Cellеллюлоза эфирының төрле цемент һәм бер руда гидратлашу җылылыгына тәэсире

целлюлоза эфирының Портланд цементының гидратлашу җылылыгына, сульфоалуминат цементына, трикальций силикатына һәм трикальций алюминатына 72 сәгатьтә изотермаль калориметрия тесты белән чагыштырылды. Нәтиҗә шуны күрсәтә: целлюлоза эфиры Портланд цементының һәм трикальций силикатының гидратлашу һәм җылылык чыгару дәрәҗәсен сизелерлек киметә ала, һәм трикальций силикатының гидратлашу һәм җылылык чыгару тизлегенә кимү эффекты мөһимрәк. Селлюлоза эфирының сульфоалуминат цемент гидратлашуының җылылык чыгару тизлеген киметүгә тәэсире бик зәгыйфь, ләкин ул трикальций алюминат гидратлашуының җылылык чыгару тизлеген яхшыртуда зәгыйфь тәэсир итә. Cellеллюлоза эфиры кайбер гидратлаштыру продуктлары белән үзләштереләчәк, шулай итеп гидратлаштыру продуктларының кристалллашуын тоткарлый, аннары цемент һәм бер руда гидратлашу җылылыгына тәэсир итә.

Төп сүзләр:целлюлоза эфиры; Ementемент; Бер руда; Гидратация җылылыгы; adsorption

1. Кереш сүз

Cellеллюлоза эфиры - коры катнаш минометта, үз-үзен кысучы бетонда һәм башка яңа цемент нигезендәге материалларда калынлаштыручы һәм су саклаучы агент. Ләкин, целлюлоза эфиры шулай ук ​​цемент нигезендәге материалларның эш вакытын яхшырту, минометның эзлеклелеген яхшырту һәм бетон төшү вакытын югалту өчен цемент гидратлашуны тоткарлый, шулай ук ​​төзелеш барышын тоткарларга мөмкин. Аерым алганда, түбән температура шартларында кулланылган минометка һәм бетонга тискәре йогынты ясар. Шуңа күрә, цемент гидратлаштыру кинетикасы буенча целлюлоза эфирының законын аңлау бик мөһим.

OU һәм Pourchez целлюлоза эфирының молекуляр авырлыгы, цемент гидратлаштыру кинетикасына алмаштыру дәрәҗәсе яки молекуляр параметрларның тәэсирен системалы рәвештә өйрәнделәр, һәм бик мөһим нәтиҗәләр ясадылар: Гидроксиетил целлюлоза эфирының (HEC) гидратлашуны тоткарлау сәләте. цемент гадәттә метил целлюлоза эфирына (HPMC), гидроксиметил этил целлюлоза эфирына (HEMC) һәм метил целлюлоза эфирына караганда көчлерәк. Метил булган целлюлоза эфирында метил күләме түбән булса, цемент гидратлашуын тоткарлау сәләте көчлерәк. Cellеллюлоза эфирының молекуляр авырлыгы түбән булса, цементның гидратлашуын тоткарлау сәләте көчлерәк. Бу нәтиҗәләр целлюлоза эфирын дөрес сайлау өчен фәнни нигез бирә.

Cементның төрле компонентлары өчен целлюлоза эфирының цемент гидратлашу кинетикасына тәэсире инженерлык кушымталарында бик борчылган проблема. Ләкин бу яктан тикшеренүләр юк. Бу кәгазьдә целлюлоза эфирының гади Портланд цементы, C3S (трикальций силикаты), C3A (трикальций алюминаты) һәм сульфоалуминат цементы (SAC) гидратлашу кинетикасына тәэсире изотермаль калориметрия тесты аша өйрәнелде, үзара бәйләнешне тагын да яхшырак аңлау һәм целлюлоза эфиры һәм цемент гидратлаштыру продуктлары арасында эчке механизм. Бу цемент нигезендәге материалларда целлюлоза эфирын рациональ куллану өчен тагын бер фәнни нигез бирә, шулай ук ​​башка кушылмалар һәм цемент гидратлаштыру продуктлары арасындагы үзара бәйләнеш өчен тикшеренү нигезе бирә.

