Cellulose eter sa morphology ng maagang ettringite

Ang mga epekto ng hydroxyethyl methyl cellulose eter at methyl cellulose eter sa morphology ng ettringite sa maagang semento slurry ay pinag -aralan sa pamamagitan ng pag -scan ng mikroskopya ng elektron (SEM). Ang mga resulta ay nagpapakita na ang haba ng diameter na ratio ng ettringite crystals sa hydroxyethyl methyl cellulose eter na binagong slurry ay mas maliit kaysa sa ordinaryong slurry, at ang morphology ng ettringite crystals ay maikling rod-like. Ang haba ng diameter na ratio ng mga ettringite crystals sa methyl cellulose eter na binagong slurry ay mas malaki kaysa sa ordinaryong slurry, at ang morphology ng ettringite crystals ay karayom-Rod. Ang mga ettringite crystals sa ordinaryong semento slurries ay may isang aspeto ng ratio sa isang lugar sa pagitan. Sa pamamagitan ng pang -eksperimentong pag -aaral sa itaas, mas malinaw na ang pagkakaiba ng molekular na bigat ng dalawang uri ng cellulose eter ay ang pinakamahalagang kadahilanan na nakakaapekto sa morpolohiya ng ettringite.

Mga pangunahing salita:ettringite; Haba ng diameter; Methyl cellulose eter; Hydroxyethyl methyl cellulose eter; Morpolohiya

Ang Ettringite, bilang isang bahagyang pinalawak na produkto ng hydration, ay may isang makabuluhang epekto sa pagganap ng kongkreto ng semento, at palaging ang hotspot ng pananaliksik ng mga materyales na batay sa semento. Ang Ettringite ay isang uri ng trisulfide type calcium aluminate hydrate, ang kemikal na formula nito ay [Ca3al (OH) 6 · 12H2O] 2 · (SO4) 3 · 2H2O, o maaaring isulat bilang 3CAO · Al2O3 · 3Caso4 · 32H2O, madalas na pinaikling bilang aft . Sa sistema ng semento ng Portland, ang ettringite ay pangunahing nabuo sa pamamagitan ng reaksyon ng dyipsum na may aluminado o ferric aluminate mineral, na gumaganap ng papel ng pagkaantala ng hydration at maagang lakas ng semento. Ang pagbuo at morphology ng ettringite ay apektado ng maraming mga kadahilanan tulad ng temperatura, halaga ng pH at konsentrasyon ng ion. Maaga pa noong 1976, Metha et al. Ginamit ang pag -scan ng mikroskopya ng elektron upang pag -aralan ang mga katangian ng morphological ng AFT, at natagpuan na ang morpolohiya ng naturang bahagyang pinalawak na mga produktong hydration ay bahagyang naiiba kapag ang puwang ng paglago ay sapat na malaki at kapag ang puwang ay limitado. Ang dating ay karamihan ay payat na mga spherules na hugis-karayom ​​na hugis, habang ang huli ay halos maikling hugis-baras na prisma. Natagpuan ng pananaliksik ni Yang Wenyan na ang mga form na aft ay naiiba sa iba't ibang mga kapaligiran sa pagpapagaling. Ang mga basa na kapaligiran ay maantala ang aft henerasyon sa pagpapalawak-doped kongkreto at dagdagan ang posibilidad ng kongkreto na pamamaga at pag-crack. Ang iba't ibang mga kapaligiran ay nakakaapekto hindi lamang sa pagbuo at microstructure ng AFT, kundi pati na rin ang katatagan ng dami nito. Chen Huxing et al. natagpuan na ang pangmatagalang katatagan ng AFT ay nabawasan sa pagtaas ng nilalaman ng C3A. Clark at Monteiro et al. natagpuan na sa pagtaas ng presyon ng kapaligiran, ang istraktura ng kristal ng AFT ay nagbago mula sa pagkakasunud -sunod sa kaguluhan. Sinuri ng Balonis at Glasser ang mga pagbabago sa density ng AFM at Aft. Renaudin et al. pinag -aralan ang mga pagbabago sa istruktura ng aft bago at pagkatapos ng paglulubog sa solusyon at ang mga istruktura na mga parameter ng aft sa Raman spectrum. Kunther et al. pinag-aralan ang epekto ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng CSH gel calcium-silikon ratio at sulfate ion sa aft crystallization pressure ng NMR. Kasabay nito, batay sa aplikasyon ng AFT sa mga materyales na batay sa semento, Wenk et al. pinag-aralan ang aft crystal orientation ng kongkretong seksyon sa pamamagitan ng hard synchrotron radiation x-ray diffraction finishing teknolohiya. Ang pagbuo ng aft sa halo -halong semento at ang hotspot ng pananaliksik ng Ettringite ay ginalugad. Batay sa naantala na reaksyon ng ettringite, ang ilang mga iskolar ay nagsagawa ng maraming pananaliksik sa sanhi ng aft phase.

