Gips odsiarczający to gaz spalinowy powstający w wyniku spalania paliw zawierających siarkę (węgiel, ropa naftowa), stałych odpadów przemysłowych powstających w procesie oczyszczania odsiarczającego oraz gipsu półhydratowego (wzór chemiczny CaSO4 · 0,5H2O), którego wydajność jest porównywalna z Gipsem odsiarczającym. naturalnego gipsu budowlanego. W związku z tym pojawia się coraz więcej badań i zastosowań wykorzystania gipsu odsiarczonego zamiast gipsu naturalnego do produkcji mas samopoziomujących. Organiczne domieszki polimerowe, takie jak środek redukujący wodę, środek zatrzymujący wodę i opóźniacz, są istotnymi składnikami funkcjonalnymi w składzie zapraw samopoziomujących. Na uwagę zasługuje wzajemne oddziaływanie i mechanizm działania obu materiałów z materiałami cementowymi. Ze względu na charakterystykę procesu formowania, rozdrobnienie odsiarczonego gipsu jest małe (wielkość cząstek waha się głównie pomiędzy 40 a 60 μm), a gradacja proszku jest nieuzasadniona, dlatego właściwości reologiczne odsiarczonego gipsu są słabe, a zaprawa Przygotowana przez nią zawiesina jest często łatwiejsza. Następuje segregacja, rozwarstwienie i krwawienie. Eter celulozy jest najczęściej stosowaną domieszką w zaprawach, a jego łączne zastosowanie ze środkiem redukującym wodę jest ważną gwarancją uzyskania kompleksowych właściwości samopoziomujących na bazie odsiarczonego gipsu, takich jak właściwości konstrukcyjne, a później właściwości mechaniczne i trwałość.
W artykule jako wskaźnik kontrolny przyjęto wartość płynności (stopień rozpływu 145 mm±5 mm), koncentrując się na wpływie zawartości eteru celulozy i masy cząsteczkowej (wartość lepkości) na zużycie wody przez samoczynne na bazie odsiarczonego gipsu -materiały wyrównujące, utrata płynności w czasie i koagulacja. Prawo wpływu podstawowych właściwości, takich jak czas i wczesne właściwości mechaniczne; jednocześnie zbadać prawo wpływu eteru celulozy na wydzielanie ciepła i szybkość wydzielania ciepła podczas hydratacji odsiarczonego gipsu, przeanalizować jego wpływ na proces hydratacji odsiarczonego gipsu i wstępnie omówić ten rodzaj domieszki Kompatybilność z systemem żelowania gipsu odsiarczonego .
1. Surowce i metody badań
1.1 Surowce
Proszek gipsowy: odsiarczony proszek gipsowy produkowany przez firmę w Tangshan, głównym składem mineralnym jest gips półwodny, jego skład chemiczny pokazano w tabeli 1, a jego właściwości fizyczne pokazano w tabeli 2.
zdjęcie
zdjęcie
Domieszki obejmują: eter celulozy (hydroksypropylometyloceluloza, w skrócie HPMC); superplastyfikator WR; środek przeciwpieniący B-1; Proszek lateksowy redyspergowalny EVA S-05, wszystkie dostępne w handlu.
Kruszywo: naturalny piasek rzeczny, drobny piasek własnej roboty przesiany przez sito 0,6 mm.
1.2 Metoda badania
Stały gips odsiarczający: piasek: woda = 1:0,5:0,45, odpowiednia ilość innych domieszek, płynność jako wskaźnik kontrolny (rozszerzanie 145 mm ± 5 mm), poprzez regulację zużycia wody, odpowiednio zmieszanej z materiałami cementowymi (gips odsiarczający + cement ) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ eter celulozy (HPMC-20 000); dodatkowo ustal dawkę eteru celulozy na 1 ‰, wybierz etery hydroksypropylometylocelulozy HPMC-20 000, HPMC-40 000, HPMC-75 000 i HPMC-100 000 o różnych masach cząsteczkowych (odpowiednie liczby to odpowiednio H2, H4, H7,5 i H10 ), w celu zbadania dawki i masy cząsteczkowej (wartości lepkości) eteru celulozy. Wpływ zmian omówiono właściwości zapraw samopoziomujących na bazie gipsu oraz wpływ ich obu na płynność, czas wiązania i wczesne właściwości mechaniczne odsiarczonej mieszanki zaprawy samopoziomującej z gipsu. Specyficzną metodę badania przeprowadza się zgodnie z wymaganiami GB/T 17669.3-1999 „Określanie właściwości mechanicznych gipsu budowlanego”.
