Desulfurazio-igeltsua sufrea duten erregaien (ikatza, petrolioa) errekuntzatik sortutako ke-gasa da, desulfurazio-arazketa prozesuan sortutako industria-hondakin solidoak eta hemihidrato-igeltsua (CaSO4· 0.5H2O formula kimikoa) sortzen dira. Bere errendimendua eraikuntza-igeltsu naturalaren parekoa da. Hori dela eta, gero eta ikerketa eta aplikazio gehiago daude igeltsu naturalaren ordez desulfuratutako igeltsua erabiltzeko, auto-mailaketak egiten dituzten materialak ekoizteko. Polimero organikoen gehigarriak, hala nola ura murrizteko agentea, ura atxikitzeko agentea eta atzeratzailea, funtsezko osagai funtzionalak dira auto-mailaketak egiten dituzten mortero-materialen konposizioan. Bien arteko elkarrekintza eta mekanismoa zementuzko materialekin arreta merezi duten gaiak dira. Eraketa-prozesuaren ezaugarriak direla eta, desulfurizatutako igeltsuaren finura txikia da (partikula-tamaina batez ere 40 eta 60 μm artean banatzen da), eta hauts-gradazioa ez da arrazoizkoa, beraz, desulfurizatutako igeltsuaren propietate erreologikoak eskasak dira, eta horrekin prestatutako mortero-lohia askotan errazagoa da. Bereizketa, estratifikazioa eta odoljarioa gertatzen dira. Zelulosa-eterra morteroetan gehien erabiltzen den nahasketa da, eta ura murrizteko agentearekin konbinatuta erabiltzea berme garrantzitsua da desulfurizatutako igeltsuan oinarritutako auto-mailatze-materialen errendimendu osoa lortzeko, hala nola eraikuntza-errendimendua eta geroagoko errendimendu mekanikoa eta iraunkortasuna.
Lan honetan, fluidotasun-balioa erabili da kontrol-indize gisa (hedapen-maila 145 mm±5 mm), zelulosa eterren edukiaren eta pisu molekularraren (biskositate-balioa) eraginari erreparatuz, desulfurizatutako igeltsuzko auto-mailatze-materialen ur-kontsumoan, denboran zehar fluidotasun-galeran eta koagulazioan. Oinarrizko propietateen eragin-legea, hala nola denbora eta hasierako propietate mekanikoak; aldi berean, zelulosa eterrak desulfurizatutako igeltsuaren hidratazioaren bero-askapenean eta bero-askapen-tasan duen eragin-legea probatu, desulfurizatutako igeltsuaren hidratazio-prozesuan duen eragina aztertu eta, hasieran, nahasketa mota honen bateragarritasuna eztabaidatu desulfurizazio-igeltsuaren gelifikazio-sistemarekin.
1. Lehengaiak eta proba-metodoak
1.1 Lehengaiak
Igeltsu hautsa: Tangshaneko enpresa batek ekoitzitako desulfurizatutako igeltsu hautsa, mineral konposizio nagusia hemihidrato igeltsua da, bere konposizio kimikoa 1. taulan ageri da, eta bere propietate fisikoak 2. taulan.
irudi
irudi
Nahasteen artean daude: zelulosa eterra (hidroxipropil metilzelulosa, laburbilduz HPMC); WR superplastifikatzailea; apar-kontrako B-1; EVA birdispertsagarria den latex hautsa S-05, eta horiek guztiak komertzialki eskuragarri daude.
Agregatua: ibaiko harea naturala, 0,6 mm-ko bahe batetik bahetutako harea fina etxean egindakoa.
