Целюлозне ефір на морфологію раннього еттрингуту

Вплив ефіру гідроксиетил -метил целюлози та ефіру метил целюлози на морфологію еттриніту в ранній цементній суспензії вивчали за допомогою скануючої електронної мікроскопії (SEM). Результати показують, що відношення довжини діаметра кристалів еттрингот у гідроксиетил метил-целюлозній ефірі модифікована суспензія менша, ніж у звичайній суспензії, а морфологія кристалів еттрітитів коротка стрижня. Співвідношення довжини діаметра кристалів еттрингот у модифікованій ефірі метил-целюлозної ефіру більше, ніж у звичайній суспензії, а морфологія кристалів еттринтіту-голкове. Кристали ettringite у звичайних цементних суспільах мають співвідношення сторін десь між ними. Завдяки вищевказаному експериментальному дослідженні зрозуміло, що різниця молекулярної маси двох видів ефіру целюлози є найважливішим фактором, що впливає на морфологію еттриніту.

Ключові слова:ettringite; Співвідношення довжини діаметра; Метиловий целюлозний ефір; Гідроксиетил метил целюлоза ефір; морфологія

ETTRINGITE, як дещо розширений продукт гідратації, суттєво впливає на продуктивність цементного бетону, і завжди був дослідницькою точкою точки цементних матеріалів. Еттринінгт - це різновид трисульфідного типу кальцієвого гідрата алюмінату алюмінату, його хімічна формула - [Ca3al (OH) 6 · 12H2O] 2 · (SO4) 3 · 2H2O, або можна записати як 3CAO · Al2O3 · 3CASO4 · 32H2O, часто скорочується як AFT . У портлендській цементній системі Ettringite в основному утворюється реакцією гіпсу з алюмінацією або алюмінативними мінералами, що відіграє роль затримки гідратації та ранньої міцності цементу. На утворення та морфологію еттринготу впливають багато факторів, таких як температура, значення рН та концентрація іонів. Ще в 1976 році Meta et al. Використовувана скануюча електронна мікроскопія для вивчення морфологічних характеристик АФТ і виявила, що морфологія таких дещо розширених продуктів гідратації дещо відрізняється, коли простір росту був достатньо великим і коли простір був обмежений. Перший був здебільшого стрункими голкоподібними сферилами, а другий-здебільшого коротка призма у формі стрижня. Дослідження Ян Веньяна виявили, що форми AFT відрізняються від різних середовищ затвердіння. Вологі середовища затримують генерацію AFT у бетоні, легованому на розширенні, і збільшили можливість набряку та розтріскування бетону. Різні середовища впливають не лише на утворення та мікроструктуру АФТ, але і на його стабільність обсягу. Chen Huxing та ін. встановлено, що довгострокова стабільність AFT знижувалася зі збільшенням вмісту C3A. Кларк та Монтейро та ін. Встановлено, що зі збільшенням тиску навколишнього середовища структура кристалів AFT змінювалася від порядку до розладу. Балоніс та Глассер переглянули зміни щільності AFM та AFT. Renaudin et al. вивчали структурні зміни AFT до та після занурення в розчину та структурні параметри AFT у спектрі Рамана. Kunther et al. вивчав вплив взаємодії між співвідношенням кальцію-силікону CSH та іоном сульфату на тиск кристалізації AFT за допомогою ЯМР. У той же час, заснований на застосуванні AFT у цементних матеріалах, Wenk та ін. Вивчена кормова кристалічна орієнтація бетонної секції за допомогою жорсткого синхротронного випромінювання рентгенівської дифракційної обробки. Було досліджено утворення AFT у змішаному цементі та дослідницькій гарячій точці еттриніту. На основі затримки реакції еттриніту, деякі вчені провели багато досліджень щодо причини фази в кормі.

