Sellýuloza efiriniň dürli sementiň we bir magdanyň gidrasiýa ýylylygyna täsiri

sellýuloza efiriniň Portland sementiniň, sulfoaluminat sementiniň, trikalsiý silikatynyň we trikalsiý alýuminatynyň 72s-de gidrasiýa ýylylygyna edýän täsiri izotermiki kalorimetriýa synagy bilen deňeşdirildi. Netijeler, sellýuloza efiriniň Portland sementiniň we trikalsiý silikatynyň gidrasiýa we ýylylyk çykaryş derejesini ep-esli derejede peseldip biljekdigini we trikalsiý silikatynyň gidrasiýa we ýylylyk çykarylyşynyň peselmeginiň has möhümdigini görkezýär. Sellýuloza efiriniň sulfoaluminat sementiň gidrasiýasynyň ýylylyk çykaryş tizligini peseltmegine edýän täsiri gaty gowşak, ýöne trikalsiý alýumininiň gidrasiýasynyň ýylylyk çykaryş tizligini ýokarlandyrmaga gowşak täsir edýär. Sellýuloza efirleri käbir gidratasiýa önümleri bilen bezeler, şeýlelik bilen gidrasiýa önümleriniň kristallaşmagyny gijikdirer, soň bolsa sementiň we bir magdanyň gidrasiýa ýylylyk derejesine täsir eder.

Açar sözler:sellýuloza efir; Sement; Leeke magdan; Gidratasiýa ýylylygy; adsorbsiýa

1. Giriş

Sellýuloza efir, gury garyndy, öz-özüni gysýan beton we beýleki täze sement esasly materiallarda möhüm galyňlaşdyryjy we suw saklaýjy serişdedir. Şeýle-de bolsa, sellýuloza efir sement esasly materiallaryň işleýiş wagtyny gowulandyrmak, minomyň yzygiderliligini we beton ýykylmagy üçin amatly bolan sement gidrasiýasyny gijikdirer, şeýle hem gurluşygyň gidişini gijikdirip biler. Hususan-da, pes temperatura gurşawynda ulanylýan minom we betona ýaramaz täsir eder. Şonuň üçin sellýuloza efiriniň sement gidrasiýa kinetikasy baradaky kanunyna düşünmek gaty möhümdir.

OU we Pourchez, sellýuloza efiriniň molekulýar agramy, ornuny tutýan görnüşi ýa-da sement gidratasiýa kinetikasyna çalyşmak derejesi ýaly molekulýar parametrleriň täsirini yzygiderli öwrendiler we köp möhüm netijä geldiler: Gidroksietil sellýuloza efiriniň (HEC) gidrasiýasyny gijikdirmek ukyby; sement, adatça, metil sellýuloza efirinden (HPMC), gidroksimetil etil sellýuloza efirinden (HEMC) we metil sellýuloza efirinden (MC) has güýçlidir. Metili öz içine alýan sellýuloza efirinde metiliň mukdary näçe pes bolsa, sementiň gidrasiýasyny gijikdirmek ukyby şonça güýçli bolar; Sellýuloza efiriniň molekulýar agramy näçe pes bolsa, sementiň gidrasiýasyny gijikdirmek ukyby şonça güýçli bolar. Bu netijeler, sellýuloza efirini dogry saýlamak üçin ylmy esas berýär.

Sementiň dürli bölekleri üçin, sellýuloza efiriniň sement gidrasiýa kinetikasyna täsiri in engineeringenerçilik programmalarynda gaty aladalandyryjy mesele. Şeýle-de bolsa, bu ugurda hiç hili gözleg ýok. Bu kagyzda, sellýuloza efiriniň adaty Portland sementiniň, C3S (trikalsiý silikat), C3A (trikalsiý alýuminaty) we sulffoaluminat sementiň (SAC) gidrasiýa kinetikasyna täsiri izotermiki kalorimetriýa synagy arkaly öwrenildi we özara täsirine has gowy düşünmek we sellýuloza efir bilen sement gidratasiýa önümleriniň arasyndaky içki mehanizm. Sement esasly materiallarda sellýuloza efirini tygşytly ulanmak üçin goşmaça ylmy esas berýär we beýleki garyndylar bilen sement gidratasiýa önümleriniň özara täsiri üçin gözleg binýadyny üpjün edýär.

