Гидроксиетил целлюлоза эфирының CSA цементын иртә гидратлаштыруга тәэсире

Нәтиҗәсегидроксиетил целлюлозасы (HEC)һәм гидроксиетил метил целлюлозасын (H HMEC, L HEMC) эре яки гидратлаштыру процессында һәм сульфоалуминат (CSA) цементының гидратлаштыру продуктлары өйрәнелде. Нәтиҗә шуны күрсәтте: L - HEMC-ның төрле эчтәлеге CSA цементының гидратлашуын 45,0 мин ~ 10.0 сәг. Өч целлюлоза эфиры да цемент эретү һәм CSA трансформация этабының гидратлашуын тоткарладылар, аннары гидратлашуны 2,0 ~ 10.0 сәг. Метил группасын кертү гидроксиетил целлюлоза эфирының CSA цементының гидратлашуына ярдәм итә, һәм L HEMC иң көчле эффектка ия; Төрле алмаштыргычлар һәм алмаштыру дәрәҗәләре булган целлюлоза эфирының гидратлашу алдыннан 12.0 сәгать эчендә гидратлаштыру продуктларына тәэсире шактый аерылып тора. HEMC гидратлаштыру продуктларына HECка караганда көчлерәк эффект күрсәтә. L HEMC үзгәртелгән CSA цемент эремчеге иң кальций-ванадит һәм алюминий сагыз 2,0 һәм 4,0 с гидратлашуда җитештерә.
Төп сүзләр: сульфоалуминат цемент; Cellеллюлоза эфиры; Алмаштыручы; Алмаштыру дәрәҗәсе; Гидратлаштыру процессы; Гидратлаштыру продукты

Сулфоалуминат (CSA) цементы сусыз кальций сульфоалуминат (C4A3) һәм богема (C2S) төп клинкер минералы буларак тиз каты һәм эре көч, туңдыруга каршы һәм үткәрүчәнлеккә, аз эшкәртүчәнлеккә, аз җылылык куллану өстенлекләренә ия. җитештерү процессы, клинкерны җиңел тарту белән. Ул ашыгыч ремонтта, үткәрүчәнлеккә каршы һәм башка проектларда киң кулланыла. Cellеллюлоза эфиры (б.з.) миномет модификациясендә киң кулланыла, чөнки аның су саклаучы һәм калынлашу үзенчәлекләре бар. CSA цемент гидратлаштыру реакциясе катлаулы, индукция вакыты бик кыска, тизләнеш чоры күп этаплы, һәм аның гидратлашуы кушылу һәм дәвалау температурасы тәэсиренә бирелә. Чжан һәм башкалар. HEMC CSA цементының гидратлашу индукция вакытын озайта ала һәм гидратлаштыру җылысының төп ноктасын артта калдыра ала. Кояш Чжэнпинг һ.б. HEMC-ның су сеңдерү эффектының цемент сазлыгының эре гидратлашуына тәэсир иткәнен ачыклады. Ву Кай һ.б. CSA цемент өслегендә HEMC-ның зәгыйфь adsorption цемент гидратлашуның җылылык чыгару тизлегенә тәэсир итәрлек түгел дип саный. HEMCның CSA цемент гидратлашуына тәэсире буенча тикшеренү нәтиҗәләре бертөрле булмаган, бу кулланылган цемент клинкерның төрле компонентлары аркасында булырга мөмкин. Ван һ.б. HEMC-ның су тотуы гидроксиетил целлюлозасына караганда яхшырак булуын ачыклады, һәм югары алмаштыру дәрәҗәсе булган HEMC-үзгәртелгән CSA цемент эремчесенең тишек эремәсенең динамик ябышлыгы һәм өслек киеренкелеге зуррак иде. Ли ianзян һ.б. HEMC-үзгәртелгән CSA цемент минометларының эре эчке температурасы үзгәрүен контрольдә тоттылар һәм HEMC тәэсиренең төрле дәрәҗәгә ия булуларын ачыкладылар.
