Селлюлоза эфирларының су компонентлары эволюциясенә һәм сульфоалуминат цемент пастасының гидратлаштыру продуктларына тәэсире.

Су компонентлары һәм целлюлоза эфирындагы микроструктура эволюциясе сульфоалуминат цемент (CSA) эремчеге түбән кырлы атом магнит резонансы һәм җылылык анализаторы тарафыннан өйрәнелде.Нәтиҗә шуны күрсәтте: целлюлоза эфиры кушылганнан соң, ул флокуляция структуралары арасында су сеңдерде, ул аркылы ял итү вакыты (T2) спектрында өченче ял итүнең иң югары ноктасы буларак характерланды, һәм adsorbed су күләме доза белән уңай корреляцияләнде.Моннан тыш, целлюлоза эфиры CSA флотларының эчке һәм флотара структуралары арасында су алмашуны сизелерлек җиңеләйтте.Селлюлоза эфирының кушылуы сульфоалуминат цементның гидратлаштыру продуктларына тәэсир итмәсә дә, билгеле бер чордагы гидратлаштыру продуктлары күләменә тәэсир итәчәк.

Төп сүзләр:целлюлоза эфиры;сульфоалуминат цемент;су;гидратлаштыру продуктлары

0、Кереш сүз

Табигый целлюлозадан эшкәртелгән целлюлоза эфиры - яңартыла торган һәм яшел химик кушылма.Метилцеллюлоза (МК), этилселулоза (HEC), һәм гидроксиетилметилцеллоза (HEMC) кебек киң таралган целлюлоза эфирлары медицина, төзелеш һәм башка тармакларда киң кулланыла.HEMC-ны мисал итеп алсак, ул Портланд цементының су тотуын һәм эзлеклелеген сизелерлек яхшырта ала, ләкин цемент урнаштыруны тоткарлый.Микроскопик дәрәҗәдә HEMC шулай ук ​​цемент пастасының микросруктурасына һәм күзәнәк структурасына зур йогынты ясый.Мәсәлән, гидратлаштыру продукты эттрингиты (AFt) кыска таяк формасында булырга мөмкин, һәм аның аскы өлеше түбән;шул ук вакытта цемент пастасына бик күп ябык күзәнәкләр кертелә, аралашу күзәнәкләре санын киметә.

Cellеллюлоза эфирларының цементка нигезләнгән материалларга тәэсире турында булган күпчелек тикшеренүләр Портланд цементына юнәлтелгән.Сульфоалуминат цемент (CSA) - аз углеродлы цемент, минем илдә 20-нче гасырда мөстәкыйль эшләнгән, төп минерал буларак сусыз кальций сульфоалуминат.Гидратлашканнан соң күп күләмдә AFt барлыкка килергә мөмкин, CSA иртә көч, югары үткәрүчәнлек һәм коррозиягә каршы тору өстенлекләренә ия, һәм бетон 3D полиграфия, диңгез инженериясе төзелеше, түбән температурада тиз ремонт өлкәсендә киң кулланыла. .Соңгы елларда Ли ianзян һ.б.кысу көче һәм дым тыгызлыгы күзлегеннән HEMCның CSA минометына тәэсирен анализлады;Ву Кай һ.б.HEMCның CSA цементының эре гидратлаштыру процессына тәэсирен өйрәнде, ләкин үзгәртелгән CSA цементындагы су компонентларның эволюция законы билгеле түгел.Шуңа нигезләнеп, бу эш түбән кырлы атом магнит резонансы коралы ярдәмендә HEMC кушканчы һәм аннан соң CSA цемент сазлыгында трансверс ял итү вакытын (T2) бүлүгә юнәлтелгән, һәм миграцияне анализлый һәм судагы законны үзгәртә. пычрак.Cемент пастасының композиция үзгәреше өйрәнелде.

1. Эксперимент

1.1 Чимал

Ике коммерцияле сульфоалуминат цемент кулланылды, CSA1 һәм CSA2 дип билгеләнде, ут кабызу (LOI) 0,5% тан ким булмаган (масса өлеше).

Өч төрле гидроксиетил метилцеллюлоза кулланыла, алар тиешенчә MC1, MC2 һәм MC3 дип билгеләнәләр.MC3 5% (масса фракциясе) полиакриламидны (PAM) MC2 белән кушып алына.

