ሴሉሎስ ኤተር ቀደምት ettringite መካከል ሞርፎሎጂ ላይ

የሃይድሮክሳይቲል ሜቲል ሴሉሎስ ኤተር እና ሜቲል ሴሉሎስ ኤተር በቀድሞ ሲሚንቶ ፈሳሽ ውስጥ ባለው የኢትሪንጊት ሞርፎሎጂ ላይ የሚያሳድሩት ተጽዕኖ በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ሴም) በመቃኘት ተምሯል። ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት በሃይድሮክሳይትል ሜቲል ሴሉሎስ ኤተር የተቀየረ ዝቃጭ ውስጥ ያለው የ ettringite ክሪስታሎች ርዝመት-ዲያሜትር ሬሾ ከተለመደው ፈሳሽ ያነሰ ነው ፣ እና የኢትሪንጊት ክሪስታሎች ሞርፎሎጂ አጭር ዘንግ ይመስላል። በሜቲል ሴሉሎስ ኤተር የተቀየረ ዝቃጭ ውስጥ ያለው የኢትሪንጊት ክሪስታሎች ርዝመት-ዲያሜትር ሬሾ ከተለመደው ዝቃጭ የበለጠ ነው ፣ እና የ ettringite ክሪስታሎች ሞርፎሎጂ በመርፌ-ዘንግ ነው። በተለመደው የሲሚንቶ ፈሳሾች ውስጥ ያሉት ኢትሪንግይት ክሪስታሎች በመካከላቸው የሆነ ምጥጥን ገጽታ አላቸው። ከላይ በተጠቀሰው የሙከራ ጥናት፣ የሁለት አይነት ሴሉሎስ ኤተር የሞለኪውላዊ ክብደት ልዩነት የኢትሪንጊት ሞርፎሎጂን የሚነካ በጣም አስፈላጊው ምክንያት እንደሆነ የበለጠ ግልፅ ነው።

ቁልፍ ቃላት፡-etringite; የርዝመት-ዲያሜትር ጥምርታ; ሜቲል ሴሉሎስ ኤተር; Hydroxyethyl methyl ሴሉሎስ ኤተር; ሞርፎሎጂ

