Cellulose ether lori morphology ti tete etringite

Awọn ipa ti hydroxyethyl methyl cellulose ether ati methyl cellulose ether lori mofoloji ti ettringite ni kutukutu simenti slurry won iwadi nipa Antivirus elekitironi microscopy (SEM). Awọn abajade fihan pe ipin-iwọn ila opin ti awọn kirisita ettringite ni hydroxyethyl methyl cellulose ether títúnṣe slurry jẹ kere ju ti o wa ni arinrin slurry, ati awọn mofoloji ti ettringite kirisita jẹ kukuru opa-bi. Iwọn ipari-iwọn ila opin ti awọn kirisita ettringite ninu methyl cellulose ether ti a ṣe atunṣe slurry tobi ju eyini lọ ni slurry lasan, ati pe mofoloji ti awọn kirisita ettringite jẹ ọpa abẹrẹ. Awọn kirisita ettringite ni awọn slurries simenti lasan ni ipin abala kan ni ibikan laarin. Nipasẹ iwadi idanwo ti o wa loke, o han siwaju sii pe iyatọ ti iwuwo molikula ti awọn iru meji ti ether cellulose jẹ ifosiwewe pataki julọ ti o ni ipa lori morphology ti ettringite.

Awọn ọrọ pataki:etringite; Ipin-ipin-ipari; Methyl cellulose ether; Hydroxyethyl methyl cellulose ether; mofoloji

Ettringite, gẹgẹbi ọja hydration ti o gbooro diẹ, ni ipa pataki lori iṣẹ ti nja simenti, ati pe o ti jẹ aaye ibi-iwadii nigbagbogbo ti awọn ohun elo orisun simenti. Ettringite jẹ iru trisulfide iru calcium aluminate hydrate, agbekalẹ kemikali rẹ jẹ [Ca3Al (OH) 6 · 12H2O] 2 · (SO4) 3 · 2H2O, tabi o le kọ bi 3CaO · Al2O3 · 3CaSO4 · 32H2O, nigbagbogbo abbreviated bi AFt . Ni Portland simenti eto, ettringite wa ni o kun akoso nipasẹ awọn lenu ti gypsum pẹlu aluminate tabi ferric aluminate ohun alumọni, eyi ti yoo awọn ipa ti idaduro hydration ati tete agbara ti simenti. Ibiyi ati morphology ti ettringite ni ipa nipasẹ ọpọlọpọ awọn ifosiwewe bii iwọn otutu, iye pH ati ifọkansi ion. Ni kutukutu bi 1976, Metha et al. ti a lo ọlọjẹ elekitironi maikirosikopu lati ṣe iwadi awọn abuda ara-ara ti AFt, o si rii pe mofoloji ti iru awọn ọja hydration ti o gbooro diẹ yatọ yatọ nigbati aaye idagbasoke ba tobi to ati nigbati aaye naa ni opin. Awọn tele wà okeene tẹẹrẹ abẹrẹ-ọpa-spherules, nigba ti igbehin wà okeene ọpá-pipa prism kukuru. Iwadi Yang Wenyan rii pe awọn fọọmu AFt yatọ pẹlu awọn agbegbe imularada oriṣiriṣi. Awọn agbegbe tutu yoo ṣe idaduro iran AFt ni nja imugboroja-doped ati mu ki o ṣeeṣe ti wiwu nja ati fifọ. Awọn agbegbe oriṣiriṣi ni ipa kii ṣe idasile ati microstructure ti AFt nikan, ṣugbọn tun iduroṣinṣin iwọn didun rẹ. Chen Huxing et al. ri pe iduroṣinṣin igba pipẹ ti AFt dinku pẹlu ilosoke ti akoonu C3A. Clark ati Monteiro et al. ri pe pẹlu awọn ilosoke ti ayika titẹ, AFt gara be yipada lati ibere to rudurudu ti. Balonis ati Glasser ṣe atunyẹwo awọn iyipada iwuwo ti AFm ati AFt. Renaudin et al. ṣe iwadi awọn iyipada igbekale ti AFt ṣaaju ati lẹhin immersion ni ojutu ati awọn aye igbekalẹ ti AFt ni Raman spectrum. Kunther et al. ṣe iwadi ipa ti ibaraenisepo laarin CSH gel calcium-silicon ratio ati imi-ọjọ imi-ọjọ lori AFt crystallization pressure nipasẹ NMR. Ni akoko kanna, da lori ohun elo ti AFt ni awọn ohun elo ti o da lori simenti, Wenk et al. iwadi AFt gara Iṣalaye ti nja apakan nipasẹ lile synchrotron Ìtọjú X-ray diffraction finishing ọna ẹrọ. Awọn Ibiyi ti AFt ni adalu simenti ati awọn iwadi hotspot ti ettringite won waidi. Da lori ifaseyin ettringite idaduro, diẹ ninu awọn ọjọgbọn ti ṣe iwadii pupọ lori idi ti ipele AFt.