Ләкин, CSA цементының эре гидратлашуына төрле алмаштыргычлар һәм алмаштыру дәрәҗәләре белән CE тәэсире турында чагыштырма өйрәнү җитәрлек түгел. Бу кәгазьдә гидроксиетил целлюлоза эфирының төрле эчтәлек, алмаштыручы төркемнәр һәм алмаштыру дәрәҗәләре CSA цементының эре гидратлашуына тәэсирләре өйрәнелде. Гидроксиетил целлюлоза эфиры белән 12 сәгать үзгәртелгән CSA цементының гидратлаштыру җылылык чыгару законы катгый анализланды, һәм гидратлаштыру продуктлары сан ягыннан анализланды.

1. Тест
1.1 Чимал
Cемент - 42,5 класслы тиз каты CSA цементы, башлангыч һәм соңгы көйләү вакыты - 28 мин һәм 50 мин. Аның химик составы һәм минераль составы (масса фракциясе, бу кәгазьдә искә алынган доза һәм су-цемент коэффициенты масса өлеше яки масса коэффициенты) I модификаторы 3 охшаш гидроксиетил целлюлоза эфирын үз эченә ала: Гидроксиетил целлюлозасы (HEC), алмаштыруның югары дәрәҗәсе. метил целлюлозасы (H HEMC), гидроксиетил метил фибринының түбән дәрәҗәсе, L, HEMC, 32, 37, 36 Пацның ябышлыгы, 2,5, 1,9, 1,6 катнаш су деонизацияләнгән су өчен алмаштыру дәрәҗәсе.
1.2 Катнашу
0,54 күләмендәге су-цемент коэффициенты, L HEMC эчтәлеге (бу мәкаләнең эчтәлеге су балыгы сыйфаты белән исәпләнә) wL = 0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, HEC һәм H HEMC эчтәлеге 0,5%. Бу кәгазьдә: L HEMC 0.1 wL = 0,1% L HEMC CSA цементын үзгәртү һ.б. CSA - чиста CSA цементы; HEC үзгәртелгән CSA цементы, L HEMC үзгәртелгән CSA цементы, H HEMC үзгәртелгән CSA цементы тиешенчә HCSA, LHCSA, HHCSA дип атала.
1.3 Тест ысулы
Гидратация җылысын сынау өчен 600 каналлы үлчәү диапазоны булган сигез каналлы изотермик микрометр кулланылды. Тест башланганчы, корал (20 ± 2) at һәм тотрыклы дым RH = (60 ± 5)% 6.0 ~ 8.0 с. CSA цементы, б. Э. Шунда ук үлчәү (10,0 ± 0,1) г ампулага салыгыз, ампуланы коралга салыгыз һәм вакыт сынавын башлап җибәрегез. Гидратлаштыру температурасы 20 was иде, һәм мәгълүматлар һәр 1 минутта яздырылды, һәм сынау 12.0 сәгатькә кадәр дәвам итте.
Термогравиметрик (TG) анализ: ISO 9597-2008 цемент - цемент плитасы әзерләнгән - Тест ысуллары - Вакытны һәм дөреслекне билгеләү. Катнаш цемент плитасы 20 мм × 20 мм × 20 мм сынау формасына салынды, һәм ясалма тибрәнүдән соң 10 тапкыр (20 ± 2) ℃ һәм RH = (60 ± 5)% астына куелды. Samрнәкләр тиешенчә t = 2.0, 4.0 һәм 12.0 с яшендә алынган. Ampleрнәкнең өслек катламын (mm1 мм) бетергәннән соң, ул кечкенә кисәкләргә бүленде һәм изопропил спиртына батты. Изопропил спирты гидратлашу реакциясен тулысынча туктатуны тәэмин итү өчен 7 көн рәттән һәр 1д алыштырылды, һәм 40 at даими авырлыкта киптерелде. (75 ± 2) мг үрнәкләрне критикка салыгыз, үрнәкләрне 30 1000 1000 heat температурада 20 ℃ / мин температурада азот атмосферасында адиабатик шартларда җылытыгыз. CSA цемент гидратлаштыру продуктларының җылылык бүленеше, нигездә, 50 ~ 550 at тәшкил итә, һәм химик яктан бәйләнгән су эчтәлеге бу диапазондагы үрнәкләрнең масса югалту дәрәҗәсен исәпләп алына ала. AFt 20 кристалл суларын югалтты, AH3 50-180 at җылылык бозылу вакытында 3 кристалл суларын югалтты. Eachәр гидратлаштыру продуктының эчтәлеге TG сызыгы буенча исәпләнергә мөмкин.