Etringite, በትንሹ የተስፋፋ የእርጥበት ምርት, በሲሚንቶ ኮንክሪት አፈፃፀም ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል, እና ሁልጊዜም በሲሚንቶ ላይ የተመሰረቱ ቁሳቁሶች የምርምር ነጥብ ነው. ኤትሪንጊት የትሪሰልፋይድ አይነት ካልሲየም aluminate hydrate አይነት ነው፡ ኬሚካላዊ ቀመሩ [Ca3Al (OH)6·12H2O]2·(SO4)3·2H2O ወይም 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O ተብሎ ሊፃፍ ይችላል፣ ብዙ ጊዜ አኤፍቲ ተብሎ ይጠራል። በፖርትላንድ ሲሚንቶ ሥርዓት ውስጥ ettringite በዋነኝነት የሚሠራው በጂፕሰም በአሉሚኒየም ወይም በፌሪክ አልሙኒየም ማዕድናት ምላሽ ሲሆን ይህም እርጥበትን የመዘግየት እና የሲሚንቶ መጀመሪያ ጥንካሬን ይጫወታል። የ ettringite ምስረታ እና ሞርፎሎጂ እንደ የሙቀት መጠን ፣ ፒኤች እሴት እና ion ትኩረት ባሉ በብዙ ሁኔታዎች ተጽዕኖ ይደረግበታል። እ.ኤ.አ. በ 1976 መጀመሪያ ላይ ፣ ሜታ እና ሌሎች። የኤሌክትሮን ማይክሮስኮፒን በመጠቀም የ AFt morphological ባህሪያትን ለማጥናት የተጠቀሙ ሲሆን የእድገቱ ቦታ በበቂ ሁኔታ ሲበዛ እና ቦታው ሲገደብ የእንደዚህ ያሉ በትንሹ የተዘረጉ የሃይድሪቴሽን ምርቶች ሞርፎሎጂ ትንሽ የተለየ ነበር ። የመጀመሪያው በአብዛኛው በቀጭን መርፌ-በትር ቅርጽ ያላቸው ሉሎች ሲሆኑ የኋለኛው ደግሞ በአብዛኛው አጭር ዘንግ-ቅርጽ ያለው ፕሪዝም ነበር። ያንግ ዌንያን ባደረገው ጥናት የኤኤፍቲ ቅጾች ከተለያዩ የፈውስ አካባቢዎች ጋር የተለያዩ መሆናቸውን አረጋግጧል። እርጥበታማ አካባቢዎች የኤኤፍኤፍትን የማስፋፊያ-ዶፒድ ኮንክሪት ማምረት እንዲዘገዩ እና የኮንክሪት እብጠት እና መሰንጠቅ እድልን ይጨምራሉ። የተለያዩ አከባቢዎች የ AFt ምስረታ እና ጥቃቅን መዋቅር ብቻ ሳይሆን የድምፅ መረጋጋት ላይም ተጽዕኖ ያሳድራሉ. Chen Huxing እና ሌሎች. በ C3A ይዘት መጨመር የ AFt የረጅም ጊዜ መረጋጋት ቀንሷል። ክላርክ እና ሞንቴሮ እና ሌሎች. በአካባቢው ግፊት መጨመር የ AFt ክሪስታል መዋቅር ከሥርዓት ወደ መታወክ ተለውጧል. ባሎኒስ እና Glasser የኤኤፍኤም እና AFt ጥግግት ለውጦችን ገምግመዋል። Renaudin እና ሌሎች. በመፍትሔ ውስጥ ከመጠመቁ በፊት እና በኋላ የ AFt መዋቅራዊ ለውጦችን እና የ AFt መዋቅራዊ መለኪያዎችን በራማን ስፔክትረም አጥንቷል። ኩንተር እና ሌሎች. በሲኤስኤች ጄል ካልሲየም-ሲሊኮን ሬሾ እና በሰልፌት ion መካከል በ AFt ክሪስታላይዜሽን ግፊት በ NMR መካከል ያለውን መስተጋብር ያጠናል ። በተመሳሳይ ጊዜ, በሲሚንቶ-ተኮር ቁሳቁሶች ውስጥ በ AFt አተገባበር ላይ በመመስረት, Wenk et al. የኮንክሪት ክፍል AFt ክሪስታል አቅጣጫን በሃርድ ሲንክሮሮን ጨረሮች ኤክስሬይ አጨራረስ ቴክኖሎጂ አጥንቷል። በድብልቅ ሲሚንቶ ውስጥ የ AFt አፈጣጠር እና የኢትሪንጊት የምርምር ነጥብ ተዳሷል። በዘገየ የ ettringite ምላሽ ላይ በመመስረት፣ አንዳንድ ምሁራን በ AFt ደረጃ መንስኤ ላይ ብዙ ጥናቶችን አድርገዋል።

