Cellulose ether sa morpolohiya sa sayong ettringite

Ang mga epekto sa hydroxyethyl methyl cellulose ether ug methyl cellulose ether sa morphology sa ettringite sa sayo nga cement slurry gitun-an pinaagi sa scanning electron microscopy (SEM). Ang mga resulta nagpakita nga ang ratio sa gitas-on-diameter sa mga kristal sa ettringite sa hydroxyethyl methyl cellulose ether modified slurry mas gamay kaysa sa ordinaryong slurry, ug ang morphology sa mga kristal sa ettringite mubo nga sama sa rod. Ang ratio sa gitas-on-diameter sa mga kristal sa ettringite sa methyl cellulose ether modified slurry mas dako kaysa sa ordinaryong slurry, ug ang morphology sa mga kristal sa ettringite kay needle-rod. Ang mga kristal sa ettringite sa ordinaryong cement slurries adunay aspect ratio sa taliwala. Pinaagi sa nahisgutang experimental nga pagtuon, mas klaro nga ang kalainan sa molecular weight sa duha ka klase sa cellulose ether mao ang labing importante nga butang nga makaapekto sa morphology sa ettringite.

Mga Pangunang Pulong:ettringite; Ratio sa gitas-on-diametro; Methyl cellulose ether; Hydroxyethyl methyl cellulose ether; morpolohiya

Ang Ettringite, isip usa ka gamay nga gipalapdan nga produkto sa hydration, adunay dakong epekto sa performance sa semento nga konkreto, ug kanunay nga nahimong sentro sa panukiduki sa mga materyales nga nakabase sa semento. Ang Ettringite usa ka klase sa trisulfide type calcium aluminate hydrate, ang kemikal nga pormula niini mao ang [Ca3Al (OH)6·12H2O]2·(SO4)3·2H2O, o mahimong isulat isip 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O, nga sagad gipamubo isip AFt. Sa Portland cement system, ang ettringite kasagarang maporma pinaagi sa reaksyon sa gypsum uban sa aluminate o ferric aluminate minerals, nga adunay papel sa paglangan sa hydration ug sayo nga kusog sa semento. Ang pagkaporma ug morpolohiya sa ettringite apektado sa daghang mga hinungdan sama sa temperatura, pH value ug ion concentration. Sa sayong bahin sa 1976, si Metha et al. migamit og scanning electron microscopy aron tun-an ang mga kinaiya sa morfolohiya sa AFt, ug nakit-an nga ang morphology sa ingon nga gamay nga gipalapdan nga mga produkto sa hydration medyo lahi kung ang espasyo sa pagtubo igo na kadako ug kung ang espasyo limitado. Ang una kasagaran nipis nga mga spherule nga porma sa dagom, samtang ang ulahi kasagaran mubo nga prism nga porma sa rod. Nakaplagan sa panukiduki ni Yang Wenyan nga ang mga porma sa AFt lahi sa lainlaing mga palibot sa pag-ayo. Ang basa nga mga palibot makapahinay sa pagmugna og AFt sa konkreto nga gi-expand-doped ug makadugang sa posibilidad sa paghubag ug pagliki sa konkreto. Ang lainlaing mga palibot dili lamang makaapekto sa pagporma ug microstructure sa AFt, apan usab sa kalig-on sa volume niini. Nakaplagan ni Chen Huxing et al. nga ang dugay nga kalig-on sa AFt mikunhod uban sa pagtaas sa sulud sa C3A. Nakaplagan ni Clark ug Monteiro et al. nga uban sa pagtaas sa presyur sa palibot, ang istruktura sa kristal sa AFt nausab gikan sa han-ay ngadto sa kagubot. Gisusi nila ni Balonis ug Glasser ang mga pagbag-o sa densidad sa AFm ug AFt. Gitun-an ni Renaudin et al. ang mga pagbag-o sa istruktura sa AFt sa wala pa ug pagkahuman sa pagpaunlod sa solusyon ug ang mga parameter sa istruktura sa AFt sa Raman spectrum. Kunther et al. Gitun-an ang epekto sa interaksyon tali sa CSH gel calcium-silicon ratio ug sulfate ion sa AFt crystallization pressure pinaagi sa NMR. Sa samang higayon, base sa aplikasyon sa AFt sa mga materyales nga nakabase sa semento, gitun-an ni Wenk et al. ang AFt crystal orientation sa concrete section pinaagi sa hard synchrotron radiation X-ray diffraction finishing technology. Gisusi ang pagporma sa AFt sa mixed cement ug ang research hotspot sa ettringite. Base sa delayed ettringite reaction, ang ubang mga iskolar nagpahigayon og daghang panukiduki sa hinungdan sa AFt phase.