2. Synag

2.1 Çig mal

(1) adaty Portland sementi (P ​​· 0). Wuhan Huaxin Sement Co., LTD. JADE 5.0 programma üpjünçiliginiň seljermesine görä, C3S, C2s, C3A, C4AF we gips sement klinker minerallaryndan başga-da, sement çig malyna kalsiý karbonat hem girýär.

(2) sulfoaluminat sement (SAC). Zhengzhou Wang Lou Sement Industry Co., Ltd. tarapyndan öndürilen çalt gaty sulfoaluminat sement R.Star 42.5 (GB 20472-2006). Onuň esasy toparlary kalsiý sulfoaluminat we diksiý silikatdyr.

(3) trikalsiý silikat (C3S). 3: 1: 0.08-de Ca (OH) 2, SiO2, Co2O3 we H2O basyň: 10 massa gatnaşygy deň derejede garyldy we silindr görnüşli ýaşyl bilet öndürmek üçin 60MPa hemişelik basyş astynda basyldy. Bilet 1400 at derejesinde kremniý-molibden çybygynyň ýokary temperaturaly elektrik peçinde 1,5 ~ 2 sagada hasaplandy, soňra bolsa 40 minutlap mikrotolkunly gyzdyrmak üçin mikrotolkunly peje geçirildi. Hasaby çykandan soň, birden sowadyldy we birnäçe gezek döwüldi we taýýar önümdäki mugt CaO-nyň düzümi 1,0% -den az bolýança hasaplandy.

(4) trikalsiý alýuminaty (c3A). CaO we A12O3 deň derejede garyldy, kremniý-molibden çybyk elektrik peçinde 1450 at hasaplandy, topraga öwrüldi we mugt CaO-nyň düzümi 1,0% -den az bolýança we C12A7 we CA-nyň iň ýokary derejesi bolýança birnäçe gezek hasaplandy. ähmiýet berilmedi.

(5) sellýuloza efir. Öňki iş 16 görnüşli sellýuloza efiriniň adaty Portland sementiniň gidrasiýa we ýylylyk çykaryş tizligine edýän täsirini deňeşdirdi we dürli görnüşli sellýuloza efirleriniň sementiň gidrasiýa we ýylylyk çykaryş kanunynda düýpli tapawudynyň bardygyny anyklady we içerki mehanizmi seljerdi. Bu möhüm tapawudyň. Öňki gözlegleriň netijelerine görä, adaty Portland sementine aç-açan täsir edýän sellýuloza efiriniň üç görnüşi saýlandy. Bulara gidroksietil sellýuloza efiri (HEC), gidroksipropil metil sellýuloza efiri (HPMC) we gidroksietil metil sellýuloza efiri (HEMC) degişlidir. Sellýuloza efiriniň ýapyşygy, synag konsentrasiýasy 2%, temperatura 20 ℃ we aýlanma tizligi 12 r / min bolan aýlawly viskometr bilen ölçenildi. Sellýuloza efiriniň ýapyşygy, synag konsentrasiýasy 2%, temperatura 20 ℃ we aýlanma tizligi 12 r / min bolan aýlawly viskometr bilen ölçenildi. Sellýuloza efiriniň molýar çalyşma derejesi öndüriji tarapyndan üpjün edilýär.

(6) Suw. Ikinji derejeli distillendirilen suwy ulanyň.

