纖維素醚延遲水泥水化的作用機(jī)理 |
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2016-03-28 11:37:04 |
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纖維素醚會(huì)不同程度地延遲水泥的水化，表現(xiàn)在延遲鈣礬石、C-S-H凝膠和氫氧化鈣的形成。目前關(guān)于纖維素醚延遲水泥水化的機(jī)理，主要包括離子運(yùn)動(dòng)受阻的假設(shè)、堿降解和吸附。
1、離子運(yùn)動(dòng)受阻假設(shè)
Silva等假設(shè)纖維素醚增加了孔溶液的粘度，阻礙了離子運(yùn)動(dòng)的速率，從而延緩了水泥水化。但是，在本試驗(yàn)中，粘度較低的纖維素醚，延遲水泥水化的能力反而更強(qiáng)，因此，這一假設(shè)并不成立，Pourchez等也懷疑這個(gè)假定。事實(shí)上，離子運(yùn)動(dòng)或遷移的時(shí)間很短，與水泥水化延遲的時(shí)間顯然是不可比的。
2、堿降解
多糖在堿性條件下往往容易降解生成會(huì)延遲水泥水化的羥基羧酸，因此，纖維素醚延遲水泥水化的原因可能是其在堿性的水泥漿中降解形成羥基羧酸，但Pourchez等的研究發(fā)現(xiàn)纖維素醚在堿性條件下非常穩(wěn)定，只有微量降解，且降解物對水泥水化的延遲幾乎沒有影響。
3、吸附
吸附可能是纖維素醚延遲水泥水化的真正原因，許多有機(jī)添加劑會(huì)吸附到水泥顆粒和水化產(chǎn)物上，阻止水泥顆粒的溶解和水化產(chǎn)物的結(jié)晶，從而延遲水泥的水化和凝結(jié)。Pourchez等發(fā)現(xiàn)纖維素醚容易吸附到氫氧化鈣、C．S．H凝膠和水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物的表面，但不易被鈣礬石和未水化相吸附。而且，就纖維素醚而言，HEC的吸附能力比腫MC強(qiáng)，HEC中的羥乙基或HPMC中的羥丙基的含量越低，吸附能力也越強(qiáng)：就水化產(chǎn)物而言，氫氧化鈣的吸附能力比C．S．H的吸附能力更強(qiáng)。進(jìn)一步分析還表明，水化產(chǎn)物與纖維素醚的吸附能力與水泥水化的延遲具有對應(yīng)關(guān)系：吸附越強(qiáng)，延遲越明顯，不過鈣礬石對纖維素醚的吸附較弱，但它的形成卻受到明顯延遲。MUllert的研究也表明，纖維素醚對硅酸三鈣及其水化產(chǎn)物有強(qiáng)烈的吸附，因而明顯延遲硅酸鹽相水化，對鈣礬石的吸附較低，但鈣礬石的形成卻被明顯延遲，這是因?yàn)殁}礬石形成的延遲是受溶液中Ca2+平衡的影響，這是纖維素醚延遲硅酸鹽水化的延續(xù)。
本文的試驗(yàn)結(jié)果中，HEC的延遲能力比冊MC強(qiáng)，纖維素醚延遲氫氧化鈣形成的能力比延緩C．S．H凝膠和鈣礬石的能力強(qiáng)，這與纖維素醚與水泥水化產(chǎn)物的吸附能力具有對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步證實(shí)，吸附可能是纖維素醚延遲水泥水化的真正原因，且纖維素醚與水泥水化產(chǎn)物的吸附能力越強(qiáng)，延遲水化產(chǎn)物的生成越明顯。前面的試驗(yàn)結(jié)果表明，不同纖維素醚對硅酸鹽水泥水化延遲的效果不一樣，同種纖維素醚對不同水化產(chǎn)物的延遲效果也不一樣，說明硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物對纖維素醚的吸附具有選擇性，纖維素醚對水泥水化產(chǎn)物的吸附也具有選擇性。
——摘自《砂漿添加劑技術(shù)人》