolan bejeriş otagyna ýerleşdirildi. )%. 1 günden soň galyndy aýryldy we nusga döwüldi, soň ortadan kiçijik bir nusga alyndy we gidrasiýany bes etmek üçin suwuk etanola batyryldy, synag synagdan ozal çykaryldy we guradyldy. Guradylan nusgalar, geçiriji iki taraplaýyn ýelim bilen nusga stoluna ýelmeşdi we Cressington 108auto awtomatiki ion tüýdük guraly bilen bir gatlak altyn plyonkanyň üstüne sepildi. Tüýkürýän tok 20 mA, tüýkürme wagty 60 s. FEI QUANTAFEG 650 daşky gurşawy barlamak elektron mikroskopy (ESEM) nusga bölüminde AFt-nyň morfologiki aýratynlyklaryny synlamak üçin ulanyldy. AFT-ni synlamak üçin ýokary wakuum ikinji derejeli elektron re modeimi ulanyldy. Tizlenme naprýa .eniýesi 15 kW, şöhläniň nokadynyň diametri 3.0 nm, iş aralygy takmynan 10 mm töweregi dolandyryldy.

2. Netijeler we çekişme

Gatylaşdyrylan HEMC üýtgedilen sement süýüminde ettringitiň SEM şekilleri Ca (OH) 2 (CH) gatlakly ösüşiň aç-açan bolandygyny görkezdi we AFt gysga çybyk ýaly AFt-iň tertipsiz ýygnanmagyny görkezdi we käbir gysga hasa meňzeş AFT örtüldi. HEMC membranasynyň gurluşy bilen. Zhang Dongfang we başgalar. ESEM-iň üsti bilen HEMC üýtgedilen sement süýüminiň mikrostruktura üýtgemelerine syn edende gysga hasa meňzeş AFt hem tapyldy. Ordinaryönekeý sement süýüminiň suw bilen ýüzbe-ýüz bolandan soň çalt reaksiýa döredendigine ynanýardylar, şonuň üçin AFt kristaly ýuka we gidrasiýa ýaşynyň uzalmagy uzynlyk diametriniň gatnaşygynyň yzygiderli ýokarlanmagyna sebäp boldy. Şeýle-de bolsa, HEMC erginiň ýapyşygyny ýokarlandyrdy, erindäki ionlaryň baglanyşyk tizligini peseltdi we klinker bölejikleriniň üstünde suwuň gelmegini gijikdirdi, şonuň üçin AFt-iň uzynlyk diametri gatnaşygy gowşak tendensiýada ýokarlandy we morfologiki aýratynlyklary görkezildi hasa ýaly gysga görnüş. Şol ýaşdaky adaty sement süýümlerinde AFt bilen deňeşdirilende, bu teoriýa bölekleýin tassyklandy, ýöne MC üýtgedilen sement süýüminde AFt-nyň morfologiki üýtgemelerini düşündirmek ulanylmaýar. 1 günlük gatylaşdyrylan MC üýtgedilen sement süýüminde ettriditiň SEM şekilleri gatlakly Ca (OH) 2-iň ugrukdyrylan ösüşini görkezdi, käbir AFt ýüzleri MC filminiň gurluşy bilen örtüldi we AFt toparlaryň ösüşiniň morfologik aýratynlyklaryny görkezdi. Şeýle-de bolsa, deňeşdirilende, MC üýtgedilen sement süýümindäki AFt kristalynyň has uly diametr gatnaşygy we has ýuka morfologiýasy bar, adaty asikulýar morfologiýany görkezýär.