1.2 Катнашу коэффициенты

Өч төрле целлюлоза эфиры сульфоалуминат цементка кушылды, дозалары 0,1%, 0,2% һәм 0,3% (масса өлеше, аста шул ук).Туры су-цемент коэффициенты 0,6, һәм су-цемент коэффициенты яхшы эшкә сәләтле һәм стандарт эзлеклелекне су куллану сынавы аша кан китми.

1.3 Метод

Экспериментта кулланылган аз кырлы NMR җиһазлары - PQ⁃001 NMR анализаторы Шанхай Numei Аналитик Кораллар ООО Даими магнитның магнит кыры көче 0,49Т, протон резонансы ешлыгы 21МГц, һәм магнит температурасы даими 32.0 дәрәҗәсендә саклана.°C. Тест вакытында цилиндрик үрнәк булган кечкенә пыяла шешә инструментның зонасына салынды, һәм CPMG эзлеклелеге цемент пастасының ял итү сигналын җыю өчен кулланылды.Корреляцион анализ программасы белән инверсиядән соң, T2 инверсия сызыгы Сирт инверсия алгоритмы ярдәмендә алынган.Чүплектә төрле дәрәҗәдәге иреккә ия булган су аркылы ял итү спектрындагы төрле ял итү дәрәҗәләре белән характерланачак, һәм ял итүнең иң югары мәйданы су күләме белән уңай корреляцияләнә, шуның нигезендә судагы төр һәм эчтәлек. анализларга мөмкин.Атом магнит резонансын булдыру өчен, радио ешлыгының үзәк ешлыгы (берәмлек: кГц) магнит ешлыгына туры килүен тәэмин итәргә кирәк, һәм O1 сынау вакытында көн саен калибрлана.

Samрнәкләр TG? DSC белән STA 449C кушылган NETZSCH, Германиядән җылылык анализаторы белән анализланган.N2 саклагыч атмосфера буларак кулланылды, җылыту темплары 10 иде°С / мин, һәм сканерлау температурасы диапазоны 30-800 иде°C.

2. Нәтиҗә һәм фикер алышу

2.1 Су компонентларының эволюциясе

2.1.1 Эшләнмәгән целлюлоза эфиры

Ике ял итүнең иң югары ноктасы (беренче һәм икенче ял итүнең иң югары ноктасы дип билгеләнә) ике сульфоалуминат цемент плитасының аркылы ял итү вакыты (T2) спектрында ачык күзәтелергә мөмкин.Беренче ял итүнең иң югары дәрәҗәсе флоккуляция структурасының эчке ягыннан барлыкка килә, ул аз дәрәҗәдә ирек дәрәҗәсенә һәм кыска трансверс ял итү вакытына ия;икенче ял итүнең иң югары ноктасы флокуляция структуралары арасында барлыкка килә, бу зур ирек дәрәҗәсенә һәм озын трансверс ял итү вакытына ия.Моннан аермалы буларак, ике цементның беренче ял итү ноктасына туры килгән T2 чагыштырыла, ә CSA1-ның икенче ял итү вакыты соңрак барлыкка килә.Сульфоалуминат цемент клинкерыннан һәм үзеннән ясалган цементтан аермалы буларак, CSA1 һәм CSA2ның ике ял итү чокы башлангыч хәлдән өлешчә капланалар.Гидратлашу барышы белән беренче ял итү вакыты әкренләп мөстәкыйль булырга омтыла, мәйдан әкренләп кими, һәм ул якынча 90 минутта бөтенләй юкка чыга.Бу флокуляция структурасы белән ике цемент пасталарының флокуляция структурасы арасында билгеле бер дәрәҗәдә су алмашу барлыгын күрсәтә.

Икенче ял итүнең иң югары мәйданының үзгәрүе һәм иң югары очына туры килгән T2 кыйммәтенең үзгәрүе, ирекле су һәм физик яктан бәйләнгән су эчтәлеген һәм судагы ирек дәрәҗәсенең үзгәрүен характерлый. .Икесенең комбинациясе гидратлашу процессын тулырак чагылдыра ала.Гидратлашу барышы белән иң югары мәйдан әкренләп кими, һәм T2 кыйммәтенең сулга күчүе әкренләп арта, һәм алар арасында билгеле бер бәйләнеш бар.