በ ettringite መፈጠር ምክንያት የሚፈጠረው የድምፅ መጠን መስፋፋት አንዳንድ ጊዜ ጥሩ ነው, እና በሲሚንቶ ላይ የተመሰረቱ ቁሳቁሶችን መጠን መረጋጋት ለመጠበቅ እንደ ማግኒዥየም ኦክሳይድ ማስፋፊያ ወኪል እንደ "ማስፋፋት" ሊሠራ ይችላል. ፖሊመር emulsion እና redispersible emulsion ፓውደር ተጨማሪ ምክንያት ሲሚንቶ ላይ የተመሠረቱ ቁሳቁሶች microstructure ላይ ያላቸውን ጉልህ ተጽዕኖ በሲሚንቶ ላይ የተመሠረቱ ቁሳቁሶች macroscopic ባህሪያት ይለውጣል. ነገር ግን፣ ከእንደገና ሊሰራጭ ከሚችለው የኢሙልሽን ዱቄት በተለየ መልኩ የጠንካራ የሞርታር ትስስር ባህሪን እንደሚያሳድግ፣ በውሃ የሚሟሟ ፖሊመር ሴሉሎስ ኤተር (CE) አዲስ የተደባለቀውን የሞርታር ጥሩ ውሃ የመያዝ እና የመጠገን ውጤት ይሰጠዋል፣ በዚህም የስራ አፈፃፀሙን ያሻሽላል። አዮኒክ ያልሆነ CE በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውለው ሜቲል ሴሉሎስ (ኤምሲ)፣ ሃይድሮክሳይቲል ሴሉሎስ (HEC)፣ ሃይድሮክሲፕሮፒል ሜቲል ሴሉሎስ (HPMC) ጨምሮ፣ሃይድሮክሳይቲል ሜቲል ሴሉሎስ (HEMC)ወዘተ, እና CE አዲስ በተደባለቀ ሞርታር ውስጥ ሚና ይጫወታል ነገር ግን በሲሚንቶ ፈሳሽ ሂደት ላይም ተጽዕኖ ያሳድራል. ጥናቶች እንደሚያሳዩት HEMC እንደ ሃይድሬሽን ምርት የሚመረተውን የ AFt መጠን ይለውጣል። ሆኖም ግን ምንም ጥናቶች የ CE ተፅእኖን በ AFt በጥቃቅን ህዋሳት ላይ ስልታዊ በሆነ መልኩ ያነፃፀሩ አይደሉም፣ስለዚህ ይህ ወረቀት በምስል ትንተና እና በማነፃፀር በመጀመሪያ (1 ቀን) ሲሚንቶ ዝቃጭ ኤትሪንግሃም ላይ የHEMC እና MC በአጉሊ መነጽር ሞርፎሎጂ ላይ ያለውን ልዩነት ይዳስሳል።

1. ሙከራ

1.1 ጥሬ እቃዎች

P · II 52.5R ፖርትላንድ ሲሚንቶ በ Anhui Conch Cement Co., LTD በሙከራው ውስጥ እንደ ሲሚንቶ ተመርጧል. ሁለቱ ሴሉሎስ ኤተር ሃይድሮክሳይቲል ሜቲል ሴሉሎስ (HEMC) እና ሜቲል ሴሉሎስ (ሜቲል ሴሉሎዝ፣ ሻንጋይ ሲኖፓት ግሩፕ) በቅደም ተከተል ናቸው። ኤም.ሲ.); የተቀላቀለው ውሃ የቧንቧ ውሃ ነው.

1.2 የሙከራ ዘዴዎች

የሲሚንቶ ጥፍጥ ናሙና የውሃ-ሲሚንቶ ጥምርታ 0.4 (የውሃ እና ሲሚንቶ የጅምላ መጠን) እና የሴሉሎስ ኤተር ይዘት ከሲሚንቶው 1% ነው. የናሙናው ዝግጅት የተካሄደው በ GB1346-2011 "የውሃ ፍጆታ የመሞከሪያ ዘዴ, ጊዜን እና የሲሚንቶ መደበኛ ወጥነት መረጋጋት" በሚለው መሰረት ነው. ናሙናውን ከሠራ በኋላ የፕላስቲክ ፊልም በቅርጻው ወለል ላይ ተሸፍኗል የውሃ ትነት እና ካርቦንዳይዜሽን ለመከላከል እና ናሙናው የሙቀት መጠን (20 ± 2) ℃ እና አንጻራዊ የእርጥበት መጠን (60 ± 5)% ባለው ማከሚያ ክፍል ውስጥ እንዲቀመጥ ተደርጓል። ከ 1 ቀን በኋላ, ሻጋታው ተወግዶ, ናሙናው ተሰብሯል, ከዚያም ትንሽ ናሙና ከመሃል ላይ ተወሰደ እና በአይነምድር ኢታኖል ውስጥ ተጭኖ እርጥበትን ያበቃል, ናሙናው ወጥቶ ከመሞከር በፊት ደርቋል. የደረቁ ናሙናዎች በናሙና ጠረጴዛው ላይ በኮንዳክቲቭ ባለ ሁለት ጎን ማጣበቂያ ተጣብቀዋል ፣ እና የወርቅ ፊልም ንጣፍ በክሬስንግንግተን 108 አውቶማቲክ ion ስፒተር መሣሪያ ላይ ተረጨ። የሚረጨው ጅረት 20 mA ሲሆን የመፍቻው ጊዜ 60 ሴኮንድ ነበር። FEI QUANTAFEG 650 የአካባቢ ቅኝት ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ESEM) በናሙና ክፍል ላይ የ AFt morphological ባህሪያትን ለመመልከት ጥቅም ላይ ውሏል። ከፍተኛ የቫኩም ሁለተኛ ደረጃ ኤሌክትሮን ሁነታ AFTን ለመመልከት ጥቅም ላይ ውሏል. የፍጥነት ቮልቴጅ 15 ኪሎ ቮልት, የጨረር ስፖት ዲያሜትር 3.0 nm ነበር, እና የስራው ርቀት በ 10 ሚሜ አካባቢ ቁጥጥር ይደረግበታል.

