شروعاتي ايٽرينگائٽ جي مورفولوجي تي سيلولوز ايٿر

شروعاتي سيمينٽ سلري ۾ ايٽرينگائٽ جي مورفولوجي تي هائيڊروڪسيٿيل ميٿائل سيلولوز ايٿر ۽ ميٿائل سيلولوز ايٿر جا اثر اليڪٽران مائڪروسڪوپي (SEM) اسڪين ڪندي مطالعي ڪيا ويا. نتيجا ڏيکارين ٿا ته هائيڊروڪسيٿيل ميٿائل سيلولوز ايٿر تبديل ٿيل سلري ۾ ايٽرينگائٽ ڪرسٽل جي ڊيگهه-قطر جو تناسب عام سلري کان ننڍو آهي، ۽ ايٽرينگائٽ ڪرسٽل جي مورفولوجي مختصر راڊ جهڙي آهي. ميٿائل سيلولوز ايٿر تبديل ٿيل سلري ۾ ايٽرينگائٽ ڪرسٽل جي ڊيگهه-قطر جو تناسب عام سلري کان وڏو آهي، ۽ ايٽرينگائٽ ڪرسٽل جي مورفولوجي سوئي-راڊ آهي. عام سيمينٽ سلري ۾ ايٽرينگائٽ ڪرسٽل جي وچ ۾ ڪٿي نه ڪٿي هڪ اسپيڪٽ ريشو هوندو آهي. مٿي ڏنل تجرباتي مطالعي ذريعي، اهو وڌيڪ واضح آهي ته ٻن قسمن جي سيلولوز ايٿر جي ماليڪيولر وزن جو فرق ايٽرينگائٽ جي مورفولوجي کي متاثر ڪندڙ سڀ کان اهم عنصر آهي.

اهم لفظ:ايٽرنگائٽ؛ ڊيگهه-قطر جو تناسب؛ ميٿائل سيلولوز ايٿر؛ هائيڊروڪسيٿائل ميٿائل سيلولوز ايٿر؛ مورفولوجي