2. Тест

2.1 Чимал

(1) гади Портланд цементы (P · 0). Wuhan Huaxin Cement Co., LTD тарафыннан җитештерелгән, спецификация P · 042.5 (ГБ 175-2007), дулкын озынлыгы дисперсия тибындагы рентген флуоресцент спектрометр белән билгеләнә (AXIOS алдынгы, PANalytical Co., LTD.). JADE 5.0 программа тәэминаты анализы буенча, C3S, C2s, C3A, C4AF һәм гипс цемент клинкер минералларына өстәп, цемент чималына кальций карбонаты да керә.

(2) сульфоалуминат цемент (SAC). Чжэнчжоу Ван Лу Семент Индустриясе ООО җитештергән тиз каты сульфоалуминат цемент - Р.Стар 42.5 (ГБ 20472-2006). Аның төп төркемнәре - кальций сульфоалуминат һәм дикальций силикаты.

(3) трикальций силикаты (C3S). Ca (OH) 2, SiO2, Co2O3 һәм H2O басыгыз: 3: 1: 0.08: 10 масса коэффициенты тигез кушылды һәм цилиндрик яшел билет ясау өчен 60MPa даими басымы астында басылды. Билет 1400 at 1,5 кремний-молибден таягында югары температуралы электр мичендә исәпләнде, аннары микродулкынлы мичкә 40 минутка җылыту өчен күчерелде. Билетны алганнан соң, ул кинәт суытылды һәм кат-кат сындырылды һәм әзер продукттагы бушлай CaO эчтәлеге 1,0% тан ким булмаганга кадәр исәпләнде.

(4) трикальций алюминат (c3A). CaO һәм A12O3 тигез кушылды, кремний-молибден таягы электр мичендә 1450 calc кальцинацияләнде, порошокка әйләнде, һәм бушлай CaO эчтәлеге 1,0% тан ким булмаганга кадәр, һәм C12A7 һәм CA иң югары нокталары булган. игътибарсыз калдырылды.

(5) целлюлоза эфиры. Элеккеге эш 16 төр целлюлоза эфирының гади Портланд цементының гидратлашу һәм җылылык чыгару тизлегенә тәэсирен чагыштырды, һәм төрле целлюлоза эфирларының цементның гидратлашуы һәм җылылык чыгару законында зур аермалары барлыгын ачыклады, эчке механизмны анализлады. Бу зур аерма. Элеккеге тикшеренүләр нәтиҗәләре буенча, гади Портланд цементына тоткарлык эффекты булган өч төрле целлюлоза эфиры сайланды. Алар арасында гидроксиетил целлюлоза эфиры (HEC), гидроксипропил метил целлюлоза эфиры (HPMC), һәм гидроксиетил метил целлюлоза эфиры (HEMC) бар. Cellеллюлоза эфирының ябышлыгы 2% концентрацияле, 20 of температура һәм әйләнү тизлеге 12 р / мин булган әйләнүче вискометр белән үлчәнде. Cellеллюлоза эфирының ябышлыгы 2% концентрацияле, 20 of температура һәм әйләнү тизлеге 12 р / мин булган әйләнүче вискометр белән үлчәнде. Cellеллюлоза эфирының моляр алмаштыру дәрәҗәсе җитештерүче тарафыннан тәэмин ителә.

(6) Су. Икенчел дистилляцияләнгән су кулланыгыз.

