توصيف هلامات هيدرات السيليكات الكالسيوم بنسب مختلفة من الكالسيوم إلى السيليكا وتعديلات البوليمر

هلامات هيدرات السيليكات الكالسيوم (CSH) ، وهي المراحل الرئيسية الرابطة للإسمنت المائي، تعد من أكثر المواد الاصطناعية استخدامًا. لفهم تأثيرات التركيب والبوليمرات على حركية التفاعل وتشكيل المراحل، تم تخليق هلامات CSH بنسب مختلفة من Ca/Si وكميات من ملح الصوديوم الجزئي البوليمر (PAAm-co-PAA) بطريقة مباشرة. تم توصيف هلامات CSH من خلال قياس الحرارة الإيزوحراري، التحليل الحراري وزني (TGA)، حيود الأشعة السينية (XRD)، مطيافية تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR)، ومطيافية رامان في أعمار مختلفة. مع زيادة نسبة Ca/Si من 0.8 إلى 1.0، تم تعزيز تشكيل CSH مع طاقة تنشيط أقل بنسبة 5.4%، في حين أن دمج PAAm-co-PAA زاد من حساسية الحرارة للتفاعلات مع طاقة تنشيط أعلى بنسبة 83.3%. في وجود PAAm-co-PAA، تم تأخير معدل التفاعل في سن مبكرة وتلاشى التأثير السلبي مع مرور الوقت. أظهرت نتائج تحليل XRD تشكيل التوبيروموريت كأهم مرحلة من هلامات CSH، بينما أدى إضافة PAAm-co-PAA إلى تأخير استهلاك هيدروكسيد الكالسيوم وتشكيل CSH، وهو ما أكدته انخفاض شدة FTIR للرابطة C=O، وثني Si-O ورابطة Si-O. تشير الارتعاشات المتزايدة لمطيافية رامان لثني Si-O-Si Q2، ورابطة Ca-O، وO-Si-O وبعض الاهتزازات الأسيمترية لرباعي الأوجه SiO4 في وجود PAAm-co-PAA إلى إدخال المرحلة البوليمرية والتشوه الداخلي لهلامات CSH.