El yeso desulfurado es un subproducto industrial que se obtiene al desulfurar y purificar los gases de combustión producidos tras la combustión de combustibles que contienen azufre, mediante una suspensión de cal o piedra caliza fina. Su composición química es la misma que la del yeso dihidratado natural, principalmente CaSO4·2H2O. Actualmente, la generación de energía en nuestro país sigue estando dominada por la generación de energía a partir de carbón, y el SO2 emitido por el carbón en el proceso de generación de energía térmica representa más del 50% de las emisiones anuales del país. La gran cantidad de dióxido de azufre emitido ha causado una grave contaminación ambiental. El uso de la tecnología de desulfuración de gases de combustión para generar yeso desulfurado es una medida importante para impulsar el desarrollo tecnológico de las industrias relacionadas con el carbón. Según estadísticas incompletas, la emisión de yeso desulfurado húmedo en mi país ha superado los 90 millones de toneladas anuales, y el método de procesamiento del yeso desulfurado consiste principalmente en su apilamiento, lo que no solo ocupa terreno, sino que también provoca un enorme desperdicio de recursos.
El yeso posee funciones de ligereza, reducción de ruido, prevención de incendios, aislamiento térmico, etc. Puede utilizarse en la producción de cemento, yeso para la construcción, ingeniería decorativa y otros campos. Actualmente, muchos investigadores han realizado estudios sobre el yeso para enlucido. La investigación muestra que el material de yeso para enlucido tiene microexpansión, buena trabajabilidad y plasticidad, y puede reemplazar los materiales de enlucido tradicionales para la decoración de paredes interiores. Estudios de Xu Jianjun y otros han demostrado que el yeso desulfurado puede utilizarse para fabricar materiales de pared ligeros. Estudios de Ye Beihong y otros han demostrado que el yeso para enlucido producido a partir de yeso desulfurado puede utilizarse para la capa de enlucido de la cara interior de la pared exterior, tabiques interiores y techos, y puede solucionar problemas comunes de calidad como el descascarillado y el agrietamiento del mortero de enlucido tradicional. El yeso ligero para enlucido es un nuevo tipo de material de enlucido ecológico. Está hecho de yeso hemihidratado como material cementante principal, al que se le añaden agregados y aditivos ligeros. En comparación con los materiales de enlucido de cemento tradicionales, no se agrieta fácilmente, se adhiere bien, tiene buena adherencia, buena retracción, es ecológico y respetuoso con el medio ambiente. El uso de yeso desulfurado para producir yeso hemihidratado no solo resuelve el problema de la escasez de recursos naturales de yeso para la construcción, sino que también permite el aprovechamiento de los recursos de yeso desulfurado y cumple con el objetivo de proteger el medio ambiente. Por lo tanto, basándose en el estudio del yeso desulfurado, este trabajo analiza el tiempo de fraguado, la resistencia a la flexión y la resistencia a la compresión, para estudiar los factores que afectan el rendimiento del mortero de yeso desulfurado ligero y proporcionar una base teórica para el desarrollo de dicho mortero.
1 experimento
1.1 Materias primas
Yeso desulfurado en polvo: Yeso hemihidratado producido y calcinado mediante tecnología de desulfuración de gases de combustión; sus propiedades básicas se muestran en la Tabla 1. Agregado ligero: se utilizan microesferas vitrificadas, cuyas propiedades básicas se muestran en la Tabla 2. Las microesferas vitrificadas se mezclan en proporciones del 4%, 8%, 12% y 16% con base en la relación de masa del mortero de yeso desulfurado ligero.
Retardante: Utilice citrato de sodio, reactivo puro de análisis químico. El citrato de sodio se basa en la proporción en peso del mortero de yeso desulfurante para enlucido ligero, y la proporción de mezcla es 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%.
Éter de celulosa: utilice hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), la viscosidad es 400, la HPMC se basa en la proporción en peso del mortero de yeso desulfurado ligero, y la proporción de mezcla es 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Método de ensayo
El consumo de agua y el tiempo de fraguado de la consistencia estándar del yeso desulfurizado se rigen por la norma GB/T17669.4-1999 “Determinación de las propiedades físicas del yeso para la construcción”, y el tiempo de fraguado del mortero de yeso desulfurizado para enlucido ligero se rigen por la norma GB/T 28627-2012 “Enlucido de yeso”.