2. ውጤቶች እና ውይይት

በጠንካራ HEMC-የተቀየረ ሲሚንቶ ዝቃጭ ውስጥ የETringite SEM ምስሎች እንደሚያሳዩት የተነባበረ Ca (OH) 2(CH) ዝንባሌ እድገት ግልጽ ነበር, እና AFt አጭር ዘንግ-እንደ AFt መደበኛ ያልሆነ ክምችት አሳይቷል, እና አንዳንድ አጭር በትር መሰል AFT በ HEMC ሽፋን መዋቅር ተሸፍኗል. ዣንግ ዶንግፋንግ እና ሌሎች. በ ESEM በኩል የ HEMC የተቀየረ የሲሚንቶ ዝቃጭ ጥቃቅን ለውጦችን ሲመለከቱ አጭር ዘንግ የመሰለ ኤኤፍቲ አግኝቷል። የተለመደው የሲሚንቶ ፈሳሽ ውሃ ካጋጠመው በኋላ በፍጥነት ምላሽ እንደሚሰጥ ያምኑ ነበር, ስለዚህ ኤኤፍቲ ክሪስታል ቀጭን ነበር, እና የእርጅና እድሜ ማራዘም የርዝመት-ዲያሜትር ጥምርታ ቀጣይነት ያለው ጭማሪ አስከትሏል. ይሁን እንጂ HEMC የመፍትሄው viscosity ጨምሯል, መፍትሔ ውስጥ አየኖች ያለውን ትስስር መጠን በመቀነስ እና clinker ቅንጣቶች ወለል ላይ ውሃ መምጣት ዘግይቷል, ስለዚህ AFt ያለውን ርዝመት-ዲያሜትር ውድር በደካማ አዝማሚያ ውስጥ ጨምሯል እና morphological ባህርያት አጭር በትር-የሚመስል ቅርጽ አሳይቷል. ከተመሳሳይ እድሜ ካለው ተራ የሲሚንቶ ፍሳሽ ውስጥ ከ AFt ጋር ሲነጻጸር፣ ይህ ንድፈ ሃሳብ በከፊል የተረጋገጠ ነው፣ ነገር ግን የ AFt morphological ለውጦችን በ MC በተሻሻለው የሲሚንቶ ፍሳሽ ማብራራት አይተገበርም። በ1-ቀን ጠንከር ያለ MC የተቀየረ ሲሚንቶ ዝቃጭ የኤስኤምኤ የኢትራይዳይት ምስሎች በተጨማሪም የተደራረበ CA(OH) ተኮር እድገት አሳይተዋል፣ አንዳንድ የኤኤፍቲ ወለሎችም እንዲሁ በMC ፊልም መዋቅር ተሸፍነዋል፣ እና AFt የክላስተር እድገት ሞርሞሎጂያዊ ባህሪያትን አሳይቷል። ነገር ግን፣ በንፅፅር፣ ኤኤፍቲ ክሪስታል በኤምሲ የተቀየረ ሲሚንቶ ዝቃጭ ትልቅ የርዝመት-ዲያሜትር ሬሾ እና ይበልጥ ቀጠን ያለ ሞርፎሎጂ አለው፣ ይህም የተለመደ የአሲኩላር ሞርፎሎጂን ያሳያል።