Imugboroosi iwọn didun ti o ṣẹlẹ nipasẹ dida ettringite jẹ ọjo nigbakan, ati pe o le ṣe bi "imugboroosi" ti o jọra si oluranlowo imugboroja ohun elo iṣuu magnẹsia lati ṣetọju iduroṣinṣin iwọn didun ti awọn ohun elo ti o da lori simenti. Awọn afikun ti emulsion polima ati redispersible emulsion lulú yipada awọn ohun-ini macroscopic ti awọn ohun elo ti o da lori simenti nitori awọn ipa pataki wọn lori microstructure ti awọn ohun elo orisun simenti. Sibẹsibẹ, ko awọn redispersible emulsion lulú eyi ti o kun iyi awọn imora ohun ini ti àiya amọ, awọn omi-tiotuka polima cellulose ether (CE) fun awọn rinle adalu amọ omi idaduro ti o dara ati ki o nipon ipa, bayi imudarasi awọn ṣiṣẹ iṣẹ. CE ti kii ṣe ionic jẹ lilo nigbagbogbo, pẹlu methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC),hydroxyethyl methyl cellulose (HEMC), bbl Awọn ijinlẹ ti fihan pe HEMC yipada iye ti AFt ti a ṣe bi ọja hydration. Sibẹsibẹ, ko si awọn iwadi ti o ṣe afiwe ipa ti CE ni ọna ti o niiṣe lori imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-imọ-ti-ettringham ni kutukutu (1-ọjọ) simenti slurry nipasẹ aworan ayẹwo ati lafiwe.

1. Idanwo

1.1 aise Awọn ohun elo

P · II 52.5R Portland simenti ti a ṣe nipasẹ Anhui Conch Cement Co., LTD ti yan bi simenti ninu idanwo naa. Awọn ethers cellulose meji jẹ hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) ati methylcellulose (methylcellulose, Shanghai Sinopath Group) lẹsẹsẹ. MC); Omi ti o dapọ jẹ omi tẹ ni kia kia.

1.2 Awọn ọna idanwo

Iwọn omi-simenti ti ayẹwo simenti lẹẹ jẹ 0.4 (ipin ti omi si simenti), ati akoonu ti cellulose ether jẹ 1% ti ibi-simenti. Igbaradi ti apẹrẹ naa ni a ṣe ni ibamu si GB1346-2011 “Ọna Igbeyewo fun Lilo Omi, Aago Ṣiṣeto ati Iduroṣinṣin ti Iṣeduro Standard Cement”. Lẹhin ti o ṣe apẹrẹ naa, fiimu ṣiṣu ti wa ni ifasilẹ lori dada ti apẹrẹ lati ṣe idiwọ gbigbe omi dada ati carbonization, ati pe a gbe apẹrẹ naa sinu yara imularada pẹlu iwọn otutu ti (20 ± 2) ℃ ati ọriniinitutu ibatan ti (60 ± 5). ) %. Lẹhin ọjọ 1, a ti yọ apẹrẹ naa kuro, a si fọ apẹrẹ naa, lẹhinna a mu ayẹwo kekere kan lati aarin ati ki o fi sinu ethanol anhydrous lati fopin si hydration, a si mu ayẹwo naa jade ki o gbẹ ṣaaju idanwo. Awọn apẹẹrẹ ti o gbẹ ni a fi lẹ pọ si tabili apẹẹrẹ pẹlu ifọkasi apa meji ti o ni idari, ati fẹlẹfẹlẹ kan ti fiimu goolu ti a sokiri lori ilẹ nipasẹ Cressington 108auto laifọwọyi ion sputtering irinse. Awọn sputtering lọwọlọwọ je 20 mA ati awọn sputtering akoko je 60 s. FEI QUANTAFEG 650 Ayika Ayika elekitironi Maikirosikopu (ESEM) ni a lo lati ṣakiyesi awọn abuda ara-ara ti AFt lori apakan apẹẹrẹ. Ipo elekitironi igbale giga ti a lo lati ṣe akiyesi AFT naa. Foliteji isare jẹ 15 kV, iwọn ila opin aaye tan ina jẹ 3.0 nm, ati pe ijinna iṣẹ ni iṣakoso ni iwọn 10 mm.

