Kükürdsüzləşdirmə gipsi, kükürd tərkibli yanacaqların (kömür, neft), kükürdsüzləşdirmə təmizləmə prosesi zamanı əmələ gələn sənaye bərk tullantılarının və hemihidrat gipsin (kimyəvi formul CaSO4·0.5H2O) yanması nəticəsində əmələ gələn baca qazıdır və performansı təbii tikinti gipsinin performansı ilə müqayisə edilə bilər. Buna görə də, öz-özünə düzəldici materiallar istehsal etmək üçün təbii gips əvəzinə kükürdsüzləşdirilmiş gipsdən istifadə ilə bağlı getdikcə daha çox tədqiqat və tətbiq mövcuddur. Su azaldıcı, su saxlayan və gecikdirici kimi üzvi polimer qarışıqları öz-özünə düzəldici məhlul materiallarının tərkibində vacib funksional komponentlərdir. İkisinin sement materialları ilə qarşılıqlı təsiri və mexanizmi diqqətəlayiq məsələlərdən biridir. Formalaşma prosesinin xüsusiyyətlərinə görə, kükürdsüzləşdirilmiş gipsin incəliyi kiçikdir (hissəcik ölçüsü əsasən 40 ilə 60 μm arasında paylanır) və tozun dərəcəsi ağlabatan deyil, buna görə də kükürdsüzləşdirilmiş gipsin reoloji xüsusiyyətləri zəifdir və onun hazırladığı məhlul məhlulu tez-tez daha asan ayrılır, təbəqələşmə və qanaxma baş verir. Sellüloza efiri məhlulda ən çox istifadə edilən qatqı maddəsidir və onun su azaldıcı maddə ilə birlikdə istifadəsi, kükürdsüzləşdirilmiş gips əsaslı öz-özünə düzəldici materialların tikinti performansı, sonradan mexaniki və davamlılıq performansı kimi hərtərəfli performansını təmin etmək üçün vacib bir zəmanətdir.
Bu məqalədə, axıcılıq dəyəri nəzarət indeksi kimi istifadə olunur (yayılma dərəcəsi 145 mm±5 mm), sellüloza efirinin tərkibinin və molekulyar çəkinin (özlülük dəyəri) desulfurizasiya olunmuş gips əsaslı öz-özünə düzəldici materialların su sərfinə, zamanla axıcılığın itirilməsinə və laxtalanmaya təsirinə diqqət yetirilir. Zaman və erkən mexaniki xüsusiyyətlər kimi əsas xüsusiyyətlərin təsir qanunu; eyni zamanda, sellüloza efirinin desulfurizasiya olunmuş gips hidratasiyasının istilik buraxılışına və istilik buraxılış sürətinə təsir qanunu sınaqdan keçirilir, onun desulfurizasiya olunmuş gipsin hidratasiya prosesinə təsirini təhlil edilir və əvvəlcə bu tip qatqı maddəsinin desulfurizasiya gips jelləşdirmə sistemi ilə uyğunluğu müzakirə olunur.
1. Xammal və sınaq üsulları
1.1 Xammal
Gips tozu: Tanqşandakı bir şirkət tərəfindən istehsal olunan kükürdsüzləşdirilmiş gips tozu, əsas mineral tərkibi hemihidrat gipsdir, kimyəvi tərkibi Cədvəl 1-də, fiziki xüsusiyyətləri isə Cədvəl 2-də göstərilib.
şəkil
şəkil
Əlavələrə aşağıdakılar daxildir: sellüloza efiri (hidroksipropil metilsellüloza, qısaca HPMC); superplastifikator WR; köpüksüzləşdirici B-1; EVA təkrar həll olunan lateks tozu S-05, bunların hamısı kommersiya məqsədləri üçün mövcuddur.
Aqreqat: təbii çay qumu, 0,6 mm-lik ələkdən ələnmiş özəl hazırlanmış incə qum.
1.2 Test metodu
Sabit kükürdsüzləşdirmə gipsi: qum: su = 1:0.5:0.45, müvafiq miqdarda digər qatqılar, axıcılıq nəzarət indeksi kimi (genişlənmə 145 mm ± 5 mm), su sərfini tənzimləməklə, müvafiq olaraq sement materialları (kükürdsüzləşdirmə gipsi + Sement) ilə qarışdırılaraq 0, 0.5‰, 1.0‰, 2.0‰, 3.0‰ sellüloza efiri (HPMC-20,000); Sellüloza efirinin dozasını 1‰ olaraq təyin edin, sellüloza efirinin dozasını və molekulyar çəkisini (özlülük dəyəri) öyrənmək üçün müxtəlif molekulyar çəkilərə (müvafiq ədədlər müvafiq olaraq H2, H4, H7.5 və H10-dur) malik HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 və HPMC-100,000 hidroksipropil metilsellüloza efirlərini seçin. Dəyişikliklərin gips əsaslı öz-özünə düzəldici məhlulun xüsusiyyətlərinə təsiri və hər ikisinin kükürdsüzləşdirilmiş gips öz-özünə düzəldici məhlul qarışığının axıcılığına, bərkimə müddətinə və erkən mexaniki xüsusiyyətlərinə təsiri müzakirə olunur. Xüsusi sınaq metodu GB/T 17669.3-1999 “Tikinti Gipsinin Mexaniki Xüsusiyyətlərinin Təyin Edilməsi” tələblərinə uyğun olaraq həyata keçirilir.
