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纤维素醚延迟水泥水化的作用机理

来源:      2018/12/13 15:36:44      点击:

纤维素醚会不同程度地延迟水泥的水化,表现在延迟钙矾石、C-S-H凝胶和氢氧化钙的形成。目前关于纤维素醚延迟水泥水化的机理,主要包括离子运动受阻的假设、碱降解和吸附。

1、离子运动受阻假设

Silva等假设纤维素醚增加了孔溶液的粘度,阻碍了离子运动的速率,从而延缓了水泥水化。但是,在本试验中,粘度较低的纤维素醚,延迟水泥水化的能力反而更强,因此,这一假设并不成立,Pourchez等也怀疑这个假定。事实上,离子运动或迁移的时间很短,与水泥水化延迟的时间显然是不可比的。

2、碱降解

多糖在碱性条件下往往容易降解生成会延迟水泥水化的羟基羧酸,因此,纤维素醚延迟水泥水化的原因可能是其在碱性的水泥浆中降解形成羟基羧酸,但Pourchez等的研究发现纤维素醚在碱性条件下非常稳定,只有微量降解,且降解物对水泥水化的延迟几乎没有影响。

3、吸附

吸附可能是纤维素醚延迟水泥水化的真正原因,许多有机添加剂会吸附到水泥颗粒和水化产物上,阻止水泥颗粒的溶解和水化产物的结晶,从而延迟水泥的水化和凝结。Pourchez等发现纤维素醚容易吸附到氢氧化钙、C.S.H凝胶和水化铝酸钙等水化产物的表面,但不易被钙矾石和未水化相吸附。而且,就纤维素醚而言,HEC的吸附能力比肿MC强,HEC中的羟乙基或HPMC中的羟丙基的含量越低,吸附能力也越强:就水化产物而言,氢氧化钙的吸附能力比C.S.H的吸附能力更强。进一步分析还表明,水化产物与纤维素醚的吸附能力与水泥水化的延迟具有对应关系:吸附越强,延迟越明显,不过钙矾石对纤维素醚的吸附较弱,但它的形成却受到明显延迟。MUllert的研究也表明,纤维素醚对硅酸三钙及其水化产物有强烈的吸附,因而明显延迟硅酸盐相水化,对钙矾石的吸附较低,但钙矾石的形成却被明显延迟,这是因为钙矾石形成的延迟是受溶液中Ca2+平衡的影响,这是纤维素醚延迟硅酸盐水化的延续。本文的试验结果中,HEC的延迟能力比册MC强,纤维素醚延迟氢氧化钙形成的能力比延缓C.S.H凝胶和钙矾石的能力强,这与文献[86.S7lq丁纤维素醚与水泥水化产物的吸附能力具有对应关系,进一步证实,吸附可能是纤维素醚延迟水泥水化的真正原因,且纤维素醚与水泥水化产物的吸附能力越强,延迟水化产物的生成越明显。前面的试验结果表明,不同纤维素醚对硅酸盐水泥水化延迟的效果不一样,同种纤维素醚对不同水化产物的延迟效果也不一样,说明硅酸盐水泥水化产物对纤维素醚的吸附具有选择性,纤维素醚对水泥水化产物的吸附也具有选择性。