El guix de dessulfuració és el gas de combustió produït per la combustió de combustibles que contenen sofre (carbó, petroli), residus sòlids industrials produïts durant el procés de purificació de dessulfuració i guix hemihidratat (fórmula química CaSO4· 0.5H2O). El rendiment és comparable al del guix de construcció natural. Per tant, hi ha cada cop més investigacions i aplicacions per utilitzar guix desulfurat en lloc de guix natural per produir materials autonivelants. Les addicions de polímers orgànics com ara l'agent reductor d'aigua, l'agent de retenció d'aigua i el retardant són components funcionals essencials en la composició dels materials de morter autonivelants. La interacció i el mecanisme d'ambdós amb els materials cimentosos són qüestions que mereixen atenció. A causa de les característiques del procés de formació, la finesa del guix dessulfurat és petita (la mida de partícula es distribueix principalment entre 40 i 60 μm) i la gradació de la pols no és raonable, de manera que les propietats reològiques del guix dessulfurat són deficients i la pasta de morter preparada amb ell sovint es produeix més fàcilment la segregació, l'estratificació i el sagnat. L'èter de cel·lulosa és l'additiu més utilitzat en el morter, i el seu ús combinat amb un agent reductor d'aigua és una garantia important per aconseguir el rendiment integral dels materials autonivellants a base de guix dessulfurat, com ara el rendiment constructiu i, posteriorment, el rendiment mecànic i de durabilitat.
En aquest article, el valor de fluïdesa s'utilitza com a índex de control (grau d'escampament 145 mm ± 5 mm), centrant-se en l'impacte del contingut d'èter de cel·lulosa i el pes molecular (valor de viscositat) en el consum d'aigua dels materials autonivellants a base de guix dessulfurat, la pèrdua de fluïdesa al llarg del temps i la coagulació. La llei d'influència de propietats bàsiques com el temps i les propietats mecàniques primerenques; al mateix temps, provar la llei d'influència de l'èter de cel·lulosa en l'alliberament de calor i la velocitat d'alliberament de calor de la hidratació del guix dessulfurat, analitzar la seva influència en el procés d'hidratació del guix dessulfurat i discutir inicialment la compatibilitat d'aquest tipus de mescla amb el sistema de gelificació del guix de dessulfuració.
1. Matèries primeres i mètodes d'assaig
1.1 Matèries primeres
Pols de guix: pols de guix dessulfurat produït per una empresa de Tangshan, la principal composició mineral és el guix hemihidrat, la seva composició química es mostra a la Taula 1 i les seves propietats físiques es mostren a la Taula 2.
imatge
imatge
Les mescles inclouen: èter de cel·lulosa (hidroxipropilmetilcel·lulosa, HPMC per abreujar); superplastificant WR; antiespumant B-1; làtex redispersable en pols EVA S-05, tots els quals estan disponibles comercialment.
Àrid: sorra de riu natural, sorra fina artesana tamisada amb un sedàs de 0,6 mm.
1.2 Mètode de prova
Guix de dessulfuració fix: sorra: aigua = 1: 0,5: 0,45, quantitat adequada d'altres additius, fluïdesa com a índex de control (expansió 145 mm ± 5 mm), ajustant el consum d'aigua, barrejat respectivament amb materials cimentosos (guix de dessulfuració + ciment) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ èter de cel·lulosa (HPMC-20.000); a més, fixeu la dosi d'èter de cel·lulosa a l'1‰, trieu èters d'hidroxipropilmetilcel·lulosa HPMC-20.000, HPMC-40.000, HPMC-75.000 i HPMC-100.000 amb diferents pesos moleculars (els nombres corresponents són H2, H4, H7,5 i H10 respectivament), per estudiar la dosi i el pes molecular (valor de viscositat) de l'èter de cel·lulosa. Es discuteix l'impacte dels canvis en les propietats del morter autonivel·lant a base de guix i la influència de tots dos en la fluïdesa, el temps d'enduriment i les primeres propietats mecàniques de la barreja de morter autonivel·lant de guix dessulfurat. El mètode d'assaig específic es duu a terme d'acord amb els requisits de GB/T 17669.3-1999 "Determinació de les propietats mecàniques del guix de construcció".
La prova de calor d'hidratació es duu a terme utilitzant una mostra en blanc de guix dessulfurat i mostres amb un contingut d'èter de cel·lulosa del 0,5‰ i 3‰, respectivament, i l'instrument utilitzat és un provador de calor d'hidratació tipus TA-AIR.
2. Resultats i anàlisi
2.1 Efecte del contingut d'èter de cel·lulosa sobre les propietats bàsiques del morter
Amb l'augment del contingut, la treballabilitat i la cohesió del morter milloren significativament, la pèrdua de fluïdesa al llarg del temps es redueix significativament i el rendiment de la construcció és més excel·lent, i el morter endurit no té cap fenomen de delaminació, i la suavitat, la suavitat i l'estètica de la superfície han millorat considerablement. Al mateix temps, el consum d'aigua del morter per aconseguir la mateixa fluïdesa va augmentar significativament. Amb un 5‰, el consum d'aigua va augmentar un 102% i el temps d'enduriment final es va allargar en 100 minuts, cosa que va ser 2,5 vegades superior al de la mostra en blanc. Les propietats mecàniques inicials del morter van disminuir significativament amb l'augment del contingut d'èter de cel·lulosa. Quan el contingut d'èter de cel·lulosa era del 5‰, la resistència a la flexió i la resistència a la compressió a les 24 h van disminuir fins al 18,75% i l'11,29% de la mostra en blanc, respectivament. La resistència a la compressió és del 39,47% i el 23,45% de la mostra en blanc, respectivament. Cal destacar que amb l'augment de la quantitat d'agent retentor d'aigua, la densitat aparent del morter també va disminuir significativament, de 2069 kg/m3 a 0 a 1747 kg/m3 al 5‰, una disminució del 15,56%. La densitat del morter disminueix i la porositat augmenta, la qual cosa és una de les raons de la disminució evident de les propietats mecàniques del morter.