2.1.2 целлюлоза эфиры өстәлде

Мисал итеп 0,3% MC2 белән кушылган CSA2 алсак, целлюлоза эфирын кушканнан соң сульфоалуминат цементның T2 ял итү спектрын күрергә мөмкин.Cellеллюлоза эфирын кушканнан соң, целлюлоза эфиры белән су сеңдерүне күрсәтүче өченче ял итү ноктасы аркылы ял итү вакыты 100ммнан артык булган урында барлыкка килде, һәм целлюлоза эфиры арту белән иң югары мәйдан акрынлап артты.

Флокуляция структуралары арасындагы су күләме флокуляция структурасы эчендәге су миграциясенә һәм целлюлоза эфирының су adsorptionына тәэсир итә.Шуңа күрә, флокуляция структуралары арасындагы су күләме сазлыкның эчке күзәнәк структурасы һәм целлюлоза эфирының су сеңдерү сыйфаты белән бәйле.Икенче ял итүнең мәйданы целлюлоза эфирының эчтәлеге төрле цемент белән үзгәрә.CSA1 эремчекнең икенче ял итү мәйданы целлюлоза эфирының артуы белән өзлексез кимеде, һәм иң кечкенәсе - 0,3%.Моннан аермалы буларак, CSA2 плитасының икенче ял итү мәйданы целлюлоза эфирының артуы белән өзлексез арта.

Cellеллюлоза эфирының артуы белән өченче ял итүнең иң югары мәйданының үзгәрүен күрсәтегез.Areaирнең сыйфаты иң югары мәйданга тәэсир иткәнгә, үрнәкне йөкләгәндә өстәлгән үрнәкнең сыйфаты бер үк булуын тәэмин итү кыен.Шуңа күрә, өлкә коэффициенты төрле үрнәкләрдә өченче ял итүнең сигнал күләмен характерлау өчен кулланыла.Cellеллюлоза эфирының эчтәлеге арту белән өченче ял итү зонасының үзгәрүеннән, шуны күрергә була: целлюлоза эфирының эчтәлеге арту белән, өченче ял итү чокы мәйданы нигездә арту тенденциясен күрсәтте. CSA1, MC1 эчтәлеге 0,3% булганда, ул күбрәк иде. Өченче ял итү мәйданы 0,2% ка кими), бу целлюлоза эфиры арту белән, adsorbed су да әкренләп артуын күрсәтә.CSA1 пычраклары арасында, MC1 MC2 һәм MC3 белән чагыштырганда яхшырак су сеңдерү булган;CSA2 пычраклары арасында, MC2 иң яхшы су үзләштерүгә ия иде.

Бу CSA2 эремчесенең массасы өчен өченче ял итү максимумының үзгәрүеннән күренеп тора, 0,3% целлюлоза эфиры эчтәлеге белән, берәмлек массасына өченче ял итүнең мәйданы гидратлашу белән өзлексез кими. CSA2-ның гидратлашу дәрәҗәсе клинкер һәм үзеннән ясалган цементныкыннан тизрәк булганлыктан, целлюлоза эфирының алга таба су сеңдерү вакыты юк, һәм сыеклык фазасы концентрациясенең тиз арту аркасында adsorbed су җибәрә.Моннан тыш, MC2-ның су adsorption MC1 һәм MC3ныкыннан көчлерәк, бу алдагы нәтиҗәләргә туры килә.CSA1-нең өченче ял итү максимумының иң зур мәйданының үзгәрүеннән күренеп тора, целлюлоза эфирының төрле 0,3% дозасы белән, CSA1 өченче ял итүнең үзгәрү кагыйдәсе CSA2ныкыннан аерылып тора, һәм CSA1 мәйданы гидратлашуның башлангыч этабында кыска арта.Тиз үскәннән соң, ул юкка чыкты, бу CSA1 озынрак тыгызлану вакытына бәйле булырга мөмкин.Моннан тыш, CSA2 күбрәк гипсны үз эченә ала, гидратлашу җиңел AFt (3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O) формалаштыру җиңел, күп буш су куллана, һәм су куллану тизлеге целлюлоза эфиры белән су сеңдерү тизлегеннән артып китә, ​​бу The-га китерергә мөмкин. CSA2 пычракның өченче ял итү мәйданы кимүен дәвам итте.