2. Awọn esi ati ijiroro

Awọn aworan SEM ti ettringite ni slurry simenti ti o ni lile HEMC-ti a yipada si fihan pe idagbasoke iṣalaye ti Layer Layer Ca (OH) 2 (CH) jẹ kedere, ati AFt ṣe afihan ikojọpọ alaibamu ti ọpa kukuru bi AFt, ati diẹ ninu awọn ọpa kukuru bi AFT ti bo. pẹlu HEMC awo awo. Zhang Dongfang et al. tun rii ọpa kukuru-bi AFt nigbati o n ṣakiyesi awọn iyipada microstructure ti HEMC ti yipada simenti slurry nipasẹ ESEM. Nwọn si gbà pe arinrin simenti slurry reacted ni kiakia lẹhin alabapade omi, ki AFt gara wà slender, ati awọn itẹsiwaju ti hydration ori yori si awọn lemọlemọfún ilosoke ti ipari-rọsẹ ratio. Sibẹsibẹ, HEMC pọ si iki ti ojutu, dinku oṣuwọn abuda ti awọn ions ni ojutu ati idaduro dide ti omi lori dada ti awọn patikulu clinker, nitorinaa iwọn ila opin-iwọn ti AFt pọ si ni aṣa alailagbara ati awọn abuda ara-ara rẹ fihan. kukuru opa-bi apẹrẹ. Ti a ṣe afiwe pẹlu AFt ni slurry simenti lasan ti ọjọ-ori kanna, ilana yii ti ni idaniloju ni apakan, ṣugbọn ko wulo lati ṣe alaye awọn iyipada mofoloji ti AFt ni MC ti yipada simenti slurry. Awọn aworan SEM ti ettridite ni 1-ọjọ lile MC ti yipada simenti slurry tun ṣe afihan idagbasoke orientated ti Layer Ca (OH) 2, diẹ ninu awọn ipele AFt tun ni aabo pẹlu eto fiimu ti MC, ati AFt ṣe afihan awọn ẹya ara-ara ti idagbasoke iṣupọ. Sibẹsibẹ, nipa lafiwe, AFt gara ni MC títúnṣe simenti slurry ni o tobi ipari-rọsẹ ratio ati ki o kan diẹ tẹẹrẹ mofoloji, fifi a aṣoju acicular mofoloji.

