Väävlituskips on tööstuslik kõrvalsaadus, mis saadakse väävlit sisaldava kütuse põletamisel tekkivate suitsugaaside väävlitustamisel ja puhastamisel peene lubja või lubjakivipulbri abil. Selle keemiline koostis on sama mis looduslikul dihüdraatkipsil, peamiselt CaSO4·2H2O. Praegu domineerib minu riigi elektritootmismeetod endiselt söeküttel elektritootmine ning soojusenergia tootmise käigus söest eralduv SO2 moodustab üle 50% minu riigi aastasest heitkogusest. Suur hulk vääveldioksiidi heitkoguseid on põhjustanud tõsist keskkonnareostust. Suitsugaaside väävlitustehnoloogia kasutamine väävlituskipsi tootmiseks on oluline meede söeküttel töötavate tööstusharude tehnoloogilise arengu lahendamiseks. Mittetäieliku statistika kohaselt on märg-väävlituskipsi heitkogused minu riigis ületanud 90 miljonit t/a ja väävlituskipsi töötlemismeetod toimub peamiselt kuhjamise teel, mis mitte ainult ei hõiva maad, vaid põhjustab ka tohutut ressursside raiskamist.
Kipsil on kerge kaal, mürasummutus, tulekaitse, soojusisolatsioon jne. Seda saab kasutada tsemendi tootmisel, ehituskipsi tootmisel, dekoratiivtehnikas ja muudes valdkondades. Praegu on paljud teadlased läbi viinud krohvimiskrohvi uuringuid. Uuringud näitavad, et krohvimaterjalil on mikropaisumine, hea töödeldavus ja plastilisus ning see võib asendada traditsioonilisi krohvimaterjale siseseinte kaunistamisel. Xu Jianjuni ja teiste uuringud on näidanud, et väävlivabast kipsist saab valmistada kergeid seinamaterjale. Ye Beihongi ja teiste uuringud on näidanud, et väävlivabast kipsist toodetud krohvikipsi saab kasutada välisseina, sisemise vaheseina ja lae sisekülje krohvikihiks ning see suudab lahendada traditsioonilise krohvimördi tavalisi kvaliteediprobleeme, nagu koorimine ja pragunemine. Kergkrohvikips on uut tüüpi keskkonnasõbralik krohvimaterjal. See on valmistatud poolhüdraatkipsist kui peamisest tsemendimaterjalist, lisades kergeid täitematerjale ja lisandeid. Võrreldes traditsiooniliste tsemendikrohvimaterjalidega ei ole see kergesti pragunev, kleepuv, hea nakkuvusega, hea kokkutõmbumisega, rohelise ja keskkonnakaitsega. Väävlivaba kipsi kasutamine hemihüdraatkipsi tootmiseks mitte ainult ei lahenda looduslike ehituskipsi ressursside nappuse probleemi, vaid realiseerib ka väävlivaba kipsi ressursikasutuse ja saavutab ökoloogilise keskkonna kaitsmise eesmärgi. Seetõttu testib see artikkel väävlivaba kipsi uurimise põhjal kõvenemisaega, paindetugevust ja survetugevust, et uurida tegureid, mis mõjutavad kergkrohvi väävlivaba kipsmördi toimivust, ning pakub teoreetilise aluse kergkrohvi väävlivaba kipsmördi väljatöötamiseks.
1 katse
1.1 Toorained
Väävlitustusega kipsipulber: suitsugaaside väävlitustusega tehnoloogia abil toodetud ja kaltsineeritud hemihüdraatkips, mille põhiomadused on esitatud tabelis 1. Kergtäitematerjal: kasutatakse klaasistatud mikrograanuleid, mille põhiomadused on esitatud tabelis 2. Klaasistatud mikrograanuleid segatakse proportsioonides 4%, 8%, 12% ja 16%, lähtudes kergkrohvitud väävlitustusega kipsmördi massisuhtest.
Aeglusti: Kasutage naatriumtsitraati, keemilise analüüsi puhast reagenti, naatriumtsitraat põhineb kerge krohvimise desulfureeriva kipsmördi massisuhtel ja segamissuhe on 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%.
