اثر سیترات سدیم و اسید سیتریک بر خواص سیمان اکسید سولفات منیزیم

سیمان اکسی سولفات منیزیم (MOS) نوعی ماده سیمانی غیر آلی سبز است که دارای مزایای وزن سبک، هدایت حرارتی کم، توانایی اتصال در صفحات سبک، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر آتش خوب است. با این حال، محدوده کاربرد آن در مهندسی عملی با مقاومت مکانیکی کم آن محدود می شود. در این مقاله، تأثیر سیترات سدیم و اسید سیتریک به عنوان مواد افزودنی بر مقاومت مکانیکی، مقاومت در برابر آب، زمان گیرش، تغییر pH، ترکیب و ریزساختار سیمان MOS بررسی شد.

خصوصیات نمونه با استفاده از آزمون قدرت مکانیکی، دستگاه Vicat ،pH متر، پراش اشعه X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تخلخل سنجی نفوذ جیوه (MIP) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن سدیم سیترات یا اسید سیتریک می تواند مقدار زیادی از ۵ میلی گرم (OH) 2؟ MgSO4؟ ۷H2O تولید و مقاومت در برابر آب سیمان MOS را بهبود بخشد.

اختلاط سدیم سیترات یا اسید سیتریک باعث کاهش تخلخل کل و کسر حجمی منافذ بزرگ (> ۱۰۰ نانومتر) در سیمان MOS و همچنین افزایش محتمل ترین روزنه و کسر حجمی منافذ کوچک مویرگی می شود ( ۱۰ نانومتر – ۱۰۰ نانومتر). علاوه بر این، زمان گیرش سیمان MOS با سیترات سدیم یا اسید سیتریک بیشتر از زمان سدیم سیترات یا اسید سیتریک بود.

سیترات سدیم و اسید سیتریک بر خواص سیمان اکسید سولفات منیزیم چه تاثیری دارد؟

سیمان اکسی سولفات منیزیم

سیمان اکسی سولفات منیزیم (MOS) به عنوان یک ماده سیمانی غیر آلی سبز خشک شده در هوا، با مخلوط کردن منیزیم سوزانده شده با نور (LBM) با محلول غلیظ سولفات منیزیم (MgSO4؟ ۷H2O) تشکیل می شود. سیمان MOS دارای ویژگی های برجسته بسیاری است، مانند وزن سبک، هدایت حرارتی کم، توانایی اتصال در پانل های سبک وزن، مقاومت در برابر درجه حرارت خوب و مقاومت در برابر آتش، بنابراین به طور گسترده ای در تولید مواد عایق حرارتی سبک و مواد نسوز استفاده می شود. در سالهای اخیر، سیمان اکسی سولفات منیزیم مورد توجه تحقیقات زیادی قرار گرفته است.

به دلیل افزایش تدریجی آگاهی در مورد حفاظت از محیط زیست دمای تشدید LBM مورد استفاده برای تهیه سیمان اکسی سولفات منیزیم پایین تر از سیمان پرتلند معمولی است. از طرف دیگر، منابع منیزیم به طور گسترده در سراسر جهان، به ویژه در روسیه، چین و آمریکا وجود دارد. منابع منیزیم زیادی در دریاچه های نمک چین وجود دارد که می تواند MgSO4 7H2O مورد نیاز برای سیمان MOS را تأمین کند، اما این منابع به طور موثر مورد بهره برداری و استفاده قرار نگرفته اند. تحقیقات در مورد توسعه سیمان MOS منجر به استفاده همه جانبه از منابع منیزیم خواهد شد.

سیمان اکسی سولفات منیزیم اگرچه از مزایای آشکار بسیاری برخوردار است، اما کاربرد آن به دلیل مقاومت مکانیکی کم، گسترده نیست. طی چند دهه گذشته، برخی تحقیقات برای بررسی محصولات هیدراتاسیون و مقاومت مکانیکی سیمان MOS انجام شده است.

گزارش شده است که سیترات سدیم (SC) و اسید سیتریک (CA) می توانند اثرات مثبتی بر مقاومت مکانیکی سیمان MOS داشته باشند، اما هنوز در مورد محصولات هیدراتاسیون، میکرو مورفولوژی و ساختار منافذ سیمان اکسی سولفات منیزیم کمبود تحقیقات وجود دارد. در این کار، ما برای بهبود مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر آب، اسید سیتریک و سیترات سدیم را به عنوان مواد افزودنی در سیمان MOS اضافه کردیم. اثرات سیترات سدیم و اسید سیتریک بر ترکیب کمی و کیفی، میکرو مورفولوژی، زمان گیرش و مقدار pH سیمان MOS به طور مفصل مورد بحث قرار گرفت. علاوه بر این، از تخلخل سنجی نفوذ جیوه (MIP) برای مطالعه تفاوت در ساختار منافذ بین سیمان MOS با و بدون افزودنی استفاده شد.

نتیجه گیری

مقاومت مکانیکی سیمان اکسی سولفات منیزیم

اثرات سیترات سدیم و اسید سیتریک بر مقاومت فشاری سیمان MOS در ۲۸ روز نشان داده شد. مقاومت فشاری نمونه شاهد در شرایط نرمال به مدت ۲۸ روز فقط ۳۰٫۱ مگاپاسکال بود. با این حال، مقاومت فشاری سیمان MOS در تمام سنین هنگام افزودن سیترات سدیم و اسید سیتریک افزایش می یابد. به عنوان مثال، مقاومت فشاری ۳ روزه سیمان MOS حاوی سیترات سدیم به ۴۰٫۳ مگاپاسکال رسید که ۲۰٫۶ مگاپاسکال بیشتر از نمونه شاهد است. پس از ۲۸ روز زمان پخت، مقاومت فشاری سیمان MOS با سیترات سدیم و اسید سیتریک به ترتیب به ۷۵٫۱ MPa و ۷۷٫۲ MPa افزایش یافت که بیش از دو برابر نمونه شاهد بود.