Cellulose ether títúnṣe simenti slurry

Awọn ipa ti o yatọ si molikula be ti kii-ionic cellulose ether lori pore be ti simenti slurry ti a iwadi nipa iṣẹ iwuwo igbeyewo ati macroscopic ati airi pore be akiyesi. Awọn esi fihan pe nonionic cellulose ether le mu porosity ti simenti slurry. Nigbati iki ti kii-ionic cellulose ether títúnṣe slurry jẹ iru, porosity tihydroxyethyl cellulose ether(HEC) títúnṣe slurry kere ju ti hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC) ati methyl cellulose ether (MC) ti a ṣe atunṣe slurry. Isalẹ awọn iki / ojulumo molikula àdánù ti HPMC cellulose ether pẹlu iru Ẹgbẹ akoonu, awọn kere awọn porosity ti awọn oniwe-atunṣe simenti slurry. Non-ionic cellulose ether le din awọn dada ẹdọfu ti omi alakoso ati ki o ṣe awọn simenti slurry rorun lati dagba awọn nyoju. Awọn ohun elo ether cellulose ti kii ṣe ionic ti wa ni itọsi ni itọsọna ni wiwo gaasi-omi ti awọn nyoju, eyiti o tun mu ki iki ti ipele slurry simenti ati ki o mu agbara ti simenti slurry lati ṣe iduroṣinṣin awọn nyoju.

Awọn ọrọ pataki:ether cellulose nonionic; Simenti slurry; Ilana pore; Ilana molikula; Ẹdọfu oju; iki

Nonionic cellulose ether (lẹhin ti a tọka si bi cellulose ether) ni o nipọn ti o dara julọ ati idaduro omi, ati pe a lo ni lilo pupọ ni amọ-lile ti o gbẹ, ti npa ti ara ẹni ati awọn ohun elo miiran ti o da lori simenti. Awọn ethers Cellulose ti a lo ninu awọn ohun elo orisun simenti nigbagbogbo pẹlu methyl cellulose ether (MC), hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC), hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC) ati hydroxyethyl cellulose ether (HEC), laarin eyiti HPMC ati HEMC jẹ awọn ohun elo ti o wọpọ julọ. .

Cellulose ether le ṣe pataki ni ipa lori eto pore ti slurry simenti. Pourchez et al., Nipasẹ idanwo iwuwo ti o han, idanwo iwọn pore (ọna abẹrẹ Mercury) ati itupalẹ aworan sEM, pinnu pe ether cellulose le mu nọmba awọn pores pọ si pẹlu iwọn ila opin ti 500nm ati awọn pores pẹlu iwọn ila opin ti nipa 50-250μm ni slurry simenti. Pẹlupẹlu, fun slurry simenti lile, Pipin iwọn pore ti iwuwo molikula kekere HEC ti a yipada simenti slurry jẹ iru si ti slurry simenti mimọ. Awọn lapapọ pore iwọn didun ti ga molikula àdánù HEC títúnṣe simenti slurry jẹ ti o ga ju ti o ti funfun simenti slurry, sugbon kekere ju ti HPMC títúnṣe simenti slurry pẹlu aijọju kanna aitasera. Nipasẹ akiyesi SEM, Zhang et al. ri pe HEMC le ṣe alekun nọmba awọn pores pẹlu iwọn ila opin ti 0.1mm ni amọ simenti. Wọn tun rii nipasẹ idanwo abẹrẹ Makiuri pe HEMC le ṣe alekun iwọn didun pore lapapọ ati iwọn ila opin pore apapọ ti simenti slurry, ti o mu ki ilosoke pataki ninu nọmba awọn pores nla pẹlu iwọn ila opin ti 50nm ~ 1μm ati awọn pores nla pẹlu iwọn ila opin ti diẹ sii. ju 1μm. Sibẹsibẹ, nọmba awọn pores pẹlu iwọn ila opin ti o kere ju 50nm ti dinku ni pataki. Saric-Coric et al. gbagbọ pe cellulose ether yoo ṣe simenti slurry diẹ sii la kọja ati ki o yorisi ilosoke ti macropores. Jenni et al. ṣe idanwo iwuwo iṣẹ ati pinnu pe ida iwọn didun pore ti amọ simenti ti yipada HEMC jẹ isunmọ 20%, lakoko ti amọ simenti mimọ nikan ni iye kekere ti afẹfẹ ninu. Silva et al. rii pe ni afikun si awọn oke meji ni 3.9 nm ati 40 ~ 75nm bi slurry simenti mimọ, awọn oke giga meji tun wa ni 100 ~ 500nm ati tobi ju 100μm nipasẹ idanwo abẹrẹ mercury. Ma Baoguo et al. rii pe ether cellulose pọ si nọmba awọn pores ti o dara pẹlu awọn iwọn ila opin ti o kere ju 1μm ati awọn pores nla pẹlu awọn iwọn ila opin ti o tobi ju 2μm ni amọ simenti nipasẹ idanwo abẹrẹ makiuri. Bi fun awọn idi ti cellulose ether mu porosity ti simenti slurry, o ti wa ni maa gbagbo wipe cellulose ether ni dada aṣayan iṣẹ-ṣiṣe, yoo bùkún ni air ati omi ni wiwo, lara kan fiimu, ki bi lati stabilize awọn nyoju ni simenti slurry.