2.2 Synag usuly

Gidratasiýa ýylylygy. TA Instrument Company tarapyndan öndürilen TAM Air 8 kanaly izotermiki kalorimetr kabul edildi. Rawhli çig mal synagdan ozal temperaturany (20 ± 0,5) to) barlamak üçin hemişelik temperaturada saklandy. Ilki bilen kalorimetre 3 g sement we 18 mg sellýuloza efir tozy goşuldy (sellýuloza efiriniň örtük materialyna bolan gatnaşygy 0,6%). Doly garylandan soň, görkezilen suw-sement gatnaşygy boýunça garyşyk suw (ikinji derejeli distillendirilen suw) goşuldy we deň derejede garyldy. Soň bolsa synag üçin çalt kalorimetre goýuldy. C3A-nyň suw baglaýjy gatnaşygy 1,1, beýleki üç sementli materialyň suw baglaýjy gatnaşygy 0,45.

3. Netijeler we çekişme

3.1 Synag netijeleri

HEC, HPMC we HEMC-iň gidrasiýa ýylylygynyň çykarylyşyna we adaty Portland sementiniň, C3S we C3A-nyň jemlenen ýylylyk çykaryş tizligine 72 sagadyň täsiri, we HEC-iň gidrasiýa ýylylyk çykaryş tizligine we sulfoaluminat sementiň jemlenen ýylylyk çykaryş tizligine edýän täsiri. 72 sagadyň dowamynda, HEC beýleki sementiň we ýeke magdanyň gidrasiýasyna iň güýçli gijikdirme täsiri bolan sellýuloza efiridir. Iki täsiri birleşdirip, sementli material düzüminiň üýtgemegi bilen, sellýuloza efiriniň gidrasiýa ýylylygynyň çykarylyşyna we jemlenen ýylylygyň bölünip çykmagyna dürli täsir edýändigini görmek bolýar. Saýlanan sellýuloza efir, adaty Portland sementiniň we C, S gidrasiýa we ýylylyk çykaryş tizligini ep-esli azaldyp biler, esasan induksiýa möhletini uzaldýar, gidrasiýa we ýylylyk çykaryş nokadynyň görünmegini gijikdirýär, şolaryň arasynda sellýuloza efirini C, S gidrasiýa we ýylylyk goýberilişiniň gijikdirilmegi adaty Portland sement gidrasiýasy we ýylylyk goýberilişiniň gijä galmagyndan has aýdyňdyr; Sellýuloza efir, sulfoaluminat sement gidrasiýasynyň ýylylyk bölüniş tizligini hem gijikdirip biler, ýöne gijikdirmek ukyby gaty gowşak we esasan gidrasiýany 2 sagatdan soň gijikdirip biler; C3A gidrasiýasynyň ýylylyk çykaryş tizligi üçin sellýuloza efiriniň tizlenme ukyby gowşak.

3.2 Derňew we çekişme

Sellýuloziki efir sementiň gidrasiýasyny gijikdirýär. Silwa we başgalar. sellýuloziki efir gözenek ergininiň ýapyşygyny ýokarlandyrdy we ion hereketiniň tizligine päsgel berdi, şeýlelik bilen sementiň gidrasiýasyny gijikdirdi. Şeýle-de bolsa, köp edebiýat bu çaklama şübhelenýär, sebäbi synaglary pes ýapyşykly sellýuloza efirleriniň sementiň gidrasiýasyny gijikdirmek üçin has güýçli ukybynyň bardygyny ýüze çykardy. Aslynda, ionyň hereketi ýa-da göçüş wagty şeýle bir gysga welin, sement gidrasiýasynyň gijikdirilen wagty bilen deňeşdirip bolmaýar. Sellýuloza efir bilen sement gidratasiýa önümleriniň arasyndaky adsorbsiýa, sellýuloza efiriniň sement gidrasiýasynyň gijikmeginiň hakyky sebäbi hasaplanýar. Sellýuloza efiri kalsiý gidroksidi, CSH jeli we kalsiý alýuminat gidraty ýaly gidrasiýa önümleriniň ýüzüne aňsatlyk bilen siňdirilýär, ýöne ettringit we suwsuz faza bilen adsorbsiýa etmek aňsat däl, we sellýuloza efiriniň kalsiý gidroksidinde adsorbsion kuwwaty ýokarydyr. CSH jeli. Şonuň üçin adaty Portland sement gidrasiýa önümleri üçin sellýuloza efirinde kalsiý gidroksidinde iň güýçli gijikdirme, kalsiniň iň güýçli gijä galmagy, CSH jelinde ikinji gijikdirme we ettringitde iň gowşak gijikdirme bolýar.