Tsellulooseeter: kasutage hüdroksüpropüülmetüültselluloosi (HPMC), viskoossus on 400, HPMC põhineb kerge krohvitud desulfureeritud kipsmördi massisuhtel ja segamissuhe on 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Katsemeetod
Väävlivaba kipsi standardkontsentratsiooni veetarve ja tardumisaeg viitavad standardile GB/T17669.4-1999 „Ehituskipskrohvi füüsikaliste omaduste määramine” ja kerge krohvimisega väävlivaba kipsmördi tardumisaeg viitab standardile GB/T 28627-2012 „Kipsi krohvimine”.
Väävlivabastatud kipsi painde- ja survetugevust mõõdetakse vastavalt standardile GB/T9776-2008 „Ehituskips“ ning vormitakse 40 mm × 40 mm × 160 mm suurused proovid ning mõõdetakse vastavalt 2-tunnine tugevus ja kuivtugevus. Kergkrohvitud väävlivabastatud kipsmördi painde- ja survetugevust mõõdetakse vastavalt standardile GB/T 28627-2012 „Kipskrohvimine“ ning mõõdetakse vastavalt 1 ja 28 päeva pärast kõvenemist.
2 Tulemused ja arutelu
2.1 Kipsipulbri sisalduse mõju kerge krohvi väävlitustamiseks mõeldud kipsi mehaanilistele omadustele
Kipsipulbri, lubjakivipulbri ja kergtäitematerjali kogukogus on 100% ning fikseeritud kergtäitematerjali ja lisandi kogus jääb samaks. Kui kipsipulbri kogus on 60%, 70%, 80% ja 90%, siis väävlitustuse eemaldamine annab tulemuseks kipsimördi painde- ja survetugevuse.
Kergkrohvitud väävlivaba kipsmördi paindetugevus ja survetugevus suurenevad vanusega, mis näitab, et kipsi hüdratsiooniaste muutub vanusega piisavamaks. Väävlivaba kipsipulbri suurenemisega näitasid kergkrohvi paindetugevus ja survetugevus üldist tõusutrendi, kuid see tõus oli väike ja 28 päeva pärast oli survetugevus eriti ilmne. 1 päeva vanuselt suurenes 90% kipsipulbriga segatud kipsipulbri paindetugevus 10,3% võrreldes 60% kipsipulbriga ja vastav survetugevus suurenes 10,1%. 28 päeva vanuselt suurenes 90% kipsipulbri paindetugevus 8,8% võrreldes 60% kipsipulbriga ja vastav survetugevus suurenes 2,6%. Kokkuvõttes võib järeldada, et kipsipulbri kogus mõjutab paindetugevust rohkem kui survetugevust.
2.2 Kergtäitematerjali sisalduse mõju kergkrohvitud väävlivaba kipsi mehaanilistele omadustele
Kipsipulbri, lubjakivipulbri ja kergtäitematerjali kogukogus on 100% ning fikseeritud kipsipulbri ja lisandi kogus jääb muutumatuks. Kui klaasistatud mikrograanulite kogus on 4%, 8%, 12% ja 16%, siis kergkrohv. Väävlitustatud kipsmördi painde- ja survetugevuse tulemused.
Samal vanusel vähenesid kerge krohvitud väävlivaba kipsmördi paindetugevus ja survetugevus klaasistatud mikrograanulite sisalduse suurenemisega. Selle põhjuseks on asjaolu, et enamikul klaasistatud mikrograanulitel on seest õõnes struktuur ja nende omatugevus on madal, mis vähendab kerge krohvitud kipsmördi painde- ja survetugevust. 1 päeva vanuselt vähenes 16% kipsipulbri paindetugevus 35,3% võrreldes 4% kipsipulbriga ja vastav survetugevus vähenes 16,3%. 28 päeva vanuselt vähenes 16% kipsipulbri paindetugevus 24,6% võrreldes 4% kipsipulbriga, samas kui vastav survetugevus vähenes vaid 6,0%. Kokkuvõttes võib järeldada, et klaasistatud mikrograanulite sisalduse mõju paindetugevusele on suurem kui survetugevusele.