Do badania ciepła hydratacji stosuje się ślepą próbkę odsiarczonego gipsu oraz próbki o zawartości eteru celulozy odpowiednio 0,5‰ i 3‰, a przyrządem jest tester ciepła hydratacji typu TA-AIR.
2. Wyniki i analiza
2.1 Wpływ zawartości eteru celulozy na podstawowe właściwości zaprawy
Wraz ze wzrostem zawartości znacznie poprawia się urabialność i spójność zaprawy, utrata płynności w czasie jest znacznie zmniejszona, a właściwości użytkowe konstrukcji są lepsze, a stwardniała zaprawa nie wykazuje zjawiska rozwarstwiania i gładkość powierzchni, gładkość i estetyka zostały znacznie poprawione. Jednocześnie znacznie wzrosło zużycie wody przez zaprawę do uzyskania tej samej płynności. Przy 5‰ zużycie wody wzrosło o 102%, a czas końcowego wiązania wydłużył się o 100 min, czyli 2,5 razy w stosunku do próbki ślepej. Wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy wczesne właściwości mechaniczne zaprawy znacznie się zmniejszały. Gdy zawartość eteru celulozy wynosiła 5‰, 24-godzinna wytrzymałość na zginanie i wytrzymałość na ściskanie spadły odpowiednio do 18,75% i 11,29% próbki ślepej. Wytrzymałość na ściskanie wynosi odpowiednio 39,47% i 23,45% ślepej próbki. Warto zauważyć, że wraz ze wzrostem ilości środka wodochłonnego znacznie zmniejszała się również gęstość nasypowa zaprawy, z 2069 kg/m3 przy 0 do 1747 kg/m3 przy 5‰, co stanowi spadek o 15,56%. Zmniejsza się gęstość zaprawy i zwiększa się porowatość, co jest jedną z przyczyn oczywistego pogorszenia właściwości mechanicznych zaprawy.
Eter celulozy jest polimerem niejonowym. Grupy hydroksylowe w eterowym łańcuchu celulozy i atomy tlenu w wiązaniu eterowym mogą łączyć się z cząsteczkami wody, tworząc wiązania wodorowe, zamieniając wolną wodę w związaną wodę, odgrywając w ten sposób rolę w zatrzymywaniu wody. Makroskopowo objawia się wzrostem spoistości zaczynu [5]. Wzrost lepkości zaczynu nie tylko zwiększy zużycie wody, ale również rozpuszczony eter celulozy będzie adsorbowany na powierzchni cząstek gipsu, utrudniając reakcję hydratacji i wydłużając czas wiązania; podczas procesu mieszania zostanie również wprowadzona duża liczba pęcherzyków powietrza. Gdy zaprawa stwardnieje, utworzą się puste przestrzenie, ostatecznie zmniejszając wytrzymałość zaprawy. Biorąc pod uwagę jednostronne zużycie wody w mieszance zaprawowej, właściwości konstrukcyjne, czas wiązania i właściwości mechaniczne, późniejszą trwałość itp., zawartość eteru celulozy w zaprawie samopoziomującej na bazie odsiarczonego gipsu nie powinna przekraczać 1‰.