Ang pagpapalawak ng dami na dulot ng pagbuo ng ettringite ay paminsan-minsan, at maaari itong kumilos bilang isang "pagpapalawak" na katulad ng magnesium oxide expansion agent upang mapanatili ang katatagan ng dami ng mga materyales na batay sa semento. Ang pagdaragdag ng polymer emulsion at redispersible emulsion powder ay nagbabago ng macroscopic na mga katangian ng mga materyales na batay sa semento dahil sa kanilang mga makabuluhang epekto sa microstructure ng mga materyales na batay sa semento. Gayunpaman, hindi tulad ng redispersible emulsion powder na higit sa lahat ay nagpapabuti sa pag-aari ng bonding ng matigas na mortar, ang tubig na natutunaw na polymer cellulose eter (CE) ay nagbibigay ng bagong halo-halong mortar na mahusay na pagpapanatili ng tubig at pampalapot na epekto, kaya pinapabuti ang pagganap ng pagtatrabaho. Ang non-ionic CE ay karaniwang ginagamit, kabilang ang methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC),hydroxyethyl methyl cellulose (HEMC), atbp, at ang CE ay gumaganap ng isang papel sa bagong halo -halong mortar ngunit nakakaapekto rin sa proseso ng hydration ng semento slurry. Ipinakita ng mga pag -aaral na binabago ng HEMC ang dami ng AFT na ginawa bilang isang produkto ng hydration. Gayunpaman, walang mga pag-aaral na sistematikong inihambing ang epekto ng CE sa mikroskopikong morphology ng AFT, kaya ginalugad ng papel na ito ang pagkakaiba ng epekto ng HEMC at MC sa mikroskopikong morpolohiya ng Ettringham sa unang bahagi (1-araw) semento slurry sa pamamagitan ng pagsusuri ng imahe at Paghahambing.

1. Eksperimento

1.1 hilaw na materyales

P · II 52.5R Portland semento na ginawa ng Anhui Conch Cement Co, ang LTD ay napili bilang semento sa eksperimento. Ang dalawang cellulose eter ay ang hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) at methylcellulose (methylcellulose, Shanghai Sinopath group) ayon sa pagkakabanggit. Mc); Ang paghahalo ng tubig ay gripo ng tubig.

1.2 Mga Paraan ng Eksperimentong

Ang ratio ng water-semento ng sample ng semento ng semento ay 0.4 (ang mass ratio ng tubig sa semento), at ang nilalaman ng cellulose eter ay 1% ng masa ng semento. Ang paghahanda ng ispesimen ay isinasagawa ayon sa GB1346-2011 "Paraan ng Pagsubok para sa Pagkonsumo ng Tubig, Pagtatakda ng Oras at Katatagan ng Semento Pamantayang Karaniwang". Matapos mabuo ang ispesimen, ang plastik na pelikula ay naka -encode sa ibabaw ng amag upang maiwasan ang pagsingaw ng tubig sa ibabaw at carbonization, at ang ispesimen ay inilagay sa isang curing room na may temperatura ng (20 ± 2) ℃ at kamag -anak na kahalumigmigan ng (60 ± 5 ) %. Matapos ang 1 araw, tinanggal ang amag, at nasira ang ispesimen, pagkatapos ay isang maliit na sample ang kinuha mula sa gitna at nababad sa anhydrous ethanol upang wakasan ang hydration, at ang sample ay kinuha at natuyo bago subukan. Ang mga pinatuyong mga sample ay nakadikit sa halimbawang talahanayan na may conductive double-sided adhesive, at isang layer ng gintong film ay na-spray sa ibabaw ng Cressington 108auto awtomatikong ion sputtering instrumento. Ang sputtering kasalukuyang ay 20 mA at ang oras ng sputtering ay 60 s. Ang FEI Quantafeg 650 Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM) ay ginamit upang obserbahan ang mga katangian ng morphological ng AFT sa seksyon ng sample. Ang mataas na vacuum pangalawang mode ng elektron ay ginamit upang obserbahan ang aft. Ang pagbilis ng boltahe ay 15 kV, ang diameter ng beam spot ay 3.0 nm, at ang distansya ng pagtatrabaho ay kinokontrol ng halos 10 mm.