2. Нәтиҗә һәм фикер алышу
2.1 Гидратлаштыру процессына анализ
2.1.1 ГЭС эчтәлегенең гидратлаштыру процессына йогынтысы
Төрле эчтәлекнең гидратлашуы һәм экзотермик кәкреләре буенча L HEMC үзгәртелгән CSA цемент плитасы буенча, чиста CSA цемент плитасының гидратлашу һәм экзотермик кәкреләрендә 4 экзотермик биеклек бар (wL = 0%). Гидратлаштыру процессын таркату этабына (0 ~ 15.0мин), трансформация этабына (15,0 ~ 45.0мин) һәм тизләнеш этабына (45.0мин) ~ 54.0мин), тизләнеш этабына (54,0мин ~ 2,0с), динамик тигезлек этабына бүләргә мөмкин. 2.0 ~ 4.0с), тизләнеш этабы (4.0 ~ 5.0с), тизләнеш этабы (5.0 ~ 10.0с) һәм тотрыклылык этабы (10.0h ~). Гидратлашуга кадәр 15.0 минутта цемент минералы тиз эреп бетте, һәм бу этапта беренче һәм икенче гидратлашу экзотермик чокы һәм 15.0-45.0 мин AFt метастабель фазасы формалашуга һәм аның моносульфид кальций алюминат гидратына (AFm) үзгәрүенә туры килде. Гидратлашуның тизләнешен һәм тизләнеш этапларын бүлү өчен, 54,0мин гидратлашуның өченче экзотермаль чокы кулланылды, һәм AFt һәм AH3 җитештерү темплары моны инфляция ноктасы итеп кабул иттеләр, көчәюдән төшүгә, аннары динамик тигезлек этабына 2,0 с дәвам итте. . Гидратлаштыру 4.0 сәг булганда, гидратлаштыру кабат тизләнү этабына керде, C4A3 - тиз таркалу һәм гидратлаштыру продуктлары барлыкка килү, һәм 5.0 сәг. Гидратлаштыру якынча 10.0 сәгатьтән соң тотрыкланды.
L HEMC эчтәлегенең CSA цемент гидратлашуына тәэсиреһәм конверсия этабы төрле: L HEMC эчтәлеге аз булганда, L HEMC үзгәртелгән CSA цемент пастасы икенче гидратлаштыру җылылык иң югары ноктасы бераз алдарак күренде, җылылык чыгару тизлеге һәм җылылык чыгаруның иң югары бәясе саф CSA цемент пастасыннан күпкә югарырак; L HEMC эчтәлегенең артуы белән, L HEMC үзгәртелгән CSA цемент эремчесенең җылылык чыгару темплары әкренләп кимеде, һәм саф CSA цемент эремчегеннән түбәнрәк. L HEMC 0.1 гидратлашу экзотермик сызыгында экзотермик чокырлар саны саф CSA цемент пастасы белән бертигез, ләкин 3 нче һәм 4 нче гидратлаштыру экзотермик биеклекләре тиешенчә 42,0мин һәм 2,3 сәгатькә күтәрелә, һәм 33,5 һәм 9.0 белән чагыштырганда. мВт / г саф CSA цемент пастасы, аларның экзотермик чокылары тиешенчә 36,9 һәм 10,5 мВт / г кадәр күтәрелә. Бу шуны күрсәтә: 0,1% L HEMC тиешле этапта L HEMC үзгәртелгән CSA цементының гидратлашуын тизләтә һәм көчәйтә. Ә L HEMC эчтәлеге 0,2% ~ 0,5%, L HEMC үзгәртелгән CSA цемент тизләнеше һәм тизләнеш этапы әкренләп берләште, ягъни дүртенче экзотермик чокыр алдан һәм өченче экзотермик чок белән кушылгач, динамик баланс этапы уртасы күренми. , CSA цемент гидратлашу эффектында L HEMC мөһимрәк.