Las resistencias a la flexión y a la compresión del yeso desulfurizado se determinan según la norma GB/T9776-2008 “Yeso para la construcción”. Se moldean probetas de 40 mm × 40 mm × 160 mm y se miden la resistencia a las 2 horas y la resistencia en seco, respectivamente. La resistencia a la flexión y a la compresión del mortero ligero de yeso desulfurizado para enlucido se determina según la norma GB/T 28627-2012 “Yeso para enlucido”, y se mide la resistencia al curado natural a los 1 y 28 días, respectivamente.
2. Resultados y discusión
2.1 El efecto del contenido de polvo de yeso en las propiedades mecánicas del yeso desulfurizado ligero para enlucido
La cantidad total de polvo de yeso, polvo de caliza y agregado ligero es del 100%, y la cantidad de agregado ligero fijo y aditivo permanece sin cambios. Cuando la cantidad de polvo de yeso es del 60%, 70%, 80% y 90%, la desulfuración Los resultados de la resistencia a la flexión y a la compresión del mortero de yeso.
La resistencia a la flexión y la resistencia a la compresión del mortero ligero de yeso desulfurado aumentan con el tiempo, lo que indica que el grado de hidratación del yeso se vuelve más suficiente con el tiempo. Con el aumento del polvo de yeso desulfurado, la resistencia a la flexión y la resistencia a la compresión del yeso ligero para enlucido mostraron una tendencia general ascendente, pero el aumento fue pequeño, y la resistencia a la compresión a los 28 días fue particularmente evidente. A la edad de 1 día, la resistencia a la flexión del polvo de yeso mezclado con 90% aumentó en un 10,3% en comparación con la del polvo de yeso al 60%, y la resistencia a la compresión correspondiente aumentó en un 10,1%. A la edad de 28 días, la resistencia a la flexión del polvo de yeso mezclado con 90% aumentó en un 8,8% en comparación con la del polvo de yeso mezclado con 60%, y la resistencia a la compresión correspondiente aumentó en un 2,6%. En resumen, se puede concluir que la cantidad de polvo de yeso tiene más efecto sobre la resistencia a la flexión que sobre la resistencia a la compresión.
2.2 Efecto del contenido de agregados ligeros en las propiedades mecánicas del yeso desulfurado ligero enlucido
La cantidad total de polvo de yeso, polvo de caliza y agregado ligero es del 100%, y la cantidad de polvo de yeso fijo y aditivo permanece sin cambios. Cuando la cantidad de microesferas vitrificadas es del 4%, 8%, 12% y 16%, el yeso ligero Resultados de la resistencia a la flexión y a la compresión del mortero de yeso desulfurizado.
A la misma edad, la resistencia a la flexión y a la compresión del mortero ligero de yeso desulfurado disminuyó con el aumento del contenido de microesferas vitrificadas. Esto se debe a que la mayoría de las microesferas vitrificadas tienen una estructura hueca en su interior y su propia resistencia es baja, lo que reduce la resistencia a la flexión y a la compresión del mortero ligero de yeso. A 1 día de edad, la resistencia a la flexión del 16 % de polvo de yeso se redujo en un 35,3 % en comparación con la del 4 % de polvo de yeso, y la resistencia a la compresión correspondiente se redujo en un 16,3 %. A los 28 días de edad, la resistencia a la flexión del 16 % de polvo de yeso se redujo en un 24,6 % en comparación con la del 4 % de polvo de yeso, mientras que la resistencia a la compresión correspondiente se redujo solo en un 6,0 %. En resumen, se puede concluir que el efecto del contenido de microesferas vitrificadas sobre la resistencia a la flexión es mayor que el que tiene sobre la resistencia a la compresión.