Розширення обсягу, спричинене утворенням еттриніту, іноді сприятливе, і воно може діяти як "розширення", подібне до агента розширення оксиду магнію для підтримки стабільності об'єму матеріалів на основі цементу. Додавання полімерної емульсії та повторної емульсії порошку змінює макроскопічні властивості матеріалів на основі цементу завдяки їх значному впливу на мікроструктуру матеріалів на основі цементу. Однак, на відміну від переробленої емульсійної порошку, яка в основному посилює властивість зв'язку загартованого розчину, водорозчинний полімерний целюлозний ефір (CE) дає нещодавно змішаний мінометний хороший затримка води та потовщення, тим самим покращуючи робочі показники. Зазвичай використовується неіонна СЕ, включаючи метилову целюлозу (MC), гідроксиетил целюлозу (HEC), гідроксипропіл метил целюлозу (HPMC),Гідроксиетил метил целюлоза (HEMC)тощо, і CE відіграє роль у нещодавно змішаному розчині, але також впливає на процес гідратації цементної суспензії. Дослідження показали, що HEMC змінює кількість AFT, що виробляється як продукт гідратації. Однак жодне дослідження систематично не порівнювали вплив СЕ на мікроскопічну морфологію АФТ, тому в цьому документі досліджується різниця впливу HEMC та MC на мікроскопічну морфологію Еттінгхема на ранній (1-денній) цементній суспензії за допомогою аналізу зображень та Порівняння.

1. Експеримент

1.1 Сировина

P · II 52.5R Portland Cement, вироблений Anhui Conch Cement Co., Ltd був обраний в якості цементу в експерименті. Дві целюлозні ефіри - гідроксиетил метилцелюлоза (HEMC) та метилцелюлоза (метилцелюлоза, Шанхайська група сиропатів) відповідно. MC); Вода змішування - водопровідна вода.

1.2 Експериментальні методи

Коефіцієнт водного цементу зразка цементної пасти становило 0,4 (масове співвідношення води до цементу), а вміст ефіру целюлози становив 1% від маси цементу. Підготовку зразка проводили відповідно до GB1346-2011 "методу випробувань споживання води, встановлення часу та стабільності стандартної послідовності цементу". Після утворення зразка пластикова плівка була інкапсульована на поверхні цвілі для запобігання випаровуванню поверхневої води та карбонізації, а зразок поміщали в приміщення для затвердіння з температурою (20 ± 2) ℃ та відносною вологості (60 ± 5 ) %. Через 1 день форму видаляли, а зразок зламали, потім невеликий зразок взяли з середини і просочили в безводному етанолі для припинення гідратації, і зразок вивозили та сушили перед тестуванням. Висушені зразки приклеювали до таблиці зразка провідним двостороннім клеєм, а шар золотої плівки розпилювали на поверхню крессінгтоном 108auto Automatic Ion Sputtering інструментом. Струм розпилення становив 20 мА, а час розпилення - 60 с. Для спостереження за морфологічними характеристиками AFT на зразковому розділі використовували екологічний скануючий електронний мікроскоп (ESEM). Високий вакуумний вторинний електронний режим був використаний для спостереження за кордоном. Напруга прискорення становила 15 кВ, діаметр плями променя - 3,0 нм, а робоча відстань контролювалася приблизно на 10 мм.

2. Результати та обговорення

SEM-зображення Ettringite у загартованій суспензії цементу, модифікованої HEMC з структурою мембрани HEMC. Чжан Донгфанг та ін. Також виявив короткий стрижень, що нагадує стрижні, коли спостерігали зміни мікроструктури модифікованої цементної суспензії через ESEM. Вони вважали, що звичайна цементна суспензія швидко відреагувала після зустрічі з водою, тому кормовий кристал був струнким, а розширення віку гідратації призвело до постійного збільшення співвідношення діаметру довжини. Однак HEMC підвищила в'язкість розчину, знизила швидкість зв'язування іонів у розчині і затримала прихід води на поверхню частинок клінкера, тому співвідношення діаметру довжини в АФТ збільшилось у слабкій тенденції, і його морфологічні характеристики показали Коротка форма, що нагадує стрижня. Порівняно з AFT у звичайній цементній суспензії того ж віку, ця теорія була частково перевірена, але не застосовується для пояснення морфологічних змін АФТ в модифікованій цементній суспензії. Зображення ETTRIDITE SEM в 1-денному загартованому MC-модифікованому цементному суспензії також показали орієнтоване зростання шаруватого Са (OH) 2, деякі кормові поверхні також були покриті плівковою структурою МС, а в АФТ виявляли морфологічні характеристики росту кластерів. Однак для порівняння, кристал AFT у модифікованій цементній суспензії має більший співвідношення діаметра довжини та більш струнку морфологію, що демонструє типову морфологію ацикулярки.