L HEMC CSA цементының гидратлашуын 45,0 мин ~ 10.0 сәг. 45.0мин ~ 5.0 сәгатьтә 0,1% L HEMC CSA цементының гидратлашуына аз тәэсир итә, ләкин L HEMC эчтәлеге 0,2% ~ 0,5% ка артканда, эффект зур түгел. Бу Портланд цементының гидратлашуына тәэсиреннән бөтенләй аерылып тора. Әдәбият тикшеренүләре күрсәткәнчә, молекулада күп санлы гидроксил группалары булган цемент кисәкчәләре һәм гидратлаштыру продуктлары кислотасы-база үзара бәйләнеше аркасында рекламаланачак, шулай итеп Портланд цементының эре гидратлашуы тоткарлана, һәм adsorption көчлерәк, тоткарлану тагын да ачык. Ләкин, әдәбиятта ачыкланганча, AF-ның өслегендә adsorbsion сыйдырышлыгы кальций силикат гидратына (C - S - H) гел, Ca (OH) 2 һәм кальций алюминат гидрат өслегенә караганда көчсезрәк, ә adsorption сыйдырышлыгы. CSA цемент кисәкчәләрендәге HEMC шулай ук ​​Портланд цемент кисәкчәләренә караганда көчсезрәк иде. Моннан тыш, ЕС молекуласындагы кислород атомы ирекле суны водород бәйләнеше рәвешендә adsorbed су итеп төзәтә ала, цемент сазлыгында парга әйләнгән су торышын үзгәртә ала, аннары цемент гидратиясенә тәэсир итә ала. Ләкин, гидратлашу вакытының озайтылуы белән әкрен-әкрен зәгыйфьләнү һәм су сеңдерү акрынлап зәгыйфьләнәчәк. Билгеле вакыттан соң, adsorbed су чыгарылачак һәм алга таба сусызланган цемент кисәкчәләре белән реакцияләнәчәк. Моннан тыш, CE-ның уйлап табу эффекты гидратлаштыру продуктлары өчен озын урын бирергә мөмкин. Бу L HEMC 45,0 мин гидратлашканнан соң CSA цемент гидратлашуын алга этәрүенең сәбәбе булырга мөмкин.
2.1.2 ГЭСны алмаштыручы һәм аның дәрәҗәсе гидратлаштыру процессына йогынтысы
Аны гидратлаштыру җылылык чыгару кәкреләреннән өч б. Э. L HEMC белән чагыштырганда, HEC һәм H HEMC үзгәртелгән CSA плиткаларының гидратлаштыру җылылык чыгару ставкалары шулай ук ​​дүрт гидратлаштыру җылылык чыгару дәрәҗәсенә ия. Б. э. HEC һәм H - HEMC кушылуы 3-нче гидратлашу экзотермик чокырын бераз тоткарлады, 4-нче гидратлаштыру экзотермик биеклеген сизелерлек күтәрде, һәм 4-нче гидратлаштыру экзотермик иң югары ноктасын арттырды. Ахырда, өч CE үзгәртелгән CSA плиталарының гидратлашу җылылыгы 2,0 ~ 10.0 с гидратлашу чорындагы саф CSA пычракларына караганда зуррак, бу өч эраның барысы да бу этапта CSA цементының гидратлашуына ярдәм итә. 2,0 ~ 5.0 с гидратлаштыру чорында, L HEMC үзгәртелгән CSA цементының гидратлашу җылылыгы иң зуры, һәм H HEMC һәм HEC икенче, бу түбән алмаштыргыч HEMCның CSA цемент гидратлашуына тәэсир итү көчен күрсәтә. . HEMC катализатор эффекты HEC тәэсиренә караганда көчлерәк иде, бу метил группасының кертелүе CSA цементының гидратлашуына CE катализатор эффектын көчәйткәнен күрсәтә. Б. э.