2.2 Тест ысулы

Гидратация җылылыгы. TA инструменты компаниясе җитештергән TAM Air 8 каналлы изотермаль калориметр кабул ителде. Барлык чимал да эксперимент алдыннан температураны сынау өчен даими температурада сакланган (мәсәлән (20 ± 0,5) ℃). Беренчедән, калориметрга 3 г цемент һәм 18 мг целлюлоза эфир порошогы кушылды (целлюлоза эфирының цемеллацион материалга масса катнашуы 0,6% иде). Тулы кушылганнан соң, катнаш су (икенчел дистилляцияләнгән су) күрсәтелгән су-цемент коэффициенты буенча кушылды һәм тигез итеп кушылды. Аннары, тиз сынау өчен калориметрга салдылар. C3A-ның су бәйләүче коэффициенты 1,1, калган өч цементит материалның су бәйләүче коэффициенты 0,45.

3. Нәтиҗә һәм фикер алышу

3.1 Тест нәтиҗәләре

HEC, HPMC һәм HEMCның гидратлашу җылылык чыгару тизлегенә һәм гади Портланд цементының, C3S һәм C3A кумулятив җылылык чыгару тизлегенә, һәм HECның гидратлашу җылылык тизлегенә һәм сульфоалуминат цементның кумулятив җылылык чыгару тизлегенә тәэсире. 72 сәг., HEC - целлюлоза эфиры, башка цемент һәм бер руда гидратлашуына иң көчле тоткарлык эффекты. Ике эффектны берләштереп, цементит материал составының үзгәрүе белән, целлюлоза эфирының гидратлашу җылылыгы һәм кумулятив җылылык чыгарылышына төрле йогынты ясавын табарга мөмкин. Сайланган целлюлоза эфиры гади Портланд цементының һәм C, S гидратлашу һәм җылылык җибәрү темпын сизелерлек киметә ала, нигездә индукция вакытын озайта, гидратлашу һәм җылылык чыгару күренешен тоткарлый, алар арасында целлюлоза эфиры C, S гидратлашу һәм җылылык чыгару тизлеген тоткарлау гади Портланд цемент гидратлашуына һәм җылылык чыгару тизлегенә караганда ачык күренә. Cellеллюлоза эфиры шулай ук ​​сульфоалуминат цемент гидратлашуның җылылык чыгару тизлеген тоткарлый ала, ләкин тоткарлау сәләте бик зәгыйфь, һәм гидратлашуны 2 сәгатьтән соң тоткарлый; C3A гидратлашуның җылылык чыгару тизлеге өчен, целлюлоза эфиры тиз тизләнү сәләтенә ия.

3.2 Анализ һәм дискуссия

Cellеллюлозик эфир механизмы цемент гидратлашуны тоткарлый. Силва һ.б. целлюлозик эфир күзәнәк эремәсенең ябышлыгын арттырды һәм ион хәрәкәте тизлегенә комачаулады, шулай итеп цемент гидратлашуны тоткарлады. Ләкин, күпчелек әдәбият бу фаразга шикләнә, чөнки аларның экспериментлары ачыклаганча, түбән ябышлыгы булган целлюлоза эфирлары цемент гидратлашуны тоткарлау көченә ия. Чынлыкта, ион хәрәкәте яки миграция вакыты шулкадәр кыска ки, цемент гидратлашу тоткарлану вакыты белән чагыштырып булмый. Cellеллюлоза эфиры белән цемент гидратлаштыру продуктлары арасындагы adsorption целлюлоза эфиры белән цемент гидратлашуының тоткарлануының төп сәбәбе булып санала. Cellеллюлоза эфиры кальций гидроксиды, CSH гели һәм кальций алюминат гидраты кебек гидратлаштыру продуктлары өслегенә җиңел кушылалар, ләкин этрингит һәм сусызланмаган фаза белән кушылу җиңел түгел, һәм кальций гидроксидындагы целлюлоза эфирының adsorbsion сыйдырышлыгы югары. CSH гел. Шуңа күрә, гади Портланд цемент гидратлаштыру продуктлары өчен, целлюлоза эфирында кальций гидроксидында иң көчле тоткарлык, кальцийда иң көчле тоткарлык, CSH гелендә икенче тоткарлык һәм этрингитта иң зәгыйфь тоткарлык бар.