ሁለቱም HEMC እና MC የሲሚንቶውን ቀደምት የእርጥበት ሂደትን ዘግይተዋል እና የመፍትሄውን ጥልቀት ጨምረዋል, ነገር ግን በእነሱ ምክንያት የ AFt morphological ባህሪያት ልዩነቶች አሁንም ጉልህ ነበሩ. ከላይ ያሉት ክስተቶች ከሴሉሎስ ኤተር ሞለኪውላዊ መዋቅር እና ከ AFt ክሪስታል መዋቅር አንፃር የበለጠ ሊብራሩ ይችላሉ። Renaudin እና ሌሎች. የተቀናጀውን AFt በተዘጋጀው የአልካሊ መፍትሄ ውስጥ “እርጥብ AFt” ለማግኘት ፣ እና በከፊል አውጥተው በተሸፈነው CaCl2 መፍትሄ (35% አንጻራዊ እርጥበት) ላይ በማድረቅ “ደረቅ AFt” ለማግኘት። Raman spectroscopy እና X-ray powder diffraction በ መዋቅር ማጣራት ጥናት በኋላ, በሁለቱ መዋቅሮች መካከል ምንም ልዩነት አልነበረም, ሴሎች ክሪስታል ምስረታ አቅጣጫ ብቻ በማድረቅ ሂደት ውስጥ ተቀይሯል, ማለትም, "እርጥብ" ወደ "ደረቅ" ከ የአካባቢ ለውጥ ሂደት ውስጥ, AFt ክሪስታሎች ቀስ በቀስ እየጨመረ ያለውን መደበኛ አቅጣጫ ጋር ሴሎችን ተቋቋመ. በ c መደበኛ አቅጣጫ ያሉት የኤኤፍቲ ክሪስታሎች እየቀነሱ መጡ። በጣም መሠረታዊው የሶስት-ልኬት ቦታ አሃድ መደበኛ መስመር፣ b መደበኛ መስመር እና ሐ መደበኛ መስመር እርስ በርስ ቀጥ ያሉ ናቸው። b normals በተስተካከሉበት ጊዜ የኤኤፍቲ ክሪስታሎች ከመደበኛ ጋር ተሰባስበው በ ab normals አውሮፕላን ውስጥ የሰፋ የሕዋስ መስቀለኛ ክፍል ተፈጠረ። ስለዚህ, HEMC ከኤምሲው የበለጠ ውሃ "ቢያከማች", "ደረቅ" አካባቢ በአካባቢው አካባቢ ሊከሰት ይችላል, ይህም የ AFt ክሪስታሎች የጎን ውህደትን እና እድገትን ያበረታታል. Patural እና ሌሎች. ለሲኢ ራሱ የፖሊሜራይዜሽን ደረጃ ከፍ ባለ መጠን (ወይም የሞለኪውላዊው ክብደት ትልቅ ከሆነ) የ CE የበለጠ viscosity እና የውሃ ማጠራቀሚያ አፈፃፀም የተሻለ ይሆናል። የHEMCs እና MCS ሞለኪውላዊ መዋቅር ይህንን መላምት ይደግፋል፣ የሃይድሮክሳይቲል ቡድን ከሃይድሮጂን ቡድን የበለጠ ትልቅ ሞለኪውላዊ ክብደት አለው።