Ang pag-usbaw sa gidaghanon nga gipahinabo sa pagporma sa ettringite usahay paborable, ug kini mahimong molihok isip usa ka "pagpalapad" nga susama sa magnesium oxide expansion agent aron mapadayon ang kalig-on sa gidaghanon sa mga materyales nga nakabase sa semento. Ang pagdugang sa polymer emulsion ug redispersible emulsion powder nag-usab sa macroscopic properties sa mga materyales nga nakabase sa semento tungod sa ilang dakong epekto sa microstructure sa mga materyales nga nakabase sa semento. Bisan pa, dili sama sa redispersible emulsion powder nga nag-una nga nagpalambo sa bonding properties sa gahi nga mortar, ang water-soluble polymer cellulose ether (CE) naghatag sa bag-ong gisagol nga mortar og maayo nga water retention ug thickening effect, sa ingon nagpauswag sa working performance. Ang non-ionic CE kasagarang gigamit, lakip ang methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC),hydroxyethyl methyl cellulose (HEMC), ug uban pa, ug ang CE adunay papel sa bag-ong gisagol nga mortar apan makaapekto usab sa proseso sa hydration sa slurry sa semento. Gipakita sa mga pagtuon nga ang HEMC nag-usab sa gidaghanon sa AFt nga gihimo isip produkto sa hydration. Bisan pa, walay mga pagtuon nga sistematikong nagtandi sa epekto sa CE sa microscopic morphology sa AFt, busa kini nga papel nagsuhid sa kalainan sa epekto sa HEMC ug MC sa microscopic morphology sa ettringham sa sayo (1-ka adlaw) nga slurry sa semento pinaagi sa pag-analisa ug pagtandi sa imahe.

1. Eksperimento

1.1 Hilaw nga mga Materyales

Ang P·II 52.5R Portland cement nga gihimo sa Anhui Conch Cement Co., LTD ang napili nga semento sa eksperimento. Ang duha ka cellulose ethers mao ang hydroxyethyl methylcellulose (HEMC) ug methylcellulose (methylcellulose, Shanghai Sinopath Group) matag usa. MC); Ang tubig nga gisagol mao ang tubig sa gripo.

1.2 Mga pamaagi sa eksperimento

Ang ratio sa tubig-semento sa sample sa cement paste kay 0.4 (ang ratio sa masa sa tubig ngadto sa semento), ug ang sulod sa cellulose ether kay 1% sa masa sa semento. Ang pag-andam sa specimen gihimo sumala sa GB1346-2011 nga “Testing Method for Water Consumption, Setting Time and Stability of Cement Standard Consistency”. Human maporma ang specimen, ang plastik nga pelikula giputos sa ibabaw sa molde aron mapugngan ang pag-alisngaw sa tubig sa ibabaw ug ang carbonization, ug ang specimen gibutang sa usa ka curing room nga adunay temperatura nga (20±2)℃ ug relative humidity nga (60±5)%. Human sa 1 ka adlaw, ang molde gikuha, ug ang specimen gibuak, dayon usa ka gamay nga sample ang gikuha gikan sa tunga ug gihumol sa anhydrous ethanol aron tapuson ang hydration, ug ang sample gikuha ug gipauga sa dili pa sulayan. Ang mga uga nga sample gipapilit sa sample table nga adunay conductive double-sided adhesive, ug usa ka layer sa gold film ang gi-spray sa ibabaw gamit ang Cressington 108auto automatic ion sputtering instrument. Ang sputtering current kay 20 mA ug ang sputtering time kay 60 s. Gigamit ang FEI QUANTAFEG 650 environmental Scanning electron Microscope (ESEM) aron maobserbahan ang morphological characteristics sa AFt sa sample section. Gigamit ang high vacuum secondary electron mode aron maobserbahan ang AFT. Ang acceleration voltage kay 15 kV, ang beam spot diameter kay 3.0 nm, ug ang working distance gikontrol sa mga 10 mm.