HEMC we MC ikisi hem sementiň irki gidrasiýa prosesini gijikdirdi we erginiň ýelimliligini ýokarlandyrdy, ýöne AFt morfologiki aýratynlyklarynyň arasyndaky tapawutlar henizem möhümdi. Aboveokardaky hadysalary sellýuloza efiriniň molekulýar gurluşy we AFt kristal gurluşy nukdaýnazaryndan has giňişleýin düşündirip bolar. Renaudin we başgalar. sintezlenen AFt-ny “çygly AFt” almak üçin taýýarlanan aşgar erginine siňdirip, bölekleýin aýyrdy we “gury AFt” almak üçin doýgun CaCl2 ergininiň üstünde (35% çyglylyk) gurady. Raman spektroskopiýasy we rentgen tozy difraksiýasy bilen gurluşy arassalamak gözleginden soň, iki gurluşyň arasynda hiç hili tapawudyň ýokdugy, diňe guradyş prosesinde, ýagny daşky gurşaw prosesinde öýjükleriň kristal emele geliş ugrunyň üýtgändigi anyklandy. “çygly” -dan “gury” üýtgäp, AFt kristallary kem-kemden adaty ugur boýunça öýjükleri emele getirdi. C adaty ugry boýunça AFt kristallary azaldy. Üç ölçegli giňişligiň iň esasy birligi, adaty çyzykdan, b adaty çyzykdan we biri-birine perpendikulýar bolan adaty çyzykdan durýar. B kadalary kesgitlenen ýagdaýynda AFt kristallary adaty bir ýere jemlenip, ab kadalarynyň tekizliginde öýjük kesişiniň ulalmagyna sebäp boldy. Şeýlelik bilen, HEMC MC-den has köp suw saklasa, AFt kristallarynyň gapdal birleşmegini we ösmegini höweslendirip, lokallaşdyrylan ýerde “gury” gurşaw bolup biler. Patural we ş.m. CE-iň özi üçin polimerizasiýa derejesi näçe ýokary bolsa (ýa-da molekulýar agramy şonça-da ýokary bolsa), CE-iň ýapyşyklygy we suwuň saklanyşy şonça gowy bolar. HEMC-leriň we MCS-iň molekulýar gurluşy, bu çaklamany goldaýar, gidroksietil topary wodorod toparyna garanyňda has uly molekulýar agramyna eýe.

Adatça, AFt kristallary diňe degişli ionlar çözgüt ulgamynda belli bir doýgunlyga ýetenlerinde emele geler we çökýär. Şonuň üçin ion konsentrasiýasy, temperatura, pH bahasy we reaksiýa erginindäki emele geliş giňişligi ýaly faktorlar AFt kristallarynyň morfologiýasyna ep-esli derejede täsir edip biler we emeli sintez şertleriniň üýtgemegi AFt kristallarynyň morfologiýasyny üýtgedip biler. Şonuň üçin AFt kristallarynyň adaty sement süýümindäki gatnaşygy, sementiň irki gidrasiýasynda suw sarp etmegiň ýeke-täk faktory sebäpli bolup biler. Şeýle-de bolsa, HEMC we MC tarapyndan döredilen AFt kristal morfologiýasynyň tapawudy, esasan, suwy saklamagyň ýörite mehanizmi bilen baglanyşykly bolmaly. Hemkler we MCS, täze sement süýüminiň mikrozonasynda suw transportynyň “ýapyk halkasyny” döredýärler, bu bolsa “gysga döwre” suwuň “girmegi aňsat we çykmagy kyn” bolýar. Şeýle-de bolsa, bu döwürde mikrozondaky we onuň golaýyndaky suwuk faza gurşawy hem üýtgedilýär. Ion konsentrasiýasy, pH we ş.m. ýaly faktorlar, Ösüş gurşawynyň üýtgemegi AFt kristallarynyň morfologiki aýratynlyklarynda hasam öz beýanyny tapdy. Suw transportynyň bu “ýapyk aýlawy”, Pourçes we başganyň beýan eden hereket mehanizmine meňzeýär. HPMC suwuň saklanmagynda rol oýnaýar.

3. Netije

.

(2) HEMC üýtgedilen sement süýümindäki ettringit kristalynyň uzynlygy we diametri kiçi we gysga çybyk görnüşidir; MC üýtgedilen sement süýüminde ettringit kristallarynyň uzynlygy we diametri gatnaşygy iňňe görnüşi bolan uly. Ordinaryönekeý sement süýümlerindäki ettringit kristallary bu ikisiniň arasynda bir tarapa degişlidir.

(3) Iki sellýuloza efiriniň ettringitiň morfologiýasyna edýän täsiri esasan molekulýar agramyň tapawudy bilen baglanyşyklydyr.