2. Mga Resulta at Talakayan

Ang mga imahe ng SEM ng ettringite sa matigas na hemc na binagong semento slurry ay nagpakita na ang paglago ng orientation ng layered ca (OH) 2 (CH) ay halata, at ang aft ay nagpakita ng hindi regular na akumulasyon ng maikling rod-like aft, at ang ilang maikling rod-like aft ay nasaklaw na may istraktura ng lamad ng hemc. Zhang Dongfang et al. Natagpuan din ang maikling rod-like aft kapag pinagmamasdan ang mga pagbabago sa microstructure ng binagong semento ng semento sa pamamagitan ng ESEM. Naniniwala sila na ang ordinaryong semento slurry ay mabilis na gumanti pagkatapos makatagpo ng tubig, kaya't ang aft crystal ay payat, at ang pagpapalawak ng edad ng hydration ay humantong sa patuloy na pagtaas ng ratio ng haba ng diameter. Gayunpaman, nadagdagan ng HEMC ang lagkit ng solusyon, nabawasan ang pagbubuklod ng rate ng mga ions sa solusyon at naantala ang pagdating ng tubig sa ibabaw ng mga particle ng clinker, kaya ang haba ng diameter na ratio ng AFT ay nadagdagan sa isang mahina na takbo at ang mga katangian ng morphological ay nagpakita nito Maikling hugis ng baras. Kung ikukumpara sa aft sa ordinaryong semento slurry ng parehong edad, ang teoryang ito ay bahagyang napatunayan, ngunit hindi ito naaangkop upang ipaliwanag ang mga pagbabago sa morphological ng AFT sa binagong semento ng semento. Ang mga imahe ng SEM ng ettridite sa 1-araw na pinatigas na MC na binagong semento slurry ay nagpakita rin ng orientated na paglaki ng layered Ca (OH) 2, ang ilang mga ibabaw ng ibabaw ay natatakpan din ng istraktura ng pelikula ng MC, at ang AFT ay nagpakita ng mga katangian ng morphological ng paglago ng kumpol. Gayunpaman, sa pamamagitan ng paghahambing, ang Aft Crystal sa MC na binagong semento slurry ay may mas malaking haba ng diameter na ratio at isang mas payat na morpolohiya, na nagpapakita ng isang tipikal na acicular morphology.