Hidratasiya istiliyi sınağı, kükürdsüzləşdirilmiş gipsin boş nümunəsi və müvafiq olaraq 0,5‰ və 3‰ sellüloza efir tərkibli nümunələr istifadə edilərək aparılır və istifadə olunan cihaz TA-AIR tipli isti hidratasiya sınayıcısıdır.
2. Nəticələr və təhlil
2.1 Sellüloza efirinin tərkibinin məhlulun əsas xüsusiyyətlərinə təsiri
Tərkibinin artması ilə məhlulun işləmə qabiliyyəti və yapışma qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır, zamanla axıcılıq itkisi əhəmiyyətli dərəcədə azalır və konstruksiya göstəriciləri daha əla olur, bərkimiş məhlulun delaminasiya fenomeni yoxdur və səthin hamarlığı, hamarlığı və estetikası xeyli yaxşılaşıb. Eyni zamanda, eyni axıcılığa nail olmaq üçün məhlulun su sərfi əhəmiyyətli dərəcədə artıb. 5‰-də su sərfi 102% artıb və son bərkimə müddəti 100 dəqiqə uzadılıb ki, bu da boş nümunəninkindən 2,5 dəfə çoxdur. Məhlulun erkən mexaniki xüsusiyyətləri sellüloza efirinin tərkibinin artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə azalıb. Sellüloza efirinin tərkibi 5‰ olduqda, 24 saatlıq əyilmə gücü və sıxılma gücü boş nümunənin müvafiq olaraq 18,75% və 11,29%-ə düşüb. Sıxılma gücü boş nümunənin müvafiq olaraq 39,47% və 23,45%-ni təşkil edir. Qeyd etmək lazımdır ki, su saxlayan maddənin miqdarının artması ilə məhlulun həcm sıxlığı da əhəmiyyətli dərəcədə azalıb, 0-da 2069 kq/m3-dən 5‰-də 1747 kq/m3-ə düşüb ki, bu da 15,56% azalma deməkdir. Məhlulun sıxlığı azalır və məsaməlilik artır ki, bu da məhlulun mexaniki xüsusiyyətlərinin açıq-aşkar azalmasının səbəblərindən biridir.
Sellüloza efiri qeyri-ion polimerdir. Sellüloza efir zəncirindəki hidroksil qrupları və efir rabitəsindəki oksigen atomları su molekulları ilə birləşərək hidrogen rabitələri əmələ gətirə, sərbəst suyu bağlı suya çevirə və bununla da suyun saxlanmasında rol oynaya bilər. Makroskopik olaraq, bu, məhlulun yapışma qabiliyyətinin artması kimi özünü göstərir [5]. Məhlulun özlülüyünün artması yalnız su sərfini artırmayacaq, həm də həll olmuş sellüloza efiri gips hissəciklərinin səthində adsorbsiya olunacaq, hidratasiya reaksiyasına mane olacaq və bərkimə müddətini uzadacaq; qarışdırma prosesi zamanı çoxlu sayda hava qabarcıqları da daxil olacaq. Məhlul sərtləşdikcə boşluqlar əmələ gələcək və nəticədə məhlulun möhkəmliyini azaldacaq. Məhlul qarışığının birtərəfli su sərfi, konstruksiya performansı, bərkimə müddəti və mexaniki xüsusiyyətləri, sonrakı davamlılığı və s. hərtərəfli nəzərə alınmaqla, kükürdsüzləşdirilmiş gips əsaslı öz-özünə düzəldici məhluldakı sellüloza efirinin tərkibi 1‰-dən çox olmamalıdır.