Öňki gözlegler, ion däl polisakarid bilen mineral fazanyň arasyndaky adsorbsiýanyň esasan wodorod baglanyşygyny we himiki çylşyrymlylygy öz içine alýandygyny we bu iki täsir polisakaridiň gidroksil topary bilen mineral üstündäki metal gidroksidiň arasynda ýüze çykýandygyny görkezdi. Liu we başgalar. mundan başga-da polisakaridler bilen metal gidroksidleriň arasyndaky adsorbsiýany kislota-esasy täsir, polisakaridler kislotalar we metal gidroksidler esas hökmünde klassifikasiýa etdi. Berlen polisakarid üçin mineral üstüň aşgarlygy polisakaridler bilen minerallaryň özara täsiriniň güýjüni kesgitleýär. Bu kagyzda öwrenilen dört sany jel komponentiniň arasynda esasy metal ýa-da metal däl elementler Ca, Al we Si bar. Metal işjeňliginiň tertibine görä, gidroksidleriň gidroksidi Ca (OH) 2> Al (OH3> Si (OH) 4. Aslynda Si (OH) 4 ergini kislotaly we sellýuloza efirini adsorbirlemeýär. Şonuň üçin Sement gidratasiýa önümleriniň üstündäki Ca (OH) 2 gidrasiýa önümleriniň we sellýuloza efiriniň adsorbsion kuwwatyny kesgitleýär, sebäbi kalsiý gidroksidi, CSH jeli (3CaO · 2SiO2 · 3H20), ettringit (3CaO · Al2O3 · 3CaSO4 · 32H2O) we CaO-nyň organiki däl oksidleriniň düzümindäki kalsiý alýumin gidraty (3CaO · Al2O3 · 6H2O) 100%, 58.33%, 49.56% we 62 .2%. Şonuň üçin olaryň sellýuloza efir bilen adsorbsion kuwwatynyň tertibi kalsiý gidroksidi> kalsiýdir alýuminat> CSH gel> edebiýatyň netijelerine laýyk gelýän ettringit.

C3S-iň gidratasiýa önümlerine esasan Ca (OH) we csH jeli girýär we sellýuloza efirleri olara gowy gijikdirýär. Şonuň üçin sellýuloza efiriniň C3-leriň gidrasiýasynda gaty aç-açan gijä galmagy bar. C3S-den başga, adaty Portland sementi haýalrak C2s gidrasiýasyny hem öz içine alýar, bu sellýuloza efiriniň gijikdirme täsirini irki döwürde aýdyň görkezmeýär. Ordinaryönekeý silikatyň gidratasiýa önümlerine ettringit hem girýär we sellýuloza efiriniň gijikdirme täsiri pes. Şonuň üçin sellýuloza efiriniň c3-e gijikdirmek ukyby synagda görlen adaty Portland sementinden has güýçlidir.