Parehong HEMC at MC ay naantala ang maagang proseso ng hydration ng semento at nadagdagan ang lagkit ng solusyon, ngunit ang mga pagkakaiba sa mga katangian ng morphological na sanhi ng mga ito ay makabuluhan pa rin. Ang nasa itaas na mga kababalaghan ay maaaring higit na maipaliwanag mula sa pananaw ng molekular na istraktura ng cellulose eter at aft crystal na istraktura. Renaudin et al. Ibabad ang synthesized aft sa inihanda na solusyon ng alkali upang makakuha ng "basa na aft", at bahagyang tinanggal ito at pinatuyo ito sa ibabaw ng puspos na solusyon ng CACL2 (35% kamag -anak na kahalumigmigan) upang makakuha ng "dry aft". Matapos ang pag-aaral ng pagpipino ng istraktura ng Raman spectroscopy at x-ray powder diffraction, natagpuan na walang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang istruktura, tanging ang direksyon ng pagbuo ng kristal ng mga cell ay nagbago sa proseso ng pagpapatayo, iyon ay, sa proseso ng kapaligiran Baguhin mula sa "basa" hanggang sa "tuyo", ang mga kristal na nabuo ng mga cell kasama ang normal na direksyon ng isang unti -unting nadagdagan. Ang aft crystals sa kahabaan ng C normal na direksyon ay naging mas kaunti at mas kaunti. Ang pinaka pangunahing yunit ng three-dimensional space ay binubuo ng isang normal na linya, B normal na linya at normal na linya na kung saan ay patayo sa bawat isa. Sa kaso na ang mga pamantayan sa B ay naayos, ang mga kristal na clustered kasama ang isang kaugalian, na nagreresulta sa isang pinalawak na seksyon ng cell cross sa eroplano ng mga kaugalian ng AB. Kaya, kung ang HEMC ay "nag -iimbak" ng mas maraming tubig kaysa sa MC, ang isang "tuyo" na kapaligiran ay maaaring mangyari sa isang naisalokal na lugar, na hinihikayat ang pag -iipon ng pag -ilid at paglaki ng mga kristal. Patural et al. natagpuan na para sa CE mismo, mas mataas ang antas ng polymerization (o mas malaki ang molekular na timbang), mas malaki ang lagkit ng CE at mas mahusay ang pagganap ng pagpapanatili ng tubig. Ang molekular na istraktura ng HEMC at MCS ay sumusuporta sa hypothesis na ito, kasama ang pangkat na hydroxyethyl na mayroong mas malaking timbang ng molekular kaysa sa pangkat ng hydrogen.

Kadalasan, ang mga kristal ng AFT ay bubuo at mag -uunlad lamang kapag ang mga may -katuturang mga ion ay umabot sa isang tiyak na saturation sa sistema ng solusyon. Samakatuwid, ang mga kadahilanan tulad ng konsentrasyon ng ion, temperatura, halaga ng pH at puwang ng pagbuo sa solusyon ng reaksyon ay maaaring makabuluhang nakakaapekto sa morpolohiya ng mga AFT crystals, at ang mga pagbabago sa mga kondisyon ng artipisyal na synthesis ay maaaring magbago ng morpolohiya ng mga kristal na AFT. Samakatuwid, ang ratio ng mga kristal ng AFT sa ordinaryong semento slurry sa pagitan ng dalawa ay maaaring sanhi ng iisang kadahilanan ng pagkonsumo ng tubig sa maagang hydration ng semento. Gayunpaman, ang pagkakaiba sa morpolohiya ng AFT na dulot ng HEMC at MC ay dapat na pangunahin dahil sa kanilang espesyal na mekanismo ng pagpapanatili ng tubig. Ang mga HEMC at MC ay lumikha ng isang "saradong loop" ng transportasyon ng tubig sa loob ng microzone ng sariwang semento slurry, na nagpapahintulot sa isang "maikling panahon" kung saan ang tubig ay "madaling pumasok at mahirap lumabas." Gayunpaman, sa panahong ito, ang kapaligiran ng likidong phase sa at malapit sa microzone ay nabago din. Ang mga kadahilanan tulad ng konsentrasyon ng ion, pH, atbp, ang pagbabago ng kapaligiran ng paglago ay karagdagang makikita sa mga katangian ng morphological ng mga kristal na AFT. Ang "saradong loop" ng transportasyon ng tubig ay katulad ng mekanismo ng pagkilos na inilarawan ni Pourchez et al. Ang HPMC ay may papel na ginagampanan sa pagpapanatili ng tubig.

3. Konklusyon

.

(2) ang haba at diameter ng ettringite crystal sa binagong semento ng semento ay maliit at maikling hugis ng baras; Ang haba at diameter na ratio ng mga ettringite crystals sa MC na binagong semento slurry ay malaki, na kung saan ay ang hugis-karayom ​​na hugis. Ang mga ettringite crystals sa ordinaryong semento slurries ay may isang ratio ng aspeto sa pagitan ng dalawang ito.

(3) Ang iba't ibang mga epekto ng dalawang cellulose eter sa morphology ng ettringite ay mahalagang dahil sa pagkakaiba sa timbang ng molekular.