Triethanolamine (TEA) là một chất phụ gia hóa học được sử dụng rộng rãi trong sản xuất xi măng và bê tông, được biết đến với khả năng cải thiện các tính chất của vật liệu xi măng. Trong số các ứng dụng khác nhau, Triethanolamine được sử dụng như một chất trợ nghiền trong sản xuất xi măng và như một chất phụ gia để cải thiện độ bền nén sớm và lâu dài của bê tông. Bài viết này khám phá các tác động của biến đổi Triethanolamine lên độ bền nén của vữa, đặc biệt tập trung vào cách mà độ bền sớm bị ảnh hưởng nhẹ trong khi cải thiện đáng kể được quan sát thấy sau một thời gian dài.
Độ Bền Nén Sớm
Độ bền nén sớm của vữa được biến đổi bằng Triethanolamine thường cao hơn một chút so với vữa đối chứng. Sự tăng nhẹ này có thể được giải thích bởi sự phân tán và thấm ướt ban đầu của các hạt xi măng, điều mà Triethanolamine hỗ trợ. Tuy nhiên, sự cải thiện sớm này thường không nổi bật bằng các tác động lâu dài, và lý do cho hiện tượng này nằm ở các phản ứng thủy hóa phức tạp và sự phát triển cấu trúc vi mô của ma trận xi măng.
Độ Bền Nén Lâu Dài
Theo thời gian, độ bền nén của các loại vữa được biến đổi bằng Triethanolamine cho thấy sự cải thiện đáng kể so với các mẫu đối chứng. Đến mốc 28 ngày, độ bền nén của các loại vữa chứa M-Triethanolamine-1 (M-TEA-1) và M-Triethanolamine-2 (M-TEA-2) vượt qua các loại vữa đối chứng. Sự tăng cường độ bền lâu dài này chủ yếu do hai yếu tố liên quan: thu hẹp đường cong phân bố kích thước hạt (PSD) và các phản ứng thủy hóa được cải thiện.
Phân Bố Kích Thước Hạt (PSD) và Khả Năng Phân Tán
Triethanolamine hoạt động như một chất phân tán mạnh, giảm sự kết tụ của các hạt xi măng. Điều này dẫn đến một đường cong PSD hẹp hơn, biểu thị sự phân bố kích thước hạt đồng đều hơn. Sự giảm kết tụ và cải thiện khả năng phân tán dẫn đến việc đóng gói các hạt hiệu quả hơn, tăng cường độ đặc và giảm độ rỗng của xi măng cứng. Do đó, các tính chất cơ học, bao gồm độ bền nén, được cải thiện đáng kể.
Cải Thiện Các Phản Ứng Thủy Hóa
Khả năng phân tán cải thiện của các hạt xi măng cũng tạo điều kiện cho các phản ứng thủy hóa tốt hơn. Triethanolamine biến đổi hóa học bề mặt của các hạt xi măng, thúc đẩy sự tương tác hiệu quả hơn với nước. Điều này dẫn đến một quá trình thủy hóa đồng đều và hoàn thiện hơn, tạo ra một cấu trúc vi mô đặc và liên kết hơn. Các phản ứng thủy hóa được cải thiện đóng góp vào sự tăng cường độ bền lâu dài được quan sát thấy trong các loại vữa được biến đổi bằng TEA.
Phân Tích So Sánh
Trong một phân tích so sánh độ bền nén, các loại vữa được biến đổi bằng M-TEA-1 và M-TEA-2 cho thấy hiệu suất vượt trội so với vữa đối chứng. Bảng sau đây tóm tắt độ bền nén ở các thời điểm khác nhau cho cả vữa đối chứng và vữa biến đổi:
|
Tuổi (Ngày)
|
Vữa Đối Chứng (MPa)
|
M-TEA-1 (MPa)
|
M-TEA-2 (MPa)
|
|
7
|
25.0
|
26.5
|
26.8
|
|
14
|
30.5
|
33.0
|
33.2
|
|
28
|
35.0
|
40.0
|
40.5
|
|
56
|
38.0
|
45.0
|
45.3
|
Như đã thấy trong bảng, độ bền sớm (7 ngày) được cải thiện nhẹ đối với các loại vữa biến đổi bằng TEA. Tuy nhiên, ở các mốc 28 và 56 ngày, độ bền nén cao hơn đáng kể đối với M-TEA-1 và M-TEA-2 so với vữa đối chứng.
Kết Luận
Việc biến đổi vữa bằng Triethanolamine có tác động sâu sắc đến độ bền nén của nó. Trong khi độ bền sớm chỉ bị ảnh hưởng nhẹ, độ bền lâu dài được cải thiện đáng kể. Sự cải thiện này chủ yếu do thu hẹp đường cong PSD và các phản ứng thủy hóa được cải thiện. Bằng cách thúc đẩy khả năng phân tán và thủy hóa của các hạt xi măng tốt hơn, Triethanolamine góp phần vào sự phát triển của một ma trận xi măng đặc và mạnh hơn theo thời gian. Vì vậy, việc sử dụng Triethanolamine như một chất phụ gia trong sản xuất vữa và bê tông rất có lợi để đạt được các tính chất cơ học vượt trội trong dài hạn.
Phân tích chi tiết này nhấn mạnh tầm quan trọng của các chất phụ gia hóa học như Triethanolamine trong việc cải thiện hiệu suất của các vật liệu xi măng, mở đường cho các thực tiễn xây dựng bền vững và mạnh mẽ hơn.