Mejeeji HEMC ati MC ṣe idaduro ilana hydration ni kutukutu ti simenti ati ki o pọ si iki ti ojutu, ṣugbọn awọn iyatọ ninu awọn abuda morphological ti AFt ti o ṣẹlẹ nipasẹ wọn tun jẹ pataki. Awọn iṣẹlẹ ti o wa loke le ṣe alaye siwaju sii lati iwoye ti eto molikula ti ether cellulose ati AFt crystal be. Renaudin et al. AFt ti a ti ṣajọpọ ninu ojutu alkali ti a pese sile lati gba “AFt tutu”, ati yọkuro apakan kan ki o gbẹ lori oju oju ojutu CaCl2 ti o kun (35% ọriniinitutu ojulumo) lati gba “AFt gbẹ”. Lẹhin iwadi isọdọtun eto nipasẹ Raman spectroscopy ati X-ray lulú diffraction, o ti ri pe ko si iyato laarin awọn meji ẹya, nikan awọn itọsọna ti gara Ibiyi ti awọn sẹẹli yipada ninu awọn gbigbe ilana, ti o ni, ninu awọn ilana ti ayika. yipada lati “tutu” si “gbẹ”, awọn kirisita AFt ṣe awọn sẹẹli ni ọna deede ti ilọsiwaju diẹdiẹ. Awọn kirisita AFt pẹlu itọsọna deede c di kere ati kere si. Julọ ipilẹ kuro ti onisẹpo mẹta aaye ti wa ni kq ti a deede ila, b deede ila ati c deede ila eyi ti o wa papẹndikula si kọọkan miiran. Ninu ọran ti awọn ohun elo b jẹ ti o wa titi, awọn kirisita AFt ti kojọpọ pẹlu awọn iwuwasi deede, ti o yorisi apakan agbelebu sẹẹli ti o gbooro ninu ọkọ ofurufu ti ab normals. Nitorinaa, ti HEMC ba “fipamọ” omi diẹ sii ju MC lọ, agbegbe “gbigbẹ” le waye ni agbegbe agbegbe, iwuri akojọpọ ita ati idagbasoke ti awọn kirisita AFt. Patural et al. ri pe fun CE funrararẹ, iwọn giga ti polymerization (tabi ti o tobi iwuwo molikula), ti o tobi iki ti CE ati pe iṣẹ idaduro omi dara julọ. Ilana molikula ti HEMCs ati MCS ṣe atilẹyin idawọle yii, pẹlu ẹgbẹ hydroxyethyl ti o ni iwuwo molikula ti o tobi pupọ ju ẹgbẹ hydrogen lọ.

Ni gbogbogbo, awọn kirisita AFt yoo dagba ati ṣaju nikan nigbati awọn ions ti o yẹ ba de itẹlọrun kan ninu eto ojutu. Nitorinaa, awọn ifosiwewe bii ifọkansi ion, iwọn otutu, iye pH ati aaye idasile ninu ojutu ifasẹyin le ni ipa lori imọ-jinlẹ ti awọn kirisita AFt, ati awọn iyipada ninu awọn ipo iṣelọpọ atọwọda le yi ẹda ti awọn kirisita AFt pada. Nitorinaa, ipin ti awọn kirisita AFt ni slurry simenti lasan laarin awọn mejeeji le fa nipasẹ ipin kan ti agbara omi ni ibẹrẹ hydration ti simenti. Sibẹsibẹ, iyatọ ninu AFt crystal morphology ti o ṣẹlẹ nipasẹ HEMC ati MC yẹ ki o wa ni akọkọ nitori ẹrọ idaduro omi pataki wọn. Hemcs ati MCS ṣẹda “pipade pipade” ti gbigbe omi laarin microzone ti slurry simenti tuntun, gbigba fun “akoko kukuru” ninu eyiti omi “rọrun lati wọle ati pe o nira lati jade.” Sibẹsibẹ, lakoko asiko yii, agbegbe alakoso omi ni ati nitosi microzone tun ti yipada. Awọn okunfa bii ifọkansi ion, pH, ati bẹbẹ lọ, Iyipada ti agbegbe idagbasoke jẹ afihan siwaju sii ni awọn abuda ti iṣan ti awọn kirisita AFt. Yi “pipade pipade” ti gbigbe omi jẹ iru si ẹrọ iṣe ti a ṣalaye nipasẹ Pourchez et al. HPMC n ṣe ipa kan ninu idaduro omi.

3. Ipari

(1) Awọn afikun ti hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC) ati methyl cellulose ether (MC) le significantly yi awọn mofoloji ti ettringite ni kutukutu (1 ọjọ) arinrin simenti slurry.

(2) Awọn ipari ati awọn iwọn ila opin ti ettringite gara ni HEMC títúnṣe cement slurry wa ni kekere ati kukuru opa apẹrẹ; Iwọn gigun ati iwọn ila opin ti awọn kirisita ettringite ni MC ti a yipada simenti slurry tobi, eyiti o jẹ apẹrẹ-ọpa abẹrẹ. Awọn kirisita ettringite ni awọn slurries simenti lasan ni ipin abala laarin awọn meji wọnyi.

(3) Awọn ipa oriṣiriṣi ti awọn ethers cellulose meji lori imọ-ara ti etringite jẹ pataki nitori iyatọ ninu iwuwo molikula.