በአጠቃላይ የ AFt ክሪስታሎች የሚፈጠሩት እና የሚዘነቁት አግባብነት ያላቸው ionዎች በመፍትሔው ስርዓት ውስጥ የተወሰነ ሙሌት ሲደርሱ ብቻ ነው። ስለዚህ እንደ ion ማጎሪያ, ሙቀት, ፒኤች እሴት እና የምላሽ መፍትሄ ውስጥ ምስረታ ቦታ እንደ ጉልህ AFt ክሪስታሎች ሞርፎሎጂ ላይ ተጽዕኖ ይችላሉ, እና ሰው ሰራሽ ውህድ ሁኔታዎች ውስጥ ለውጦች AFt ክሪስታሎች መካከል ሞርፎሎጂ መቀየር ይችላሉ. ስለዚህ, በሁለቱ መካከል ተራ ሲሚንቶ ዝቃጭ ውስጥ AFt ክሪስታሎች ሬሾ በሲሚንቶ መጀመሪያ hydration ውስጥ የውሃ ፍጆታ ነጠላ ምክንያት ሊሆን ይችላል. ይሁን እንጂ በHEMC እና በኤምሲ ምክንያት የሚከሰተው የ AFt ክሪስታል ሞርፎሎጂ ልዩነት በዋናነት በልዩ የውኃ ማጠራቀሚያ ዘዴ ምክንያት መሆን አለበት. Hemcs እና MCS የውሃ ማጓጓዣን "ዝግ ዑደት" በንፁህ የሲሚንቶ ፍሳሽ ማይክሮ ዞን ውስጥ ይፈጥራሉ, ይህም ውሃ "ለመግባት ቀላል እና ለመውጣት አስቸጋሪ" ለሆነ "ለአጭር ጊዜ" ይፈቅዳል. ሆኖም በዚህ ጊዜ ውስጥ በማይክሮ ዞን ውስጥ እና በአቅራቢያው ያለው የፈሳሽ ደረጃ አከባቢ እንዲሁ ይለወጣል። እንደ ion ትኩረት, ፒኤች, ወዘተ የመሳሰሉ ምክንያቶች, የእድገት አካባቢ ለውጥ በ AFt ክሪስታሎች morphological ባህሪያት ውስጥ የበለጠ ተንጸባርቋል. ይህ "የተዘጋ ዑደት" የውሃ ማጓጓዣ በፑርቼዝ እና ሌሎች ከተገለጸው የአሠራር ዘዴ ጋር ተመሳሳይ ነው. HPMC በውሃ ማቆየት ውስጥ ሚና ይጫወታል.

3. መደምደሚያ

(1) የሃይድሮክሳይትል ሜቲል ሴሉሎስ ኤተር (HEMC) እና ሜቲል ሴሉሎስ ኤተር (ኤምሲ) መጨመር የኢትሪንጊትን ሞርፎሎጂ በመጀመርያ (1 ቀን) ተራ ሲሚንቶ ፈሳሽ ሊለውጥ ይችላል።

(2) በ HEMC የተቀየረ የሲሚንቶ ፈሳሽ ውስጥ ettringite ክሪስታል ርዝመት እና ዲያሜትር ትንሽ እና አጭር በትር ቅርጽ ናቸው; በኤምሲ የተቀየረ የሲሚንቶ ፈሳሽ ውስጥ ያለው የኢትሪንጊት ክሪስታሎች ርዝመት እና ዲያሜትር ትልቅ ነው፣ እሱም የመርፌ-ዘንግ ቅርጽ ነው። በተለመደው የሲሚንቶ ፈሳሾች ውስጥ የሚገኙት የኢትሪንጌት ክሪስታሎች በእነዚህ በሁለቱ መካከል ምጥጥነ ገጽታ አላቸው።

(3) የሁለት ሴሉሎስ ኢተርስ በኤትሪንጊት ሞርፎሎጂ ላይ የሚያሳድሩት የተለያዩ ተፅዕኖዎች በመሠረቱ በሞለኪውላዊ ክብደት ልዩነት ምክንያት ነው።