ايٽرنگائٽ، ٿوري وڌايل هائيڊريشن پراڊڪٽ جي طور تي، سيمينٽ ڪنڪريٽ جي ڪارڪردگي تي هڪ اهم اثر وجهي ٿو، ۽ هميشه سيمينٽ تي ٻڌل مواد جي تحقيق جو مرڪز رهيو آهي. ايٽرنگائٽ هڪ قسم جو ٽرائي سلفائيڊ قسم جو ڪيلشيم الومينيٽ هائيڊريٽ آهي، ان جو ڪيميائي فارمولو [Ca3Al (OH)6·12H2O]2·(SO4)3·2H2O آهي، يا ان کي 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O لکي سگهجي ٿو، اڪثر ڪري مختصر طور تي AFt طور لکيو ويندو آهي. پورٽلينڊ سيمينٽ سسٽم ۾، ايٽرنگائٽ بنيادي طور تي جپسم جي ايلومينيٽ يا فيرڪ الومينيٽ معدنيات سان رد عمل سان ٺهيل آهي، جيڪو سيمينٽ جي هائيڊريشن ۽ شروعاتي طاقت کي دير ڪرڻ جو ڪردار ادا ڪري ٿو. ايٽرنگائٽ جي ٺهڻ ۽ مورفولوجي ڪيترن ئي عنصرن جهڙوڪ گرمي پد، پي ايڇ ويليو ۽ آئن ڪنسنٽريشن کان متاثر ٿئي ٿي. 1976 جي شروعات ۾، ميٿا ۽ ٻيا. AFt جي مورفولوجيڪل خاصيتن جو مطالعو ڪرڻ لاءِ اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپي استعمال ڪيو، ۽ ڏٺائين ته اهڙي ٿوري وڌايل هائيڊريشن پراڊڪٽس جي مورفولوجي ٿوري مختلف هئي جڏهن واڌ جي جاءِ ڪافي وڏي هئي ۽ جڏهن جاءِ محدود هئي. پهريون گهڻو ڪري پتلي سوئي-راڊ جي شڪل جا گولا هئا، جڏهن ته بعد وارو گهڻو ڪري ننڍو راڊ جي شڪل وارو پرزم هو. يانگ وينان جي تحقيق مان معلوم ٿيو ته AFt فارم مختلف علاج واري ماحول سان مختلف هئا. گلي ماحول ايڪسپينشن-ڊوپڊ ڪنڪريٽ ۾ AFt جي پيداوار کي دير ڪندو ۽ ڪنڪريٽ جي سوجن ۽ ڀڃڻ جو امڪان وڌائيندو. مختلف ماحول نه رڳو AFt جي ٺهڻ ۽ مائڪرو اسٽريچر کي متاثر ڪندا، پر ان جي حجم جي استحڪام کي به متاثر ڪندا. چن هڪسنگ ۽ ٻين ڏٺو ته C3A مواد جي واڌ سان AFt جي ڊگهي مدت جي استحڪام ۾ گهٽتائي آئي. ڪلارڪ ۽ مونٽيرو ۽ ٻين ڏٺو ته ماحولياتي دٻاءُ جي واڌ سان، AFt ڪرسٽل جي جوڙجڪ ترتيب کان خرابي ۾ تبديل ٿي وئي. بالونس ۽ گلاسر AFm ۽ AFt جي کثافت جي تبديلين جو جائزو ورتو. ريناڊين ۽ ٻين حل ۾ وسرڻ کان اڳ ۽ بعد ۾ AFt جي ساخت جي تبديلين ۽ رامن اسپيڪٽرم ۾ AFt جي ساخت جي پيرا ميٽرز جو مطالعو ڪيو. ڪنٿر ۽ ٻين. NMR پاران AFt ڪرسٽلائيزيشن پريشر تي CSH جيل ڪلسيم-سلڪون تناسب ۽ سلفيٽ آئن جي وچ ۾ رابطي جي اثر جو مطالعو ڪيو. ساڳئي وقت، سيمينٽ تي ٻڌل مواد ۾ AFt جي استعمال جي بنياد تي، وينڪ ۽ ٻين سخت سنڪروٽرون ريڊيئيشن ايڪس ري ڊفرڪشن فنشنگ ٽيڪنالاجي ذريعي ڪنڪريٽ سيڪشن جي AFt ڪرسٽل اورينٽيشن جو مطالعو ڪيو. مخلوط سيمينٽ ۾ AFt جي ٺهڻ ۽ ايٽرينگائٽ جي ريسرچ هاٽ اسپاٽ کي ڳولهيو ويو. دير سان ايٽرينگائٽ رد عمل جي بنياد تي، ڪجهه عالمن AFt مرحلي جي سبب تي تمام گهڻي تحقيق ڪئي آهي.