C3A suw bilen gabat gelende çalt erär we gidratlanar, gidrasiýa önümleri adatça C2AH8 we c4AH13 bolup, gidrasiýa ýylylygy çykar. C2AH8 we c4AH13 ergini doýgunlyga ýetende, C2AH8 we C4AH13 altyburçly list gidratynyň kristallaşmagy emele geler we reaksiýanyň tizligi we gidrasiýa ýylylygy şol bir wagtda peseler. Sellýuloza efiriniň kalsiý alýuminat gidratyň (CxAHy) ýüzüne siňmegi sebäpli, sellýuloza efiriniň bolmagy C2AH8 we C4AH13 altyburçly plastinka gidratynyň kristallaşmagyny gijikdirer, netijede reaksiýanyň peselmegine we gidrasiýa ýylylyk çykarylyşynyň peselmegine sebäp bolar. sellýuloza efiriniň C3A gidrasiýa üçin gowşak tizlenme ukybynyň bardygyny görkezýän arassa C3A. Bu synagda sellýuloza efiriniň arassa c3A gidrasiýa üçin gowşak tizlendiriji ukybynyň bardygyny bellemelidiris. Şeýle-de bolsa, adaty Portland sementinde, c3A gips bilen ettringit emele getirjekdigi sebäpli, süýümli erginde ca2 + deňagramlylygyň täsiri sebäpli, sellýuloza efir ettringitiň emele gelmegini gijikdirer we şeýlelik bilen c3A-nyň gidrasiýasyny gijikdirer.

HEC, HPMC we HEMC-iň gidrasiýa we ýylylyk çykaryş tizligine we adaty Portland sementiniň, C3S we C3A-nyň jemlenen ýylylyk çykaryşyna 72 sagadyň dowamynda, we HEC-iň gidrasiýa we ýylylyk çykaryş tizligine we sulfoaluminatyň jemlenen ýylylyk çykaryşyna edýän täsirlerinden. sement 72 sagadyň içinde saýlanan üç sany sellýuloza efiriniň arasynda, c3-leriň we Portland sementiniň gijikdirilen gidrasiýa ukybynyň HEC-de iň güýçli, HEMC-den soň HPMC-de iň gowşakdygyny görmek bolýar. C3A barada aýdylanda bolsa, üç sany sellýuloza efiriniň gidrasiýany çaltlaşdyrmak ukyby hem bir tertipde, ýagny HEC iň güýçli, HEMC ikinji, HPMC iň gowşak we iň güýçli. Bu, sellýuloza efiriniň jel materiallarynyň gidratasiýa önümleriniň emele gelmegini gijikdirendigini özara tassyklady.

Sulfoaluminat sementiň esasy gidrasiýa önümleri ettringit we Al (OH) 3 jel. Sulfoaluminat sementdäki C2S, Ca (OH) 2 we cSH jelini emele getirmek üçin aýratyn gidratlaşar. Sellýuloza efiriniň we ettringitiň adsorbsiýasyna üns berilmezligi we sulfoaluminatyň gidrasiýasy gaty çalt bolandygy sebäpli, gidrasiýanyň irki döwründe sellýuloza efiriniň sulfoaluminat sementiň gidrasiýa ýylylyk derejesine az täsiri bar. Hydöne belli bir wagt gidrasiýa, sebäbi c2-ler Ca (OH) 2 we CSH jel öndürmek üçin aýratyn gidratlaşar, bu iki gidrasiýa önümi sellýuloza efirinde gijikdiriler. Şonuň üçin sellýuloza efiriniň sulfoaluminat sementiň gidrasiýasyny 2 sagatdan soň yza süýşürendigi syn edildi.

4. Netije

Bu kagyzda, izotermiki kalorimetriýa synagynyň üsti bilen sellýuloza efiriniň adaty Portland sementiniň, c3s, c3A, sulfoaluminat sementiň we beýleki dürli komponentleriň we 72 sagatda bir magdanyň gidrasiýa ýylylygyna täsir kanuny we emele geliş mehanizmi deňeşdirildi. Esasy netijeler:

: Sellýuloza efiriniň sulfoaluminat sementiň ýylylyk çykaryş tizligini peseltmegine edýän täsiri gaty gowşak, ýöne trikalsiý alýuminatynyň ýylylyk çykaryş tizligini gowulaşdyrmakda ejiz täsir edýär.

. Gidratasiýa önümleriniň görnüşi we mukdary sement bill magdanynyň dürli bölekleri üçin tapawutlanýar, şonuň üçin sellýuloza efiriniň gidrasiýa ýylylygyna täsiri birmeňzeş däl.