2. Mga Resulta ug Diskusyon

Ang mga hulagway sa SEM sa ettringite sa gipagahi nga HEMC-modified cement slurry nagpakita nga ang pagtubo sa oryentasyon sa layered Ca (OH)2(CH) klaro, ug ang AFt nagpakita sa dili regular nga akumulasyon sa mubo nga rod-like AFt, ug ang pipila ka mubo nga rod-like AFT natabunan sa istruktura sa HEMC membrane. Si Zhang Dongfang et al. nakakita usab og mubo nga rod-like AFt sa dihang giobserbahan ang mga pagbag-o sa microstructure sa HEMC modified cement slurry pinaagi sa ESEM. Nagtuo sila nga ang ordinaryong cement slurry dali nga mo-react human makasugat og tubig, mao nga ang kristal sa AFt nipis, ug ang pagpalugway sa hydration age misangpot sa padayon nga pagtaas sa length-diameter ratio. Bisan pa, ang HEMC nagdugang sa viscosity sa solusyon, nagpakunhod sa binding rate sa mga ions sa solusyon ug naglangan sa pag-abot sa tubig sa ibabaw sa mga partikulo sa clinker, mao nga ang length-diameter ratio sa AFt misaka sa usa ka huyang nga trend ug ang mga morphological nga kinaiya niini nagpakita sa mubo nga rod-like nga porma. Kung itandi sa AFt sa ordinaryong cement slurry sa parehas nga edad, kini nga teorya partially nga napamatud-an, apan dili kini magamit aron ipasabut ang mga pagbag-o sa morphological sa AFt sa MC modified cement slurry. Ang mga hulagway sa SEM sa ettridite sa 1-day hardened MC modified cement slurry nagpakita usab og orientated growth sa layered Ca(OH)2, ang ubang mga nawong sa AFt natabunan usab sa film structure sa MC, ug ang AFt nagpakita og morphological characteristics sa cluster growth. Apan, kon itandi, ang AFt crystal sa MC modified cement slurry adunay mas dako nga length-diameter ratio ug mas nipis nga morphology, nga nagpakita og tipikal nga acicular morphology.