Cellеллюлоза эфиры кертелгәннән соң, беренче һәм икенче ял итү дәрәҗәләре дә ниндидер дәрәҗәдә үзгәрде.Бу ике төр цемент эремчесенең икенче ял итүнең иң югары киңлегеннән һәм целлюлоза эфирын кушканнан соң яңа шомырттан күренеп тора, яңа шакмакның икенче ял итү чокының иң киңлеге целлюлоза эфирын кушканнан соң аерылып тора.арту, иң югары форма таралырга омтыла.Бу шуны күрсәтә: целлюлоза эфирының кертелүе цемент кисәкчәләренең агломерациясенә билгеле бер дәрәҗәдә комачаулый, флокуляция структурасын чагыштырмача йомшак итә, су бәйләү дәрәҗәсен зәгыйфьләндерә һәм флокуляция структуралары арасында су иреге дәрәҗәсен күтәрә.Ләкин, дозаның артуы белән, иң киңлекнең артуы күренми, һәм кайбер үрнәкләрнең иң киңлеге хәтта кими.Бәлки, дозаның артуы сазлыкның сыек фазасының ябышлыгын арттыра, һәм шул ук вакытта целлюлоза эфирының цемент кисәкчәләренә adsorbsion флокуляциягә китерә.Структуралар арасындагы дым иреге дәрәҗәсе кими.

Резолюция беренче һәм икенче ял итү арасындагы аерылу дәрәҗәсен сурәтләү өчен кулланылырга мөмкин.Аерылу дәрәҗәсе резолюция дәрәҗәсе буенча исәпләнергә мөмкин = (Афирст компоненты-Асадл) / Афирст компоненты, монда Afirst компоненты һәм Asaddle беренче ял итү максимум амплитудасын һәм ике иң югары нокта амплитудасын күрсәтәләр, тиешенчә.Аерылу дәрәҗәсе сазлы флокуляция структурасы белән флокуляция структурасы арасында су алмашу дәрәҗәсен характерлау өчен кулланылырга мөмкин, һәм кыйммәт гадәттә 0-1.Аеру өчен югарырак кыйммәт шуны күрсәтә: суның ике өлешен алыштыру авыррак, һәм 1гә тигез булган кыйммәт суның ике өлеше бөтенләй алышынмый.

Аеру дәрәҗәсенең исәпләү нәтиҗәләреннән күренгәнчә, целлюлоза эфирын кушмыйча, ике цементның аеру дәрәҗәсе эквивалент, икесе дә якынча 0,64, һәм целлюлоза эфирын кушканнан соң аеру дәрәҗәсе сизелерлек кими.Бер яктан, дозаның артуы белән резолюция тагын да кими, һәм ике биеклекнең резолюциясе хәтта CSA2-та 0,3% MC3 белән кушылган 0-ка төшә, бу целлюлоза эфиры эч эчендә һәм арада су алмашуны сизелерлек күрсәтә. флокуляция структуралары.Cellеллюлоза эфирының кертелүе беренче ял итүнең торышына һәм мәйданына бернинди тәэсир итмәвенә нигезләнеп, карарның кимүе өлешчә икенче ял итү киңлегенең киңәюенә бәйле дип уйларга мөмкин. иркен флокуляция структурасы эч белән тышкы арасында су алмашуны җиңеләйтә.Моннан тыш, целлюлоза эфирының пычрак структурасында кабатлануы флокуляция структурасының эчке һәм тышлары арасында су алмашу дәрәҗәсен тагын да яхшырта.Икенче яктан, целлюлоза эфирының CSA2 тәэсирен киметү эффекты CSA1ныкына караганда көчлерәк, бу кечкенәрәк өслек мәйданы һәм зуррак кисәкчәләр зурлыгы аркасында булырга мөмкин, бу целлюлоза эфирының дисперсия эффектына сизгеррәк. кертү.

2.2 Сазлык составындагы үзгәрешләр

CSA1 һәм CSA2 сортларының TG-DTG спектрыннан 90 минут, 150 мин һәм 1 көн гидратланган, гидратлаштыру продуктларының төрләре целлюлоза эфирын кушканчы һәм соң үзгәрмәгәнен күрергә мөмкин, һәм AFt, AFm һәм AH3 барысы да булган. формалашкан.Әдәбият AFtның таркалу диапазонының 50-120 булуын күрсәтә°С;AFm таркалу диапазоны 160-220°С;AH3 таркалу диапазоны 220-300°C. Гидратлашу барышы белән, үрнәкнең авырлыгы әкренләп артты, һәм AFt, AFm һәм AH3 характеристик DTG чокырлары акрынлап ачыкланды, бу өч гидратлаштыру продуктының формалашуы әкренләп артканын күрсәтә.