Элеккеге тикшеренүләр күрсәткәнчә, ион булмаган полисахарид һәм минераль фаза арасында адсорбция водород бәйләнешен һәм химик катлаулануны үз эченә ала, һәм бу ике эффект полисахарид гидроксил төркеме белән минераль өслектәге металл гидроксид арасында була. Лю һ.б. алга таба полисахаридлар һәм металл гидроксидлар арасында adsorptionны кислота-үзара тәэсир итү, полисахаридлар кислоталар һәм металл гидроксидлар нигез итеп классификацияләделәр. Бирелгән полисахарид өчен минераль өслекнең эшкәртүчәнлеге полисахаридлар һәм минераллар арасындагы үзара бәйләнешнең көчен билгели. Бу кәгазьдә өйрәнелгән дүрт гелл компоненты арасында төп металл яки металл булмаган элементлар арасында Ca, Al һәм Si бар. Металл эшчәнлеге тәртибе буенча, аларның гидроксидларының эшкәртүчәнлеге Ca (OH) 2> Al (OH3> Si (OH) 4. Чынлыкта, Si (OH) 4 эремәсе кислоталы һәм целлюлоза эфирын сеңдерми. Шуңа күрә Caемент гидратлаштыру продуктлары өслегендә Ca (OH) 2 эчтәлеге гидратлаштыру продуктларының һәм целлюлоза эфирының adsorbsion куәтен билгели, чөнки кальций гидроксиды, CSH гели (3CaO · 2SiO2 · 3H20), этрингит (3CaO · Al2O3 · 3CaSO4 · 32H2O) һәм кальций алюминат гидраты (3CaO · Al2O3 · 6H2O) CaO органик булмаган оксидлары эчтәлегендә 100%, 58.33%, 49.56% һәм 62 .2% алуминат> CSH гел> эттрингит, бу әдәбият нәтиҗәләре белән туры килә.

C3S гидратлаштыру продуктларына, нигездә, Ca (OH) һәм csH гел керә, һәм целлюлоза эфиры аларга яхшы тоткарлык эффекты бирә. Шуңа күрә, целлюлоза эфиры C3s гидратлашуында бик ачык тоткарлана. C3Sдан кала, гади Портланд цементы шулай ук ​​әкренрәк C2s гидратлаштыруны үз эченә ала, бу целлюлоза эфирының тоткарлану эффектын беренче этапта ачык күрми. Гади силикатның гидратлаштыру продуктларына шулай ук ​​этрингит керә, һәм целлюлоза эфирының тоткарлану эффекты начар. Шуңа күрә, целлюлоза эфирының c3-ларга тоткарлану сәләте тестта күзәтелгән гади Портланд цементына караганда көчлерәк.

C3A су белән очрашканда тиз эри һәм гидратланачак, һәм гидратлаштыру продуктлары гадәттә C2AH8 һәм c4AH13, һәм гидратлаштыру җылылыгы чыгарылачак. C2AH8 һәм c4AH13 эремәсе туенуга җиткәч, C2AH8 һәм C4AH13 алты почмаклы гидрат кристалллашуы барлыкка киләчәк, һәм реакция тизлеге һәм гидратлашу җылылыгы бер үк вакытта кимиячәк. Кальций алюминат гидраты (CxAHy) өслегендә целлюлоза эфирының adsorbsion булуы аркасында, целлюлоза эфиры C2AH8 һәм C4AH13 алты почмаклы тәлинкә гидратының кристаллашуын тоткарлый, нәтиҗәдә реакция тизлеге кими һәм җылылык җибәрү тизлеге кими. саф C3A, бу целлюлоза эфирының C3A гидратлашу өчен зәгыйфь тизләнеш сәләтенә ия булуын күрсәтә. Әйтергә кирәк, бу тестта целлюлоза эфиры саф c3A гидратлашу өчен зәгыйфь тизләтү сәләтенә ия. Ләкин, гади Портланд цементында, чөнки c3A гипс белән этрингит формалаштырачак, эре эремәдә ca2 + баланс тәэсире аркасында, целлюлоза эфиры этрингит формалашуны тоткарлый, шулай итеп c3A гидратлашуын тоткарлый.