І HEMC, і MC затримали процес ранньої гідратації цементу та підвищили в'язкість розчину, але відмінності в морфологічних характеристиках перед ними все ще були значущими. Вищезазначені явища можуть бути додатково розроблені з точки зору молекулярної структури ефіру целюлози та кристалічної структури. Renaudin et al. Просочивши синтезований AFT у підготовленому лужному розчині, щоб отримати «мокрий корм», і частково видалив його і висушило на поверхню насиченого розчину CACL2 (35% відносної вологості), щоб отримати «сухий афт». Після дослідження вдосконалення структури за допомогою Раманської спектроскопії та рентгенівської дифракції порошку було встановлено, що між двома структурами не було різниці, лише напрямок утворення кристалів клітин, змінених у процесі сушіння, тобто в процесі навколишнього середовища Зміна від "мокрої" на "сухість", кристали AFT утворювали клітини вздовж нормального напрямку поступово збільшуватися. Кристали в кормі вздовж нормального напрямку С стали все менше і менше. Найбільш основна одиниця тривимірного простору складається з нормальної лінії, B звичайної лінії та нормальної лінії C, яка перпендикулярна один до одного. У випадку, якщо норми B були фіксовані, кристали в кормі, скупчені уздовж нормалів, в результаті чого збільшено поперечний переріз клітини в площині AB Normals. Таким чином, якщо HEMC "зберігає" більше води, ніж МС, в локалізованій області може відбуватися "сухе" середовище, заохочуючи бічну агрегацію та ріст корфних кристалів. Patural та ін. виявив, що для самого СЕ, чим вище ступінь полімеризації (або чим більша молекулярна маса), тим більша в'язкість СЕ і чим кращі показники утримання води. Молекулярна структура HEMC та MCS підтримує цю гіпотезу, при цьому гідроксиетил -група має набагато більшу молекулярну вагу, ніж група водню.

Як правило, кристали AFT будуть утворюватися і осаджувались лише тоді, коли відповідні іони досягають певного насичення в системі розчину. Тому такі фактори, як концентрація іонів, температура, значення рН та утворення в реакційному розчині, можуть суттєво вплинути на морфологію кристалів АФТ, а зміни у умовах штучного синтезу можуть змінити морфологію кристалів АФТ. Тому співвідношення кристалів AFT у звичайній суспензії цементу між ними може бути викликано єдиним коефіцієнтом споживання води в ранній гідратації цементу. Однак різниця в морфології кристалів AFT, спричиненої HEMC та MC, повинна бути в основному пов'язана з їх спеціальним механізмом утримання води. HEMC та MCS створюють «закриту петлю» водного транспорту в мікрозоні свіжої цементної суспензії, що дозволяє провести «короткий період», в якому воду «легко потрапити і важко вийти». Однак у цей період також змінюється середовище рідкої фази в і поблизу мікрозону. Такі фактори, як концентрація іонів, рН тощо, зміна середовища росту ще більше відображається на морфологічних характеристиках кристалів AFT. Цей «закритий петля» транспорту води схожий на механізм дії, описаний Purchez et al. HPMC відіграє роль у утриманні води.

3. Висновок

(1) Додавання ефіру гідроксиетил метил целюлози (HEMC) та ефіру метил целюлози (МС) може суттєво змінити морфологію еттринту на початку (1 день) звичайної цементної суспензії.

(2) довжина і діаметр кристала еттрингот у модифікованій цементовій суспензії - невелика і коротка форма стрижня; Співвідношення довжини та діаметра кристалів ettringite у модифікованій цементній суспензії велике, що є формою голки. Кристали еттрингот у звичайних цементних суспенах мають співвідношення сторін між цими двома.

(3) Різний вплив двох ефірів целюлози на морфологію еттриніту по суті пов'язаний з різницею молекулярної маси.