Төрле гидратлаштыру чорындагы үрнәктәге һәр гидратлаштыру продуктының масса өлешеннән күренгәнчә, 1 яшьтә буш үрнәкнең AFt буыны целлюлоза эфиры белән кушылган үрнәкләрдән артып китә, ​​бу целлюлоза эфирының зур йогынты ясавын күрсәтә. коагуляциядән соң чүпнең гидратлашуы.Билгеле тоткарлык эффекты бар.90 минутта, өч үрнәкнең AFm производствосы элеккечә калды;90-150 минутта, буш үрнәктә AFm җитештерү калган ике төркем төркемнәренә караганда әкренрәк иде;1 көннән соң, буш үрнәктә AFm эчтәлеге MC1 белән кушылган үрнәк белән бертигез иде, һәм MC2 үрнәгенең AFm эчтәлеге башка үрнәкләрдә сизелерлек түбән иде.AH3 гидратлаштыру продуктына килгәндә, 90 минут эчендә гидратлашканнан соң CSA1 буш үрнәгенең җитештерү тизлеге целлюлоза эфиры белән чагыштырганда әкренрәк иде, ләкин җитештерү темплары 90 минуттан соң тизрәк, һәм өч үрнәкнең AH3 җитештерү күләме. 1 көнгә тиң иде.

CSA2 плитасы 90 минут 150 минутка гидратланганнан соң, целлюлоза эфиры белән кушылган үрнәктә җитештерелгән AFT күләме буш үрнәкнекеннән шактый аз иде, бу целлюлоза эфирының CSA2 плитасына билгеле бер тоткарлык эффектын күрсәткәнен күрсәтә.1 яшьтә булган үрнәкләрдә, буш үрнәкнең AFt эчтәлеге целлюлоза эфиры белән кушылган үрнәккә караганда югарырак булганы ачыкланды, бу целлюлоза эфирының соңгы көйләүдән соң CSA2 гидратлашуына билгеле бер тоткарлык тәэсирен күрсәткән, һәм MC2-та артта калу дәрәҗәсе целлюлоза эфиры кушылган үрнәккә караганда зуррак иде.MC1.90 минутта, буш үрнәк белән җитештерелгән AH3 күләме целлюлоза эфиры белән кушылган үрнәккә караганда азрак иде;150 минутта, буш үрнәк белән җитештерелгән AH3 целлюлоза эфиры белән кушылган үрнәктән артты.1 көндә, өч үрнәк җитештергән AH3 эквивалент иде.

3. Йомгаклау

(1) Cellеллюлоза эфиры флокуляция структурасы белән флокуляция структурасы арасында су алмашуны сизелерлек күтәрә ала.Cellеллюлоза эфиры кертелгәннән соң, целлюлоза эфиры судагы эремчекне сеңдерә, бу аркылы ял итү вакыты (T2) спектрында өченче ял итү чокы буларак характерлана.Cellеллюлоза эфирының эчтәлеге арту белән, целлюлоза эфирының су үзләштерүе арта, һәм өченче ял итү мәйданы арта.Cellеллюлоза эфиры үзләштергән су акрынлап флокуляция структурасына ташлана.

2) целлюлоза эфирын кертү цемент кисәкчәләренең билгеле бер дәрәҗәдә агломерациясен булдырмый, флокуляция структурасын чагыштырмача иркен итә;һәм эчтәлекнең артуы белән, сыек фазаның ябышлыгы арта, һәм целлюлоза эфиры цемент кисәкчәләренә зуррак тәэсир итә.Күчерелгән adsorption эффекты флокуляцияләнгән структуралар арасындагы су иреге дәрәҗәсен киметә.

(3) Селлюлоза эфиры кушылганчы һәм аннан соң, сульфоалуминат цемент сазлыгында гидратлаштыру продуктларының төрләре үзгәрмәде, һәм AFt, AFm һәм алюминий клей барлыкка килде;ләкин целлюлоза эфиры гидратлаштыру продуктлары эффектын формалаштыруны бераз тоткарлады.