Nipasẹ iṣiro iwe-iwe ti o wa loke, o le rii pe ipa ti cellulose ether lori ipilẹ pore ti awọn ohun elo ti o da lori simenti ti gba ifojusi nla. Sibẹsibẹ, ọpọlọpọ awọn iru ether cellulose lo wa, iru ether cellulose kanna, iwuwo molikula ibatan rẹ, akoonu ẹgbẹ ati awọn aye igbekalẹ molikula miiran tun yatọ pupọ, ati awọn oniwadi inu ile ati ajeji lori yiyan ether cellulose nikan ni opin si ohun elo oniwun wọn. aaye, aini aṣoju, ipari jẹ eyiti ko ṣeeṣe "overgeneralization", ki alaye ti cellulose ether siseto ko jin to. Ninu iwe yii, ipa ti ether cellulose pẹlu oriṣiriṣi molikula lori eto pore ti simenti slurry ni a ṣe iwadi nipasẹ idanwo iwuwo ti o han ati akiyesi macroscopic ati airi pore be akiyesi.

1. Idanwo

1.1 aise Awọn ohun elo

Simenti naa jẹ simenti P·O 42.5 arinrin Portland ti a ṣe nipasẹ Huaxin Cement Co., LTD., Ninu eyiti a ṣe iwọn akopọ kemikali nipasẹ AXIOS Ad-Vanced wefulngth disperssion-type X-ray fluorescence spectrometer (PANa — lytical, Netherlands), ati tiwqn alakoso ni ifoju nipasẹ ọna Bogue.

Cellulose ether ti yan mẹrin iru ether cellulose owo, lẹsẹsẹ methyl cellulose ether (MC), hydroxypropyl methyl cellulose ether (HPMC1, HPMC2) ati hydroxyethyl cellulose ether (HEC), HPMC1 molikula be ati HPMC2 iru, ṣugbọn awọn iki jẹ Elo kere ju HPMC2 , Iyẹn ni, ibi-ara molikula ibatan ti HPMC1 kere pupọ ju ti HPMC2 lọ. Nitori awọn ohun-ini ti o jọra ti hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMc) ati HPMC, awọn HEMC ko yan ninu iwadi yii. Lati yago fun ipa ti akoonu ọrinrin lori awọn abajade idanwo, gbogbo awọn ethers cellulose ni a yan ni 98 ℃ fun 2h ṣaaju lilo.

A ṣe idanwo viscosity ti cellulose ether nipasẹ NDJ-1B rotary viscosimeter (Ile-iṣẹ Shanghai Changji). Idojukọ ojutu idanwo (ipin titobi ti cellulose ether si omi) jẹ 2.0%, iwọn otutu jẹ 20℃, ati iwọn yiyi jẹ 12r/min. Awọn ẹdọfu dada ti cellulose ether ni idanwo nipasẹ ọna oruka. Ohun elo idanwo jẹ JK99A laifọwọyi tensiometer (Ile-iṣẹ Shanghai Zhongchen). Ifojusi ojutu idanwo jẹ 0.01% ati iwọn otutu jẹ 20 ℃. Awọn akoonu ẹgbẹ Cellulose ether ti pese nipasẹ olupese.