L'èter de cel·lulosa és un polímer no iònic. Els grups hidroxil de la cadena d'èter de cel·lulosa i els àtoms d'oxigen de l'enllaç èter es poden combinar amb molècules d'aigua per formar enllaços d'hidrogen, convertint l'aigua lliure en aigua lligada, i així juga un paper en la retenció d'aigua. Macroscòpicament es manifesta com un augment de la cohesió de la pasta [5]. L'augment de la viscositat de la pasta no només augmentarà el consum d'aigua, sinó que també l'èter de cel·lulosa dissolt s'adsorbirà a la superfície de les partícules de guix, dificultant la reacció d'hidratació i allargant el temps d'enduriment; durant el procés d'agitació, també s'introduirà un gran nombre de bombolles d'aire. Es formaran buits a mesura que el morter s'endureix, cosa que acabarà reduint la resistència del morter. Tenint en compte el consum unilateral d'aigua de la barreja de morter, el rendiment constructiu, el temps d'enduriment i les propietats mecàniques, i la durabilitat posterior, etc., el contingut d'èter de cel·lulosa en el morter autonivel·lant a base de guix desulfurat no ha de superar l'1‰.
2.2 L'efecte del pes molecular de l'èter de cel·lulosa sobre el rendiment del morter
Normalment, com més alta sigui la viscositat i la finesa de l'èter de cel·lulosa, millor serà la retenció d'aigua i augmentarà la força d'unió. El rendiment es veurà afectat negativament. Per tant, es va provar més a fons la influència dels èters de cel·lulosa de diferents pesos moleculars en les propietats bàsiques dels materials de morter autonivellant a base de guix. La demanda d'aigua del morter va augmentar fins a cert punt, però no va tenir cap efecte evident sobre el temps d'enduriment i la fluïdesa. Al mateix temps, les resistències a la flexió i la compressió del morter en diferents estats van mostrar una tendència a la baixa, però la disminució va ser molt menor que la influència del contingut d'èter de cel·lulosa en les propietats mecàniques. En resum, l'augment del pes molecular de l'èter de cel·lulosa no té cap efecte evident sobre el rendiment de les mescles de morter. Tenint en compte la conveniència de la construcció, s'hauria de seleccionar èter de cel·lulosa de baixa viscositat i petit pes molecular com a materials autonivellants a base de guix dessulfurat.
2.3 Efecte de l'èter de cel·lulosa sobre la calor d'hidratació del guix dessulfurat
Amb l'augment del contingut d'èter de cel·lulosa, el pic exotèrmic d'hidratació del guix dessulfurat va disminuir gradualment, i el temps de la posició del pic es va retardar lleugerament, mentre que la calor d'hidratació exotèrmica va disminuir, però no de manera evident. Això demostra que l'èter de cel·lulosa pot retardar la velocitat d'hidratació i el grau d'hidratació del guix dessulfurat fins a cert punt, de manera que la dosi no ha de ser massa gran i s'ha de controlar dins d'1‰. Es pot veure que la pel·lícula col·loïdal formada després que l'èter de cel·lulosa es trobi amb l'aigua s'adsorbeix a la superfície de les partícules de guix dessulfurat, cosa que redueix la velocitat d'hidratació del guix abans de 2 h. Al mateix temps, els seus efectes únics de retenció d'aigua i espessiment retarden l'evaporació de l'aigua de la suspensió i la dissipació és beneficiosa per a una hidratació posterior del guix dessulfurat en l'etapa posterior. En resum, quan es controla la dosi adequada, l'èter de cel·lulosa té una influència limitada en la velocitat d'hidratació i el grau d'hidratació del guix dessulfurat en si. Al mateix temps, l'augment del contingut d'èter de cel·lulosa i del pes molecular augmentarà significativament la viscositat de la pasta i mostrarà un excel·lent rendiment de retenció d'aigua. Per tal de garantir la fluïdesa del morter autonivel·lant de guix desulfurat, el consum d'aigua augmentarà significativament, cosa que es deu al temps d'enduriment prolongat del morter. La principal raó de la disminució de les propietats mecàniques.
3. Conclusió
(1) Quan s'utilitza la fluïdesa com a índex de control, amb l'augment del contingut d'èter de cel·lulosa, el temps d'enduriment del morter autonivel·lant a base de guix desulfurat es prolonga significativament i les propietats mecàniques es redueixen significativament; en comparació amb el contingut, el pes molecular de l'èter de cel·lulosa L'augment té poc efecte sobre les propietats esmentades del morter. Considerant-ho de manera exhaustiva, s'ha de seleccionar èter de cel·lulosa amb un pes molecular petit (valor de viscositat inferior a 20.000 Pa·s) i la dosificació s'ha de controlar dins d'1‰ del material cimentós.
(2) Els resultats de la prova de calor d'hidratació del guix dessulfurat mostren que, dins de l'abast d'aquesta prova, l'èter de cel·lulosa té una influència limitada en la velocitat d'hidratació i el procés d'hidratació del guix dessulfurat. L'augment del consum d'aigua i la disminució de la densitat aparent són les principals raons de la disminució de les propietats mecàniques del morter a base de guix dessulfurat.
Data de publicació: 08 de maig de 2023