Б. э. Стерик киртәсе төрле алмаштыргычлар белән аерылып тора. HEC ян чылбырында гидроксиетил гына бар, ул метил группасы булган HEMCдан кечерәк. Шуңа күрә, HEC CSA цемент кисәкчәләренә иң көчле adsorption эффекты һәм цемент кисәкчәләре белән су арасындагы контакт реакциясенә иң зур йогынты ясый, шуңа күрә ул өченче гидратлашу экзотермик чокында иң ачык тоткарлану эффектына ия. Highгары алмаштыру белән HEMC-ның су үзләштерүе түбән алмаштыру белән HEMCныкыннан көчлерәк. Нәтиҗәдә, флокуляцияләнгән структуралар арасында гидратлашу реакциясендә катнашкан ирекле су кими, бу үзгәртелгән CSA цементының башлангыч гидратлашуына зур йогынты ясый. Шуңа күрә өченче гидротермик чокы тоткарлана. Түбән алмаштыргыч HEMCларның су зәгыйфьлеге һәм кыска эш вакыты бар, нәтиҗәдә адсорбент су иртә чыгарыла һәм күп санлы сусыз цемент кисәкчәләре гидратлаша. Зәгыйфь adsorption һәм су сеңдерү CSA цементының гидратлашу һәм трансформация этабына төрле тоткарланган эффектларга ия, нәтиҗәдә цемент гидратлашуының эраның соңгы этабында аермасы барлыкка килә.
2.2 Гидратлаштыру продуктларына анализ
2.2.1 ГЭС эчтәлегенең гидратлаштыру продуктларына йогынтысы
L HEMC-ның төрле эчтәлеге буенча CSA су сазлыгының TG DTG сызыгын үзгәртү; Химик яктан бәйләнгән су ww һәм гидратлаштыру продуктларының эчтәлеге AFt һәм AH3 wAFt һәм wAH3 TG кәкреләре буенча исәпләнде. Хисапланган нәтиҗәләр күрсәткәнчә, саф CSA цемент пастасының DTG кәкреләре 50 ~ 180 ℃, 230 ~ 300 ℃ һәм 642 ~ 975 at дәрәҗәсендә өч биеклекне күрсәттеләр. AFt, AH3 һәм доломитның бозылуына туры килә. Гидратлашу 2,0 сәгатьтә, L HEMC үзгәртелгән CSA плитасының TG кәкреләре төрле. Гидратлашу реакциясе 12,0 с җиткәч, кәкреләрдә зур аерма юк. 2,0 гидратлашуда, wL = 0%, 0,1%, 0,5% L HEMC үзгәртелгән CSA цемент пастасы химик бәйләүче су күләме 14,9%, 16,2%, 17,0%, һәм AFt эчтәлеге 32,8%, 35,2%, 36,7%, тиешенчә. AH3 эчтәлеге тиешенчә 3,1%, 3,5% һәм 3,7% иде, бу L HEMC кушылуы 2,0 сәг цементлы гидратлашуның гидратлашу дәрәҗәсен яхшыртканын, һәм AFt һәм AH3 гидратлаштыру продуктлары җитештерүне арттырганын күрсәтә. CSA цементының гидратлашуы. Бу булырга мөмкин, чөнки HEMC гидрофобик группа метилын да, гидрофилик группа гидроксиетилын да үз эченә ала, алар өслек активлыгына ия һәм цемент сазлыгында сыек фазаның өслек киеренкелеген сизелерлек киметә ала. Шул ук вакытта, ул цемент гидратлаштыру продуктлары җитештерүне җиңеләйтү өчен һава кертү эффектына ия. 12.0 с гидратлашуда, L HEMCдагы AFt һәм AH3 эчтәлеге үзгәртелгән CSA цемент плитасы һәм саф CSA цемент плитасы зур аерма юк иде.