Gẹgẹbi iki, ẹdọfu dada ati akoonu ẹgbẹ ti ether cellulose, nigbati ifọkansi ojutu jẹ 2.0%, ipin viscosity ti HEC ati ojutu HPMC2 jẹ 1: 1.6, ati ipin viscosity ti HEC ati ojutu MC jẹ 1: 0.4, ṣugbọn Ninu idanwo yii, ipin-simenti omi-omi jẹ 0.35, ipin simenti ti o pọju jẹ 0.6%, ipin ibi-pupọ ti ether cellulose si omi jẹ nipa 1.7%, o kere ju 2.0%, ati ipa synergistic ti simenti slurry lori iki, nitorinaa iki iyato ti HEC, HPMC2 tabi MC títúnṣe simenti slurry jẹ kekere.

Ni ibamu si awọn iki, dada ẹdọfu ati ẹgbẹ akoonu ti cellulose ether, awọn dada ẹdọfu ti kọọkan cellulose ether ti o yatọ si. Cellulose ether ni o ni awọn mejeeji hydrophilic awọn ẹgbẹ (hydroxyl ati ether awọn ẹgbẹ) ati hydrophobic awọn ẹgbẹ (methyl ati glucose erogba oruka), ni a surfactant. Cellulose ether ti o yatọ si, iru ati akoonu ti hydrophilic ati hydrophobic awọn ẹgbẹ wa ti o yatọ, Abajade ni orisirisi awọn dada ẹdọfu.

1.2 Awọn ọna idanwo

Awọn oriṣi mẹfa ti slurry simenti ni a pese sile, pẹlu slurry simenti mimọ, ether cellulose mẹrin (MC, HPMCl, HPMC2 ati HEC) ti a ṣe atunṣe simenti pẹlu ipin simenti 0.60% ati HPMC2 ti a yipada simenti slurry pẹlu ipin simenti 0.05%. Ref, MC - 0,60, HPMCl - 0,60, Hpmc2-0.60. HEC 1-0.60 ati hpMC2-0.05 fihan pe ipin-simenti omi jẹ mejeeji 0.35.

Simenti slurry akọkọ ni ibamu pẹlu GB/T 17671 1999 “ọna idanwo agbara amọ simenti (ọna ISO)” ti a ṣe sinu 40mm × 40mm × 160mm idanwo prisms, labẹ ipo 20 ℃ edidi curing 28d. Lẹhin iwọn ati ṣe iṣiro iwuwo rẹ ti o han, o ti ṣii ni ṣiṣi pẹlu òòlù kekere kan, ati ipo iho macro ti apakan aarin ti bulọọki idanwo naa ni a ṣe akiyesi ati ya aworan pẹlu kamẹra oni-nọmba kan. Ni akoko kanna, awọn ege kekere ti 2.5 ~ 5.0mm ni a mu fun akiyesi nipasẹ maikirosikopu opiti (HIROX maikirosikopu fidio onisẹpo mẹta) ati wiwo microscope elekitironi (JSM-5610LV).