ايٽرينگائٽ جي ٺهڻ جي ڪري حجم جي واڌ ڪڏهن ڪڏهن سازگار هوندي آهي، ۽ اهو سيمينٽ تي ٻڌل مواد جي حجم جي استحڪام کي برقرار رکڻ لاءِ ميگنيشيم آڪسائيڊ جي توسيع ايجنٽ وانگر "توسیع" طور ڪم ڪري سگهي ٿو. پوليمر ايمولشن ۽ ريڊيسپرسيبل ايمولشن پائوڊر جو اضافو سيمينٽ تي ٻڌل مواد جي ميڪرو اسڪوپڪ خاصيتن کي تبديل ڪري ٿو ڇاڪاڻ ته انهن جا سيمينٽ تي ٻڌل مواد جي مائڪرو اسٽرڪچر تي اهم اثر آهن. بهرحال، ريڊيسپرسيبل ايمولشن پائوڊر جي برعڪس جيڪو بنيادي طور تي سخت مارٽر جي بانڊنگ ملڪيت کي وڌائيندو آهي، پاڻي ۾ حل ٿيندڙ پوليمر سيلولوز ايٿر (سي اي) نئين مخلوط مارٽر کي سٺو پاڻي برقرار رکڻ ۽ ٿلهو ڪرڻ جو اثر ڏئي ٿو، انهي ڪري ڪم ڪندڙ ڪارڪردگي بهتر ٿئي ٿي. غير آئنڪ سي اي عام طور تي استعمال ڪيو ويندو آهي، جنهن ۾ ميٿائل سيلولوز (ايم سي)، هائيڊروڪسيٿيل سيلولوز (ايڇ اي سي)، هائيڊروڪسيپروپيل ميٿائل سيلولوز (ايڇ پي ايم سي) شامل آهن.هائيڊروڪسيٿيل ميٿائل سيلولوز (HEMC)وغيره، ۽ سي اي نئين ملايل مارٽر ۾ ڪردار ادا ڪري ٿو پر سيمينٽ سلري جي هائيڊريشن عمل کي پڻ متاثر ڪري ٿو. مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته HEMC هائيڊريشن پراڊڪٽ جي طور تي پيدا ٿيندڙ AFt جي مقدار کي تبديل ڪري ٿو. بهرحال، ڪنهن به مطالعي ۾ AFt جي خوردبيني مورفولوجي تي CE جي اثر جو منظم طور تي مقابلو نه ڪيو ويو آهي، تنهن ڪري هي پيپر تصوير جي تجزيي ۽ مقابلي ذريعي شروعاتي (1-ڏينهن) سيمينٽ سلري ۾ ايٽنگھم جي خوردبيني مورفولوجي تي HEMC ۽ MC جي اثر جي فرق کي ڳولي ٿو.

1. تجربو

1.1 خام مال

تجربي ۾ اين هوئي ڪونچ سيمينٽ ڪمپني، لميٽيڊ پاران تيار ڪيل P·II 52.5R پورٽلينڊ سيمينٽ کي سيمينٽ طور چونڊيو ويو. ٻہ سيلولوز ايٿرز هائيڊروڪسيٿائل ميٿائل سيلولوز (HEMC) ۽ ميٿائل سيلولوز (ميٿائل سيلولوز، شنگھائي سينوپيٿ گروپ) آهن. MC؛ ملائيندڙ پاڻي نل جو پاڻي آهي.

1.2 تجرباتي طريقا

سيمينٽ پيسٽ نموني جو پاڻي-سيمينٽ تناسب 0.4 هو (پاڻي ۽ سيمينٽ جي ماس جو تناسب)، ۽ سيلولوز ايٿر جو مواد سيمينٽ جي ماس جو 1٪ هو. نموني جي تياري GB1346-2011 "پاڻي جي استعمال لاءِ ٽيسٽنگ طريقو، سيمينٽ جي معياري مطابقت جي وقت ۽ استحڪام" جي مطابق ڪئي وئي. نموني ٺاهڻ کان پوءِ، مٿاڇري جي پاڻي جي بخارات ۽ ڪاربنائيزيشن کي روڪڻ لاءِ مولڊ جي مٿاڇري تي پلاسٽڪ فلم کي ڪيپسول ڪيو ويو، ۽ نموني کي (20±2) ℃ جي گرمي پد ۽ (60±5)٪ جي نسبتي نمي سان علاج واري ڪمري ۾ رکيو ويو. 1 ڏينهن کان پوءِ، مولڊ کي هٽايو ويو، ۽ نموني کي ٽوڙيو ويو، پوءِ وچ مان هڪ ننڍڙو نمونو ورتو ويو ۽ هائيڊريشن کي ختم ڪرڻ لاءِ اينهائيڊروس ايٿانول ۾ ٻوڙيو ويو، ۽ نموني کي ٻاهر ڪڍيو ويو ۽ جاچ کان اڳ سڪايو ويو. خشڪ نمونن کي ڪنڊڪٽو ڊبل رخا چپڪندڙ سان نموني ٽيبل تي چپڪايو ويو، ۽ سون جي فلم جي هڪ پرت کي ڪريسنگٽن 108 آٽو خودڪار آئن اسپٽرنگ اوزار ذريعي مٿاڇري تي اسپري ڪيو ويو. ڦڦڙ وهڻ جو وهڪرو 20 ايم اي هو ۽ ڦڦڙ وهڻ جو وقت 60 سيڪنڊ هو. نموني حصي تي AFt جي مورفولوجيڪل خاصيتن کي ڏسڻ لاءِ FEI QUANTAFEG 650 ماحولياتي اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپ (ESEM) استعمال ڪيو ويو. AFT کي ڏسڻ لاءِ هاءِ ويڪيوم سيڪنڊري اليڪٽران موڊ استعمال ڪيو ويو. ايڪسلريشن وولٽيج 15 ڪلوواٽ هو، بيم اسپاٽ قطر 3.0 اين ايم هو، ۽ ڪم ڪندڙ فاصلو تقريباً 10 ملي ميٽر تي ڪنٽرول ڪيو ويو.