2.2.2 ГЭС алмаштыргычларының йогынтысы һәм аларның алмаштыру дәрәҗәләре гидратлаштыру продуктларына
Өч б. Э. Ww, wAFt һәм wAH3-нең тиешле исәпләү нәтиҗәләре түбәндәгечә: 2.0 һәм 4.0 с гидратлашуда, төрле цемент пычракларының TG кәкреләре шактый аерылып тора. Гидратлашу 12,0 сәгатькә җиткәч, төрле цемент пычракларының TG кәкреләренең зур аермасы юк. 2,0 с гидратлашуда, саф CSA цемент пычрак һәм HEC, L HEMC, H HEMC үзгәртелгән CSA цемент сулары химик яктан бәйләнгән су күләме тиешенчә 14,9%, 15.2%, 17,0%, 14,1%. 4.0 с гидратлашуда, саф CSA цемент сазлыгының TG сызыгы иң аз кимеде. Өч б. Э. L HEMC үзгәртелгән CSA цементлы химик бәйләүче су күләме иң зуры. Ахырда, төрле алмаштыргычлар һәм алмаштыру дәрәҗәләре булган CE CSA цементының башлангыч гидратлаштыру продуктларында зур аермалар бар, һәм L - HEMC гидратлаштыру продуктлары формалашуга иң зур этәргеч эффекты. 12.0 с гидратлашуда, өч эссе үзгәртелгән CSA цемент эремчәләренең масса югалту дәрәҗәсе белән чиста CSA цемент эремчәләре арасында зур аерма юк иде, бу кумулятив җылылык чыгару нәтиҗәләренә туры килгән, бу CE гидратлашуга зур йогынты ясаганын күрсәтә. 12.0 сәг.
Моннан тыш, L HEMC үзгәртелгән CSA плитасының AFt һәм AH3 характеристик иң югары көче гидратлашу 2.0 һәм 4.0 с иң зуры булуын күрергә мөмкин. Чиста CSA плитасы һәм HEC, L HEMC, H HEMC үзгәртелгән CSA плитасы 32,8%, 33,3%, 36,7% һәм 31,0% булган, 2,0 гидратта. AH3 эчтәлеге тиешенчә 3,1%, 3.0%, 3,6% һәм 2,7% иде. 4.0 с гидратлашуда AFt эчтәлеге 34,9%, 37,1%, 41,5% һәм 39,4%, һәм AH3 эчтәлеге тиешенчә 3,3%, 3,5%, 4,1% һәм 3,6% иде. Күрергә була, L HEMC CSA цементының гидратлаштыру продуктларын формалаштыруда иң көчле эффектка ия, һәм HEMC-ны пропагандалау эффекты HECныкына караганда көчлерәк. L - HEMC белән чагыштырганда, H - HEMC күзәнәк эремәсенең динамик ябышлыгын сизелерлек яхшыртты, шулай итеп су транспортына йогынты ясады, нәтиҗәдә үтеп керү тизлеге кимеде, һәм бу вакытта гидратлаштыру продуктлары җитештерүгә тәэсир итте. HEMCлар белән чагыштырганда, HEC молекулаларында водород бәйләү эффекты тагын да ачык, һәм су сеңдерү эффекты көчлерәк һәм озаграк дәвам итә. Бу вакытта, югары алмаштыручы HEMCларның да, аз алмаштыручы HEMCларның да су сеңдерү эффекты күренми. Моннан тыш, CE цемент пычрак эчендәге микро-зонада су транспортының "ябык әйләнәсе" формалаштыра, һәм б. Э. 12.0 с гидратлашуда, CE-ның AFt һәм AH3 CSA цемент эремчек җитештерүгә тәэсире әһәмиятле түгел иде.

3. Йомгаклау
.
. 10.0 с.
(3) Метилны гидроксиетилга кертү аның CSA цементының гидратлашуына 2,0 ~ 5.0 сәгатьтә сизелерлек көчәйтә ала, һәм L HEMCның CSA цементы гидратлашуына тәэсир итү H HEMC-тан көчлерәк.
(4) ИС эчтәлеге 0,5% булганда, L HEMC үзгәртелгән CSA плитасы белән 2.0 һәм 4.0 с үзгәртелгән AFt һәм AH3 күләме иң югары, һәм гидратлашуны пропагандалау эффекты иң мөһим; H HEMC һәм HEC үзгәртелгән CSA плиткалары AFT һәм AH3 эчтәлеген чиста CSA слураларына караганда 4.0 с гидратлаштыруда гына җитештерделәр. 12.0 с гидратлашуда, 3-нче гасырның CSA цементының гидратлаштыру продуктларына тәэсире әһәмиятле түгел иде.