1.2 Proba-metodoa
Desulfurazio-igeltsu finkoa: harea: ura = 1:0,5:0,45, beste nahasketa batzuen kopuru egokia, jariakortasuna kontrol-indize gisa (hedapena 145 mm ± 5 mm), ur-kontsumoa doituz, zementuzko materialekin nahastuta hurrenez hurren (desulfurazio-igeltsua + Zementua) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ zelulosa-eterra (HPMC-20.000); Gainera, zelulosa eterren dosia 1‰-ra finkatuz, aukeratu HPMC-20.000, HPMC-40.000, HPMC-75.000 eta HPMC-100.000 hidroxipropil metilzelulosa eterrak pisu molekular desberdinekin (dagokion zenbakiak H2, H4, H7,5 eta H10 dira, hurrenez hurren), zelulosa eterren dosia eta pisu molekularra (biskositate-balioa) aztertzeko. Aldaketek igeltsu-oinarritutako auto-berdinketa morteroaren propietateetan duten eragina eta bien eragina desulfurizatutako igeltsu auto-berdinketa mortero nahasketaren jariakortasunean, lehortze-denboran eta hasierako propietate mekanikoetan aztertzen dira. Proba-metodo espezifikoa GB/T 17669.3-1999 "Eraikuntzako igeltsuaren propietate mekanikoen zehaztapena" araudiaren baldintzen arabera egiten da.
Hidratazio-beroaren proba igeltsu desulfurizatuaren lagin huts bat eta zelulosa-eter edukia 0,5‰ eta 3‰ duten laginak erabiliz egiten da, hurrenez hurren, eta erabilitako tresna TA-AIR motako hidratazio-beroaren probatzailea da.
2. Emaitzak eta analisia
2.1 Zelulosa eter edukiaren eragina morteroaren oinarrizko propietateetan
Edukia handitzearekin batera, morteroaren langarritasuna eta kohesioa nabarmen hobetu dira, denboran zehar jariakortasun-galera nabarmen murriztu da, eta eraikuntza-errendimendua bikainago bihurtu da, eta gogortutako morteroak ez du delaminazio-fenomenorik, eta gainazalaren leuntasuna, leuntasuna eta estetika asko hobetu dira. Aldi berean, morteroaren ur-kontsumoa jariakortasun bera lortzeko nabarmen handitu da. ‰5ean, ur-kontsumoa % 102 handitu da, eta azken gogortze-denbora 100 minutu luzatu da, hau da, lagin hutsaren 2,5 aldiz handiagoa. Morteroaren hasierako propietate mekanikoak nabarmen gutxitu dira zelulosa eterren edukia handitzen den heinean. Zelulosa eterren edukia ‰5ean, 24 orduko flexio-erresistentzia eta konpresio-erresistentzia lagin hutsaren % 18,75era eta % 11,29ra jaitsi dira, hurrenez hurren. Konpresio-erresistentzia lagin hutsaren % 39,47 eta % 23,45 da, hurrenez hurren. Aipatzekoa da ura atxikitzen duen agentearen kopurua handitzearekin batera, morteroaren dentsitatea ere nabarmen jaitsi dela, 2069 kg/m3-tik 0-tan 1747 kg/m3-ra 5‰-tan, hau da, % 15,56ko jaitsiera. Morteroaren dentsitatea gutxitu egiten da eta porositatea handitu, eta hori da morteroaren propietate mekanikoen jaitsiera nabarmenaren arrazoietako bat.
Zelulosa-eterra polimero ez-ionikoa da. Zelulosa-eter kateko hidroxilo taldeek eta eter loturako oxigeno atomoek ur molekulekin konbina daitezke hidrogeno loturak osatzeko, ur askea ur lotu bihurtuz, eta horrela uraren atxikipenean parte hartzen dute. Makroskopikoki, lohiaren kohesioaren igoera gisa agertzen da [5]. Lohiaren biskositatearen igoerak ez du uraren kontsumoa handituko bakarrik, baizik eta disolbatutako zelulosa-eterra igeltsu partikulen gainazalean adsorbatuko da, hidratazio-erreakzioa oztopatu eta gogortze-denbora luzatuz; nahasketa-prozesuan, aire-burbuila kopuru handia ere sartuko da. Hutsuneak sortuko dira morteroa gogortzen den heinean, eta, azkenean, morteroaren erresistentzia murriztuko da. Mortero-nahastearen aldebakarreko ur-kontsumoa, eraikuntza-errendimendua, gogortze-denbora eta propietate mekanikoak, eta geroagoko iraunkortasuna, etab. kontuan hartuta, zelulosa-eter edukia igeltsu desulfuratuan oinarritutako auto-mailatze-morteroan ez da 1‰ baino handiagoa izan behar.