2. نتيجا ۽ بحث

سخت ٿيل HEMC-تبديل ٿيل سيمينٽ سلري ۾ ايٽرينگائٽ جي SEM تصويرن ڏيکاريو ته پرت واري Ca (OH)2(CH) جي اورينٽيشن واڌ واضح هئي، ۽ AFt مختصر راڊ جهڙي AFt جي غير منظم جمع کي ڏيکاريو، ۽ ڪجهه مختصر راڊ جهڙي AFT HEMC جھلي جي جوڙجڪ سان ڍڪيل هئي. ژانگ ڊونگ فانگ ۽ ٻين ESEM ذريعي HEMC تبديل ٿيل سيمينٽ سلري جي مائڪرو اسٽرڪچر تبديلين جو مشاهدو ڪندي ننڍو راڊ جهڙي AFt پڻ ڳولي لڌو. انهن جو خيال هو ته عام سيمينٽ سلري پاڻي سان منهن ڏيڻ کان پوءِ جلدي رد عمل ظاهر ڪري ٿي، تنهن ڪري AFt ڪرسٽل پتلو هو، ۽ هائيڊريشن جي عمر جي واڌ جي ڪري ڊيگهه-قطر جي تناسب ۾ مسلسل واڌ ٿي. بهرحال، HEMC محلول جي ويسڪوسيٽي وڌائي، محلول ۾ آئنز جي پابند شرح کي گهٽايو ۽ ڪلينڪر ذرڙن جي مٿاڇري تي پاڻي جي آمد ۾ دير ڪئي، تنهن ڪري AFt جي ڊيگهه-قطر جو تناسب ڪمزور رجحان ۾ وڌيو ۽ ان جي مورفولوجيڪل خاصيتن مختصر راڊ جهڙي شڪل ڏيکاري. ساڳئي عمر جي عام سيمينٽ سلري ۾ AFt جي مقابلي ۾، هي نظريو جزوي طور تي تصديق ڪئي وئي آهي، پر اهو MC تبديل ٿيل سيمينٽ سلري ۾ AFt جي مورفولوجيڪل تبديلين جي وضاحت ڪرڻ لاءِ لاڳو ناهي. 1 ڏينهن جي سخت MC تبديل ٿيل سيمينٽ سلري ۾ ايٽريڊائيٽ جي SEM تصويرن ۾ پرت واري Ca(OH)2 جي رخي واڌ پڻ ڏيکاري وئي، ڪجهه AFt مٿاڇريون پڻ MC جي فلم جي جوڙجڪ سان ڍڪيل هيون، ۽ AFt ڪلسٽر جي واڌ جي مورفولوجيڪل خاصيتون ڏيکاريون. جڏهن ته، مقابلي جي لحاظ کان، MC تبديل ٿيل سيمينٽ سلري ۾ AFt ڪرسٽل ۾ هڪ وڏو ڊيگهه-قطر تناسب ۽ هڪ وڌيڪ پتلي مورفولوجي آهي، هڪ عام ايڪيڪيولر مورفولوجي ڏيکاري ٿي.