2.2 Sellüloza efirinin molekulyar çəkisinin havanın işinə təsiri
Adətən, sellüloza efirinin özlülüyü nə qədər yüksək və incə olarsa, suyun saxlanması və yapışma gücü bir o qədər yaxşı olar. Performansa mənfi təsir göstərəcək. Buna görə də, müxtəlif molekulyar çəkilərdəki sellüloza efirlərinin gips əsaslı öz-özünə düzəldici məhlul materiallarının əsas xüsusiyyətlərinə təsiri daha da sınaqdan keçirilmişdir. Məhlulun suya tələbatı müəyyən dərəcədə artmış, lakin bərkimə müddətinə və axıcılığa heç bir aşkar təsir göstərməmişdir. Eyni zamanda, müxtəlif vəziyyətlərdə məhlulun əyilmə və sıxılma möhkəmlikləri aşağıya doğru meyl göstərmiş, lakin azalma sellüloza efir tərkibinin mexaniki xüsusiyyətlərə təsirindən xeyli az olmuşdur. Xülasə, sellüloza efirinin molekulyar çəkisinin artması məhlul qarışıqlarının performansına heç bir aşkar təsir göstərmir. Konstruksiyanın rahatlığı nəzərə alınmaqla, aşağı özlülüklü və kiçik molekulyar çəkili sellüloza efiri kükürdsüzləşdirilmiş gips əsaslı öz-özünə düzəldici materiallar kimi seçilməlidir.
2.3 Sellüloza efirinin kükürdsüzləşdirilmiş gipsin hidratasiya istiliyinə təsiri
Sellüloza efirinin tərkibinin artması ilə desulfurizə edilmiş gipsin ekzotermik hidratasiya zirvəsi tədricən azalmış və pik vəziyyətinin vaxtı bir qədər gecikmiş, ekzotermik hidratasiya istiliyi isə azalmışdır, lakin açıq şəkildə deyil. Bu, sellüloza efirinin desulfurizə edilmiş gipsin hidratasiya sürətini və hidratasiya dərəcəsini müəyyən dərəcədə gecikdirə biləcəyini göstərir, buna görə də doza çox böyük olmamalı və 1‰ daxilində idarə olunmalıdır. Göründüyü kimi, sellüloza efiri su ilə qarşılaşdıqdan sonra əmələ gələn kolloid təbəqə desulfurizə edilmiş gips hissəciklərinin səthində adsorbsiya olunur və bu da 2 saatdan əvvəl gipsin hidratasiya sürətini azaldır. Eyni zamanda, onun unikal su saxlama və qatılaşdırma təsirləri suspenziya suyunun buxarlanmasını gecikdirir və dağılma sonrakı mərhələdə desulfurizə edilmiş gipsin daha da hidratasiyası üçün faydalıdır. Xülasə, müvafiq dozaya nəzarət edildikdə, sellüloza efirinin desulfurizə edilmiş gipsin özünün hidratasiya sürətinə və hidratasiya dərəcəsinə məhdud təsiri var. Eyni zamanda, sellüloza efir tərkibinin və molekulyar çəkisinin artması məhlulun özlülüyünü əhəmiyyətli dərəcədə artıracaq və əla su saxlama performansı göstərəcək. Kükürdsüzləşdirilmiş gips öz-özünə düzəldici məhlulun axıcılığını təmin etmək üçün su sərfi əhəmiyyətli dərəcədə artacaq ki, bu da məhlulun bərkimə müddətinin uzanması ilə əlaqədardır. Mexaniki xüsusiyyətlərin azalmasının əsas səbəbi.
3. Nəticə
(1) Nəzarət indeksi kimi axıcılıq istifadə edildikdə, sellüloza efirinin tərkibinin artması ilə kükürdsüzləşdirilmiş gips əsaslı öz-özünə düzəldici məhlulun bərkimə müddəti əhəmiyyətli dərəcədə uzanır və mexaniki xüsusiyyətlər əhəmiyyətli dərəcədə azalır; tərkibi ilə müqayisədə sellüloza efirinin molekulyar çəkisi artır. Bu artım məhlulun yuxarıdakı xüsusiyyətlərinə az təsir göstərir. Hərtərəfli nəzərə alınmaqla, sellüloza efiri kiçik molekulyar çəki ilə (özlülük dəyəri 20 000 Pa·s-dən aşağı) seçilməli və doza sement materialının 1‰ daxilində idarə olunmalıdır.
(2) Desulfurizasiya olunmuş gipsin hidratasiya istiliyinin sınaq nəticələri göstərir ki, bu sınaq çərçivəsində sellüloza efiri desulfurizasiya olunmuş gipsin hidratasiya sürətinə və hidratasiya prosesinə məhdud təsir göstərir. Su sərfiyyatının artması və həcm sıxlığının azalması desulfurizasiya olunmuş gips əsaslı məhlulun mexaniki xüsusiyyətlərinin azalmasının əsas səbəbləridir.
Yayımlanma vaxtı: 08 may 2023