2.3 Aeglusti sisalduse mõju kerge krohviga väävlitustatud kipsi kõvastumisajale
Kipsipulbri, lubjakivipulbri ja kergtäitematerjali kogudoos on 100% ning fikseeritud kipsipulbri, lubjakivipulbri, kergtäitematerjali ja tsellulooseetri doos jääb samaks. Kui naatriumtsitraadi doos on 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%, saadakse kerge krohvitud väävlitustatud kipsmördi kõvenemisaeg.
Kergelt krohvitud väävlivaba kipsisegu algne ja lõplik kivistumisaeg pikenevad naatriumtsitraadi sisalduse suurenemisega, kuid kivistumisaja pikenemine on väike. Kui naatriumtsitraadi sisaldus on 0,3%, pikeneb algne kivistumisaeg 28 minuti võrra ja lõplik kivistumisaeg 33 minuti võrra. Kõvenemisaja pikenemine võib olla tingitud väävlivaba kipsi suurest pindalast, mis võib absorbeerida aeglustit kipsiosakeste ümber, vähendades seeläbi kipsi lahustumiskiirust ja pärssides kipsi kristalliseerumist, mille tulemuseks on kipsisegu võimetus moodustada kindlat struktuurisüsteemi. Pikendab kipsi kivistumisaega.
2.4 Tsellulooseetri sisalduse mõju kerge krohvitud desulfureeritud kipsi mehaanilistele omadustele
Kipsipulbri, lubjakivipulbri ja kergtäitematerjali kogudoos on 100% ning fikseeritud kipsipulbri, lubjakivipulbri, kergtäitematerjali ja aeglusti doos jääb samaks. Kui hüdroksüpropüülmetüültselluloosi doos on 0, 0,1%, 0,2% ja 0,4%, siis on kerge krohvitud väävlitustatud kipsmördi painde- ja survetugevuse tulemused.
1 päeva vanuselt kergkrohvitud väävlivaba kipsmördi paindetugevus esmalt suurenes ja seejärel vähenes hüdroksüpropüülmetüültselluloosi sisalduse suurenemisega; 28 päeva vanuselt kergkrohvitud väävlivaba kipsmördi paindetugevus hüdroksüpropüülmetüültselluloosi sisalduse suurenemisega näitas paindetugevus algul vähenemist, seejärel suurenemist ja seejärel vähenemistrendi. Kui hüdroksüpropüülmetüültselluloosi sisaldus on 0,2%, saavutab paindetugevus maksimumi ja ületab vastava tugevuse, kui tselluloosi sisaldus on 0. Olenemata vanusest (1 päev või 28 päeva), väheneb kergkrohvitud väävlivaba kipsmördi survetugevus hüdroksüpropüülmetüültselluloosi sisalduse suurenemisega ja vastav langustrend on 28 päeva vanuselt veelgi ilmsem. Selle põhjuseks on tsellulooseetri veepeetus ja paksenemine ning standardse konsistentsi saavutamiseks vajalik veevajadus suureneb tsellulooseetri sisalduse suurenemisega, mille tulemuseks on suspensiooni struktuuri vee-tsemendi suhte suurenemine, vähendades seeläbi kipsiproovi tugevust.
3 Kokkuvõte
(1) Väävlivaba kipsi hüdratsiooniaste muutub vanusega piisavamaks. Väävlivaba kipsipulbri sisalduse suurenemisega kergkrohvi painde- ja survetugevus üldiselt tõusutrendis, kuid see tõus oli väike.
(2) Klaasistatud mikrograanulite sisalduse suurenemisega vähenevad vastavalt kergkrohvitud väävlitustatud kipsmördi paindetugevus ja survetugevus, kuid klaasistatud mikrograanulite sisalduse mõju paindetugevusele on suurem kui survetugevuse mõju.
(3) Naatriumtsitraadi sisalduse suurenemisega pikenevad kerge krohviga väävlivaba kipsmördi algne ja lõplik kõvenemisaeg, kuid väikese naatriumtsitraadi sisalduse korral pole mõju kõvenemisajale ilmne.
(4) Hüdroksüpropüülmetüültselluloosi sisalduse suurenemisega väheneb kerge krohvitud väävlitustatud kipsmördi survetugevus, kuid paindetugevus näitab algul suurenemist ja seejärel vähenemist 1 päeva pärast ning 28 päeva pärast näitab see algul vähenemist, seejärel suurenemist ja seejärel vähenemist.
Postituse aeg: 02.02.2023