HEMC ۽ MC ٻنهي سيمينٽ جي شروعاتي هائيڊريشن جي عمل ۾ دير ڪئي ۽ محلول جي ويسڪوسيٽي وڌائي، پر انهن جي ڪري AFt مورفولوجيڪل خاصيتن ۾ فرق اڃا تائين اهم هئا. مٿي ڏنل رجحان کي سيلولوز ايٿر ۽ AFt ڪرسٽل جي بناوت جي نقطه نظر کان وڌيڪ وضاحت ڪري سگهجي ٿو. ريناڊين ۽ ٻين "گندو AFt" حاصل ڪرڻ لاءِ تيار ڪيل الڪلي محلول ۾ ٺهيل AFt کي ٻوڙي ڇڏيو، ۽ جزوي طور تي ان کي هٽائي ڇڏيو ۽ "خشڪ AFt" حاصل ڪرڻ لاءِ سير ٿيل CaCl2 محلول (35٪ نسبتي نمي) جي مٿاڇري تي خشڪ ڪيو. رمن اسپيڪٽروسڪوپي ۽ ايڪس ري پائوڊر جي ڦيرڦار جي جوڙجڪ جي مطالعي کان پوءِ، اهو معلوم ٿيو ته ٻنهي بناوتن جي وچ ۾ ڪو به فرق نه هو، صرف خشڪ ڪرڻ جي عمل ۾ سيلز جي ڪرسٽل ٺهڻ جي هدايت تبديل ٿي وئي، يعني، "گندو" کان "خشڪ" ۾ ماحولياتي تبديلي جي عمل ۾، AFt ڪرسٽل هڪ جي عام هدايت سان سيل ٺاهيا. c عام هدايت سان AFt ڪرسٽل گهٽ ۽ گهٽ ٿيندا ويا. ٽي-dimensional خلا جو سڀ کان بنيادي يونٽ هڪ عام لڪير، b عام لڪير ۽ c عام لڪير تي مشتمل آهي جيڪي هڪ ٻئي سان عمودي آهن. جيڪڏهن b نارمل مقرر ڪيا ويا هئا، ته AFt ڪرسٽل هڪ نارمل سان گڏ گڏ ٿيا، جنهن جي نتيجي ۾ ab نارمل جي جهاز ۾ هڪ وڏو سيل ڪراس سيڪشن پيدا ٿيو. اهڙيءَ طرح، جيڪڏهن HEMC MC کان وڌيڪ پاڻي "ذخيرو" ڪري ٿو، ته هڪ "خشڪ" ماحول مقامي علائقي ۾ ٿي سگهي ٿو، جيڪو AFt ڪرسٽل جي پس منظر جي مجموعي ۽ واڌ کي حوصلا افزائي ڪري ٿو. پيٽرل ۽ ٻين اهو معلوم ڪيو ته CE پاڻ لاءِ، پوليمرائيزيشن جي ڊگري جيتري وڌيڪ هوندي (يا ماليڪيولر وزن جيترو وڏو هوندو)، CE جي ويسڪوسيٽي اوتري وڌيڪ هوندي ۽ پاڻي برقرار رکڻ جي ڪارڪردگي بهتر هوندي. HEMCs ۽ MCS جي ماليڪيولر ڍانچي هن مفروضي جي حمايت ڪري ٿي، هائيڊروڪسيٿيل گروپ جو ماليڪيولر وزن هائيڊروجن گروپ کان تمام وڏو هوندو آهي.