2.3 Efecto del contenido de retardador en el tiempo de fraguado del yeso desulfurado ligeramente enlucido
La dosificación total de yeso en polvo, caliza en polvo y agregado ligero es del 100%, y la dosificación de yeso en polvo fijo, caliza en polvo, agregado ligero y éter de celulosa permanece sin cambios. Cuando la dosificación de citrato de sodio es 0, 0.1%, 0.2%, 0.3 %, los resultados del tiempo de fraguado del mortero de yeso desulfurado ligero.
El tiempo de fraguado inicial y final del mortero de yeso desulfurado ligero aumenta con el incremento del contenido de citrato de sodio, pero el incremento del tiempo de fraguado es pequeño. Cuando el contenido de citrato de sodio es del 0,3 %, el tiempo de fraguado inicial se prolonga 28 min y el tiempo de fraguado final se prolongó 33 min. La prolongación del tiempo de fraguado puede deberse a la gran superficie del yeso desulfurado, que puede absorber el retardador alrededor de las partículas de yeso, reduciendo así la velocidad de disolución del yeso e inhibiendo su cristalización, lo que resulta en la incapacidad de la lechada de yeso para formar un sistema estructural firme. Prolongar el tiempo de fraguado del yeso.
2.4 Efecto del contenido de éter de celulosa en las propiedades mecánicas del yeso desulfurado ligero enyesado
La dosificación total de yeso en polvo, caliza en polvo y agregado ligero es del 100%, y la dosificación de yeso en polvo fijo, caliza en polvo, agregado ligero y retardador permanece sin cambios. Cuando la dosificación de hidroxipropilmetilcelulosa es 0, 0,1%, 0,2% y 0,4%, se obtienen los resultados de resistencia a la flexión y a la compresión del mortero de yeso desulfurado ligero.
A la edad de 1 día, la resistencia a la flexión del mortero de yeso desulfurizado ligero enyesado primero aumentó y luego disminuyó con el aumento del contenido de hidroxipropilmetilcelulosa; a la edad de 28 días, la resistencia a la flexión del mortero de yeso desulfurizado ligero enyesado con el aumento del contenido de hidroxipropilmetilcelulosa, la resistencia a la flexión mostró una tendencia de primero disminuir, luego aumentar y luego disminuir. Cuando el contenido de hidroxipropilmetilcelulosa es 0,2%, la resistencia a la flexión alcanza el máximo y supera la resistencia correspondiente cuando el contenido de celulosa es 0. Independientemente de la edad de 1 día o 28 días, la resistencia a la compresión del mortero de yeso desulfurizado ligero enyesado disminuye con el aumento del contenido de hidroxipropilmetilcelulosa, y la tendencia de disminución correspondiente es más evidente a los 28 días. Esto se debe a que el éter de celulosa tiene un efecto de retención de agua y espesamiento, y la demanda de agua para lograr una consistencia estándar aumentará con el incremento del contenido de éter de celulosa, lo que resultará en un aumento de la relación agua-cemento de la estructura de la lechada, reduciendo así la resistencia de la muestra de yeso.
3. Conclusión
(1) El grado de hidratación del yeso desulfurizado se vuelve más suficiente con la edad. Con el aumento del contenido de polvo de yeso desulfurizado, la resistencia a la flexión y a la compresión del yeso ligero para enlucido mostró una tendencia general ascendente, pero el aumento fue pequeño.
(2) Con el aumento del contenido de microesferas vitrificadas, la resistencia a la flexión y la resistencia a la compresión del mortero de yeso desulfurizado ligero disminuyen en consecuencia, pero el efecto del contenido de microesferas vitrificadas sobre la resistencia a la flexión es mayor que el de la resistencia a la compresión.
(3) Con el aumento del contenido de citrato de sodio, el tiempo de fraguado inicial y el tiempo de fraguado final del mortero de yeso desulfurado ligero se prolongan, pero cuando el contenido de citrato de sodio es pequeño, el efecto sobre el tiempo de fraguado no es obvio.
(4) Con el aumento del contenido de hidroxipropilmetilcelulosa, la resistencia a la compresión del mortero de yeso desulfurado ligero disminuye, pero la resistencia a la flexión muestra una tendencia de primero aumentar y luego disminuir a 1d, y a los 28d mostró una tendencia de disminuir primero, luego aumentar y luego disminuir.
Fecha de publicación: 2 de febrero de 2023