2.2 Wpływ masy cząsteczkowej eteru celulozy na właściwości użytkowe zaprawy
Zwykle im wyższa lepkość i mniejsze rozdrobnienie eteru celulozy, tym lepsza retencja wody i większa siła wiązania. będzie to miało negatywny wpływ na wydajność. W związku z tym przeprowadzono dalsze badania wpływu eterów celulozy o różnych masach cząsteczkowych na podstawowe właściwości zapraw samopoziomujących na bazie gipsu. Zapotrzebowanie wody na zaprawę w pewnym stopniu wzrosło, lecz nie miało widocznego wpływu na czas wiązania i płynność. Jednocześnie wytrzymałość na zginanie i ściskanie zaprawy w różnych stanach wykazywała tendencję spadkową, jednak spadek ten był znacznie mniejszy niż wpływ zawartości eteru celulozy na właściwości mechaniczne. Podsumowując, wzrost masy cząsteczkowej eteru celulozy nie ma oczywistego wpływu na właściwości użytkowe mieszanin zaprawowych. Ze względu na wygodę konstrukcji jako masy samopoziomujące na bazie odsiarczonego gipsu należy wybierać eter celulozy o niskiej lepkości i masie cząsteczkowej.
2.3 Wpływ eteru celulozy na ciepło hydratacji odsiarczonego gipsu
Wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy egzotermiczny pik hydratacji odsiarczonego gipsu stopniowo malał, a czas zaistnienia piku ulegał nieznacznemu opóźnieniu, natomiast egzotermiczne ciepło hydratacji malało, ale nie w sposób oczywisty. Pokazuje to, że eter celulozy może w pewnym stopniu opóźniać szybkość i stopień uwodnienia odsiarczonego gipsu, dlatego dozowanie nie powinno być zbyt duże i powinno być kontrolowane w granicach 1‰. Można zauważyć, że film koloidalny powstały po zetknięciu się eteru celulozy z wodą jest adsorbowany na powierzchni cząstek odsiarczonego gipsu, co zmniejsza szybkość hydratacji gipsu przed upływem 2 godzin. Jednocześnie jego wyjątkowe działanie polegające na zatrzymywaniu wody i zagęszczaniu opóźnia parowanie wody szlamowej, a rozpraszanie jest korzystne dla dalszej hydratacji odsiarczonego gipsu w późniejszym etapie. Podsumowując, przy kontrolowaniu odpowiedniego dozowania eter celulozy ma ograniczony wpływ na szybkość i stopień uwodnienia samego odsiarczonego gipsu. Jednocześnie wzrost zawartości eteru celulozy i masy cząsteczkowej znacznie zwiększy lepkość zawiesiny i wykaże doskonałe właściwości zatrzymywania wody. Aby zapewnić płynność zaprawy samopoziomującej z odsiarczonego gipsu, znacznie wzrasta zużycie wody, co wynika z wydłużonego czasu wiązania zaprawy. Główną przyczyną pogorszenia właściwości mechanicznych.
3. Wniosek
(1) Przy zastosowaniu jako wskaźnika kontrolnego płynności wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy czas wiązania zaprawy samopoziomującej na bazie odsiarczonego gipsu ulega znacznemu wydłużeniu i znacznemu pogorszeniu właściwości mechanicznych; w porównaniu z zawartością masy cząsteczkowej eteru celulozy Wzrost ma niewielki wpływ na powyższe właściwości zaprawy. Rozpatrując kompleksowo, należy wybierać eter celulozy o małej masie cząsteczkowej (wartość lepkości poniżej 20 000 Pa·s), a dozowanie powinno być kontrolowane w granicach 1‰ materiału cementowego.
(2) Wyniki badań ciepła hydratacji odsiarczonego gipsu pokazują, że w zakresie tego badania eter celulozy ma ograniczony wpływ na szybkość hydratacji i proces hydratacji odsiarczonego gipsu. Głównymi przyczynami pogorszenia właściwości mechanicznych zapraw na bazie odsiarczonego gipsu są wzrost zużycia wody i spadek gęstości nasypowej.
Czas publikacji: 8 maja 2023 r