عام طور تي، AFt ڪرسٽل صرف تڏهن ٺهندا ۽ تيز ٿيندا جڏهن لاڳاپيل آئن حل سسٽم ۾ هڪ خاص سنترپتي تائين پهچندا آهن. تنهن ڪري، آئن ڪنسنٽريشن، گرمي پد، pH ويليو ۽ رد عمل جي حل ۾ ٺهڻ جي جاءِ جهڙا عنصر AFt ڪرسٽل جي مورفولوجي کي خاص طور تي متاثر ڪري سگهن ٿا، ۽ مصنوعي سنٿيسس جي حالتن ۾ تبديليون AFt ڪرسٽل جي مورفولوجي کي تبديل ڪري سگهن ٿيون. تنهن ڪري، ٻنهي جي وچ ۾ عام سيمينٽ سلري ۾ AFt ڪرسٽل جو تناسب سيمينٽ جي شروعاتي هائيڊريشن ۾ پاڻي جي استعمال جي واحد عنصر جي ڪري ٿي سگهي ٿو. بهرحال، HEMC ۽ MC جي ڪري AFt ڪرسٽل مورفولوجي ۾ فرق بنيادي طور تي انهن جي خاص پاڻي برقرار رکڻ واري ميڪانيزم جي ڪري هجڻ گهرجي. Hemcs ۽ MCS تازي سيمينٽ سلري جي مائڪرو زون اندر پاڻي جي ٽرانسپورٽ جو هڪ "بند لوپ" ٺاهيندا آهن، هڪ "مختصر مدت" جي اجازت ڏيندا آهن جنهن ۾ پاڻي "اندر وڃڻ آسان ۽ ٻاهر نڪرڻ ڏکيو" هوندو آهي. بهرحال، هن عرصي دوران، مائڪرو زون ۾ ۽ ان جي ويجهو مائع مرحلي جو ماحول پڻ تبديل ٿي ويندو آهي. آئن ڪنسنٽريشن، pH، وغيره جهڙا عنصر، واڌ جي ماحول جي تبديلي AFt ڪرسٽل جي مورفولوجيڪل خاصيتن ۾ وڌيڪ ظاهر ٿئي ٿي. پاڻي جي نقل و حمل جو هي "بند لوپ" پورچز ۽ ٻين پاران بيان ڪيل عمل جي ميڪانيزم سان ملندڙ جلندڙ آهي. HPMC پاڻي جي برقرار رکڻ ۾ ڪردار ادا ڪري ٿو.

3. نتيجو

(1) هائيڊروڪسيٿيل ميٿائل سيلولوز ايٿر (HEMC) ۽ ميٿائل سيلولوز ايٿر (MC) جو اضافو شروعاتي (1 ڏينهن) عام سيمينٽ سلري ۾ ايٽرينگائٽ جي مورفولوجي کي خاص طور تي تبديل ڪري سگهي ٿو.

(2) HEMC تبديل ٿيل سيمينٽ سلري ۾ ايٽرينگائٽ ڪرسٽل جي ڊيگهه ۽ قطر ننڍا ۽ راڊ جي شڪل ۾ ننڍا آهن؛ MC تبديل ٿيل سيمينٽ سلري ۾ ايٽرينگائٽ ڪرسٽل جي ڊيگهه ۽ قطر جو تناسب وڏو آهي، جيڪو سوئي-راڊ جي شڪل ۾ آهي. عام سيمينٽ سلري ۾ ايٽرينگائٽ ڪرسٽل انهن ٻنهي جي وچ ۾ هڪ اسپيڪٽ ريشو رکن ٿا.

(3) ايٽرينگائٽ جي مورفولوجي تي ٻن سيلولوز ايٿرز جا مختلف اثر بنيادي طور تي ماليڪيولر وزن ۾ فرق جي ڪري آهن.