Ang HEMC ug MC parehong nakapahinay sa sayo nga proseso sa hydration sa semento ug nagdugang sa viscosity sa solusyon, apan ang mga kalainan sa morphological characteristics sa AFt nga gipahinabo niini dako gihapon. Ang nahisgutang panghitabo mahimong mas masabtan pa gikan sa perspektibo sa molecular structure sa cellulose ether ug AFt crystal structure. Gihumol ni Renaudin et al. ang synthesized AFt sa giandam nga alkali solution aron makakuha og "basa nga AFt", ug gikuha kini sa bahin ug gipauga sa ibabaw sa saturated CaCl2 solution (35% relative humidity) aron makakuha og "uga nga AFt". Human sa pagtuon sa structure refinement pinaagi sa Raman spectroscopy ug X-ray powder diffraction, nakita nga walay kalainan tali sa duha ka istruktura, ang direksyon lamang sa pagporma sa kristal sa mga selula ang nausab sa proseso sa pagpauga, buot ipasabot, sa proseso sa pagbag-o sa palibot gikan sa "basa" ngadto sa "uga", ang mga kristal sa AFt nagporma og mga selula subay sa normal nga direksyon sa a hinay-hinay nga misaka. Ang mga kristal sa AFt subay sa c normal nga direksyon nagkagamay ug nagkagamay. Ang labing batakang yunit sa three-dimensional space gilangkoban sa usa ka normal nga linya, b normal nga linya ug c normal nga linya nga patindog sa usag usa. Sa kaso nga ang mga b normals na-fix, ang mga kristal sa AFt nagpundok ubay sa mga a normals, nga miresulta sa usa ka gipadako nga cross section sa selula sa plane sa mga ab normals. Busa, kung ang HEMC "magtipig" og dugang tubig kaysa sa MC, usa ka "uga" nga palibot ang mahimong mahitabo sa usa ka lokal nga lugar, nga magdasig sa lateral aggregation ug pagtubo sa mga kristal sa AFt. Nakaplagan ni Patural et al. nga alang sa CE mismo, kon mas taas ang degree sa polymerization (o mas dako ang molecular weight), mas dako ang viscosity sa CE ug mas maayo ang performance sa water retention. Ang molecular structure sa mga HEMC ug MCS nagsuporta niini nga hypothesis, diin ang hydroxyethyl group adunay mas dako nga molecular weight kaysa sa hydrogen group.

Kasagaran, ang mga kristal sa AFt maporma ug mo-precipitate lamang kung ang mga may kalabutan nga ions makaabot sa usa ka piho nga saturation sa sistema sa solusyon. Busa, ang mga hinungdan sama sa konsentrasyon sa ion, temperatura, pH value ug formation space sa reaction solution makaapekto pag-ayo sa morphology sa mga kristal sa AFt, ug ang mga pagbag-o sa artipisyal nga mga kondisyon sa synthesis makausab sa morphology sa mga kristal sa AFt. Busa, ang ratio sa mga kristal sa AFt sa ordinaryong slurry sa semento tali sa duha mahimong tungod sa usa ka hinungdan sa pagkonsumo sa tubig sa sayo nga hydration sa semento. Bisan pa, ang kalainan sa morphology sa kristal sa AFt nga gipahinabo sa HEMC ug MC kinahanglan nga tungod sa ilang espesyal nga mekanismo sa pagtipig sa tubig. Ang Hemcs ug MCS nagmugna og "closed loop" sa transportasyon sa tubig sulod sa microzone sa presko nga slurry sa semento, nga nagtugot sa usa ka "mubo nga panahon" diin ang tubig "dali nga makasulod ug lisud nga makagawas." Bisan pa, niining panahona, ang palibot sa liquid phase sa ug duol sa microzone mausab usab. Ang mga hinungdan sama sa konsentrasyon sa ion, pH, ug uban pa, Ang pagbag-o sa palibot sa pagtubo dugang nga makita sa mga kinaiya sa morphological sa mga kristal sa AFt. Kining "closed loop" sa transportasyon sa tubig susama sa mekanismo sa aksyon nga gihulagway ni Pourchez et al. Ang HPMC adunay papel sa pagpabilin sa tubig.

3. Konklusyon

(1) Ang pagdugang sa hydroxyethyl methyl cellulose ether (HEMC) ug methyl cellulose ether (MC) mahimong makausab pag-ayo sa morpolohiya sa ettringite sa sayo (1 ka adlaw) nga ordinaryo nga slurry sa semento.

(2) Gamay ug mubo ang gitas-on ug diametro sa kristal nga ettringite sa HEMC modified cement slurry; Dako ang ratio sa gitas-on ug diametro sa kristal nga ettringite sa MC modified cement slurry, nga porma sama sa dagom. Ang mga kristal nga ettringite sa ordinaryong mga slurry sa semento adunay aspect ratio tali niining duha.

(3) Ang managlahing epekto sa duha ka cellulose ethers sa morpolohiya sa ettringite kay tungod sa kalainan sa gibug-aton sa molekula.