2.2 Zelulosa eterraren pisu molekularraren eragina morteroaren errendimenduan
Normalean, zelulosa eterraren biskositate eta fintasun handiagoa, orduan eta hobeto atxikitzen da uraren eta lotura-indarra handitzen da. errendimendua negatiboki eragingo da. Beraz, pisu molekular desberdineko zelulosa eterrek igeltsuzko auto-mailatze mortero materialen oinarrizko propietateetan duten eragina gehiago aztertu zen. Morteroaren ur-eskaria neurri batean handitu zen, baina ez zuen eragin nabarmenik izan lehortze-denboran eta jariakortasunean. Aldi berean, morteroaren flexio- eta konpresio-erresistentziak egoera desberdinetan beheranzko joera erakutsi zuten, baina jaitsiera askoz txikiagoa izan zen zelulosa eterraren edukiak propietate mekanikoetan duen eragina baino. Laburbilduz, zelulosa eterraren pisu molekularraren igoerak ez du eragin nabarmenik mortero-nahasteen errendimenduan. Eraikuntzaren erosotasuna kontuan hartuta, biskositate baxuko eta pisu molekular txikiko zelulosa eterra aukeratu behar da igeltsu desulfurizatuan oinarritutako auto-mailatze material gisa.
2.3 Zelulosa eterraren eragina desulfurizatutako igeltsuaren hidratazio-beroan
Zelulosa eterren edukia handitzearekin batera, desulfuratutako igeltsuaren hidratazio-piko exotermikoa pixkanaka gutxitu zen, eta pikoaren posizioaren denbora apur bat atzeratu zen, hidratazio-bero exotermikoa gutxitu zen bitartean, baina ez nabarmen. Horrek erakusten du zelulosa eterrak desulfuratutako igeltsuaren hidratazio-tasa eta hidratazio-maila neurri batean atzeratu ditzakeela, beraz, dosia ez litzateke handiegia izan behar, eta 1‰-ren barruan kontrolatu behar da. Ikus daiteke zelulosa eterra urarekin topo egin ondoren sortzen den film koloidala desulfuratutako igeltsu partikulen gainazalean adsorbatzen dela, eta horrek igeltsuaren hidratazio-tasa murrizten duela 2 ordu baino lehen. Aldi berean, uraren atxikipen eta loditze efektu bereziak ur-lohiaren lurrunketa atzeratzen du eta Disipazioa onuragarria da desulfuratutako igeltsuaren hidratazio gehiagorako geroagoko fasean. Laburbilduz, dosi egokia kontrolatzen denean, zelulosa eterrak eragin mugatua du desulfuratutako igeltsuaren hidratazio-tasan eta hidratazio-mailan. Aldi berean, zelulosa eter edukiaren eta pisu molekularraren igoerak nabarmen handituko du lohiaren biskositatea eta ura atxikitzeko errendimendu bikaina erakutsiko du. Igeltsu desulfurizatu auto-mailakatzen duen morteroaren jariakortasuna bermatzeko, uraren kontsumoa nabarmen handituko da, morteroaren gogortze-denbora luzeagatik. Propietate mekanikoen beherakadaren arrazoi nagusia.
3. Ondorioa
(1) Fluidotasuna kontrol-adierazle gisa erabiltzen denean, zelulosa eter edukia handitzen den heinean, igeltsu desulfurizatuan oinarritutako auto-mailatze morteroaren gogortze-denbora nabarmen luzatzen da, eta propietate mekanikoak nabarmen murrizten dira; edukiarekin alderatuta, zelulosa eterren pisu molekularra. Igoerak eragin txikia du morteroaren aipatutako propietateetan. Osotasunean kontuan hartuta, zelulosa eterra aukeratu behar da pisu molekular txikiarekin (20.000 Pa·s baino biskositate-balioa), eta dosia zementuzko materialaren 1‰-ren barruan kontrolatu behar da.
(2) Desulfurizatutako igeltsuaren hidratazio-beroaren proben emaitzek erakusten dute proba honen esparruan zelulosa-eterrak eragin mugatua duela desulfurizatutako igeltsuaren hidratazio-tasan eta hidratazio-prozesuan. Ur-kontsumoaren igoera eta dentsitate-masaren jaitsiera dira desulfurizatutako igeltsu-oinarritutako morteroaren propietate mekanikoen jaitsieraren arrazoi nagusiak.
Argitaratze data: 2023ko maiatzaren 8a