HEC, HPMC һәм HEMC-ның гидратлашу һәм җылылык чыгару тизлегенә һәм 72 сәгать эчендә гади Портланд цементының, C3S һәм C3A кумулятив җылылык тәэсиренә, һәм HEC-ның гидратлашу һәм җылылык чыгару тизлегенә һәм сульфоалуминатның кумулятив җылылык чыгаруга тәэсиреннән. 72 цемент эчендә цемент, күренгәнчә, сайланган өч целлюлоза эфиры арасында, c3 һәм Портланд цементының тоткарланган гидратлашу сәләте HECда иң көчлесе, аннары HEMC, HPMCда иң зәгыйфь. C3Aга килгәндә, өч целлюлоза эфирының гидратлашуны тизләтү сәләте дә бер тәртиптә, ягъни HEC иң көчле, HEMC икенче, HPMC иң көчсез һәм көчле. Бу үзара раслады, целлюлоза эфиры гелл материалларының гидратлаштыру продуктларын формалаштыруны тоткарлады.

Сульфоалуминат цементның төп гидратлаштыру продуктлары - этрингит һәм Al (OH) 3 гель. Сульфоалуминат цементтагы C2S шулай ук ​​Ca (OH) 2 һәм cSH гелен формалаштыру өчен аерым гидратланачак. Чөнки целлюлоза эфиры һәм этрингитның adsorbsionы игътибарсыз калырга мөмкин, һәм сульфоалуминатның гидратлашуы бик тиз, шуңа күрә, гидратлашуның беренче этабында, целлюлоза эфиры сульфоалуминат цементның гидратлашу җылылыгына аз тәэсир итә. Ләкин билгеле бер гидратлашу вакытына, чөнки c2лар Ca (OH) 2 һәм CSH гел чыгару өчен аерым гидратланалар, бу ике гидратлаштыру продукты целлюлоза эфиры белән тоткарланачак. Шуңа күрә, целлюлоза эфиры сульфоалуминат цементның гидратлашуын 2 сәгатьтән соң тоткарлады.

4. Йомгаклау

Бу кәгазьдә, изотермаль калориметрия сынаулары аша, целлюлоза эфирының гади Портланд цементының гидратлашу җылылыгына тәэсир итү законы һәм формалашу механизмы, с3фолуминат цемент һәм башка төрле компонентлар һәм бер руда 72 сәг. Төп нәтиҗәләр түбәндәгечә:

(1) Cellеллюлоза эфиры гади Портланд цементының һәм трикальций силикатының гидратлашу җылылыгын сизелерлек киметергә мөмкин, һәм трикальций силикатының гидратлашу җылылыгын киметү эффекты мөһимрәк; Селлфолуминат цементның җылылык чыгару тизлеген киметүгә целлюлоза эфирының йогынтысы бик зәгыйфь, ләкин трикальций алюминатының җылылык чыгару тизлеген яхшыртуда зәгыйфь йогынты ясый.

(2) целлюлоза эфиры кайбер гидратлаштыру продуктлары белән үзләштереләчәк, шулай итеп гидратлаштыру продуктларының кристалллашуы тоткарлана, цемент гидратлашуның җылылык чыгару тизлегенә тәэсир итә. Гидратлаштыру продуктларының төре һәм күләме цемент рудасының төрле компонентлары өчен төрле, шуңа күрә целлюлоза эфирының гидратлашу җылылыгына тәэсире бер үк түгел.