2. Awọn esi idanwo

2.1 han iwuwo

Gẹgẹbi iwuwo ti o han gbangba ti slurry simenti ti a yipada nipasẹ oriṣiriṣi ethers cellulose, (1) iwuwo ti o han gbangba ti slurry simenti mimọ jẹ eyiti o ga julọ, eyiti o jẹ 2044 kg/m³; Awọn iwuwo ti o han gbangba ti awọn iru mẹrin ti cellulose ether ti a ṣe atunṣe slurry pẹlu ipin simenti ti 0.60% jẹ 74% ~ 88% ti ti simenti simenti mimọ, ti o nfihan pe ether cellulose fa ilosoke ninu porosity ti simenti slurry. (2) Nigbati ipin ti simenti si simenti jẹ 0.60%, ipa ti awọn oriṣiriṣi ethers cellulose lori porosity ti simenti slurry jẹ iyatọ pupọ. Awọn iki ti HEC, HPMC2 ati MC títúnṣe simenti slurry jẹ iru, ṣugbọn awọn kedere iwuwo ti HEC títúnṣe simenti slurry jẹ ti o ga, o nfihan pe awọn porosity ti HEC títúnṣe simenti slurry jẹ kere ju ti HPMc2 ati Mc títúnṣe simenti slurry pẹlu iru iki. . HPMc1 ati HPMC2 ni akoonu ẹgbẹ ti o jọra, ṣugbọn iki ti HPMCl kere pupọ ju ti HPMC2 lọ, ati pe iwuwo ti o han gbangba ti HPMCl ti yipada simenti jẹ pataki ga ju ti HPMC2 ti a yipada simenti slurry, eyiti o tọka pe nigbati akoonu ẹgbẹ ba jọra. , isalẹ awọn iki ti cellulose ether, isalẹ awọn porosity ti awọn títúnṣe simenti slurry. (3) Nigbati ipin simenti-si-simenti jẹ kekere pupọ (0.05%), iwuwo ti o han gbangba ti slurry simenti ti HPMC2 ti o yipada jẹ ipilẹ ti o sunmọ ti slurry simenti mimọ, ti o nfihan pe ipa ti ether cellulose lori porosity ti simenti slurry jẹ gidigidi kekere.

2.2 Makiroscopic pore

Gẹgẹbi awọn fọto apakan ti cellulose ether ti a ṣe atunṣe simenti slurry ti o ya nipasẹ kamẹra oni-nọmba, slurry simenti mimọ jẹ ipon pupọ, o fẹrẹ ko si awọn pores ti o han; Awọn iru mẹrin ti cellulose ether ti a ṣe atunṣe slurry pẹlu ipin simenti 0.60% gbogbo wọn ni awọn pores macroscopic diẹ sii, ti o nfihan pe ether cellulose nyorisi ilosoke simenti slurry porosity. Iru si awọn abajade ti idanwo iwuwo ti o han, ipa ti awọn oriṣiriṣi ether cellulose ati awọn akoonu lori porosity ti simenti slurry jẹ ohun ti o yatọ. Awọn iki ti HEC, HPMC2 ati MC títúnṣe slurry jẹ iru, ṣugbọn awọn porosity ti HEC títúnṣe slurry jẹ kere ju ti HPMC2 ati MC títúnṣe slurry. Bó tilẹ jẹ pé HPMC1 ati HPMC2 ni iru ẹgbẹ akoonu, HPMC1 títúnṣe slurry pẹlu kekere iki ni o ni kere porosity. Nigbati ipin simenti-si-simenti ti HPMc2 ti a ṣe atunṣe slurry jẹ kekere pupọ (0.05%), nọmba awọn pores macroscopic ti pọ si diẹ sii ju ti slurry simenti mimọ, ṣugbọn dinku pupọ ju ti HPMC2 ti yipada slurry pẹlu 0.60% simenti-si -simenti ratio.

2.3 Airi pore

4. Ipari

(1) Cellulose ether le mu porosity ti simenti slurry.

(2) Ipa ti cellulose ether lori porosity ti simenti slurry pẹlu o yatọ si molikula be paramita ti o yatọ si: nigbati awọn iki ti cellulose ether títúnṣe simenti slurry jẹ iru, awọn porosity ti HEC títúnṣe simenti slurry jẹ kere ju ti HPMC ati MC títúnṣe. slurry simenti; Isalẹ awọn iki / ojulumo molikula àdánù ti HPMC cellulose ether pẹlu iru Ẹgbẹ akoonu, isalẹ awọn porosity ti awọn oniwe-titúnṣe simenti slurry.

(3) Lẹhin fifi cellulose ether sinu simenti slurry, awọn dada ẹdọfu ti omi ipele ti wa ni dinku, ki awọn simenti slurry jẹ rorun lati dagba awọn nyoju i cellulose ether molecules itọnisọna adsorption ni nkuta gaasi-omi ni wiwo, mu awọn agbara ati toughness ti adsorption fiimu olomi ti nkuta ni wiwo gaasi-omi ti o ti nkuta, mu agbara ti fiimu omi ti nkuta pọ si ati teramo agbara ti pẹtẹpẹtẹ lile lati mu idaduro naa duro.