Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ազդեցությունը ծծմբազերծված գիպսային հիմքով ինքնահավասարեցնող շաղախի վրա

Ծծմբազերծման գիպսը ծծումբ պարունակող վառելիքի (ածուխ, նավթ), ծծմբազերծման մաքրման գործընթացում առաջացող արդյունաբերական պինդ թափոնների և կիսահիդրատ գիպսի (քիմիական բանաձև՝ CaSO4· 0.5H2O) այրման արդյունքում առաջացող ծխնելույզային գազ է, որի արդյունավետությունը համեմատելի է բնական շինարարական գիպսի արդյունավետության հետ։ Հետևաբար, ինքնահավասարեցնող նյութեր ստանալու համար բնական գիպսի փոխարեն ծծմբազերծված գիպսի օգտագործման ավելի ու ավելի շատ հետազոտություններ և կիրառություններ կան։ Օրգանական պոլիմերային խառնուրդները, ինչպիսիք են ջուրը նվազեցնող նյութը, ջուրը պահպանող նյութը և դանդաղեցնող նյութը, ինքնահավասարեցնող շաղախի նյութերի կազմի էական ֆունկցիոնալ բաղադրիչներ են։ Երկուսի փոխազդեցությունն ու մեխանիզմը ցեմենտային նյութերի հետ ուշադրության արժանի հարցեր են։ Ձևավորման գործընթացի առանձնահատկությունների պատճառով ծծմբազերծված գիպսի նուրբությունը փոքր է (մասնիկների չափը հիմնականում բաշխված է 40-ից 60 մկմ միջև), և փոշու աստիճանականացումը անհիմն է, ուստի ծծմբազերծված գիպսի ռեոլոգիական հատկությունները վատ են, և դրանով պատրաստված շաղախի խառնուրդը հաճախ ավելի հեշտ է։ Տեղի են ունենում բաժանում, շերտավորում և արյունահոսություն։ Ցելյուլոզային եթերը՝ շաղախի մեջ ամենատարածված օգտագործվող խառնուրդն է, և դրա համակցված օգտագործումը ջրի նվազեցնող նյութի հետ կարևոր երաշխիք է ծծմբազերծված գիպսի վրա հիմնված ինքնահավասարեցնող նյութերի համապարփակ կատարողականությունն իրականացնելու համար, ինչպիսիք են շինարարության կատարողականը և հետագայում մեխանիկական և դիմացկունության ցուցանիշները։

Այս աշխատանքում որպես վերահսկիչ ցուցանիշ օգտագործվում է հեղուկության արժեքը (տարածման աստիճան՝ 145 մմ±5 մմ), կենտրոնանալով ցելյուլոզային եթերի պարունակության և մոլեկուլային քաշի (մածուցիկության արժեք) ազդեցության վրա ծծմբազերծված գիպսի վրա հիմնված ինքնահավասարեցնող նյութերի ջրի սպառման, ժամանակի ընթացքում հեղուկության կորստի և մակարդման վրա։ Հիմնական հատկությունների, ինչպիսիք են ժամանակը և վաղ մեխանիկական հատկությունները, ազդեցության օրենքը։ Միաժամանակ, ստուգել ցելյուլոզային եթերի ազդեցության օրենքը ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի ջերմության անջատման և ջերմության անջատման արագության վրա, վերլուծել դրա ազդեցությունը ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի գործընթացի վրա և սկզբում քննարկել այս տեսակի խառնուրդը։ Համատեղելիությունը ծծմբազերծված գիպսի գելացման համակարգի հետ։

1. Հումք և փորձարկման մեթոդներ

1.1 Հումք

Գիպսի փոշի. ծծմբազերծված գիպսի փոշի, որն արտադրվում է Տանգշանում գտնվող մի ընկերության կողմից, որի հիմնական հանքային կազմը կիսահիդրատ գիպսն է, դրա քիմիական կազմը ներկայացված է աղյուսակ 1-ում, իսկ ֆիզիկական հատկությունները՝ աղյուսակ 2-ում։

նկար

նկար

Խառնուրդները ներառում են՝ ցելյուլոզայի եթեր (կարճ՝ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ, HPMC), սուպերպլաստիֆիկատոր WR, փրփրազերծող B-1, EVA վերդիսպերսիոն լատեքսային փոշի S-05, որոնք բոլորն էլ առևտրային առումով հասանելի են։

Ագրեգատ՝ բնական գետի ավազ, ինքնաշեն մանր ավազ, մաղված 0.6 մմ մաղով։

1.2 Փորձարկման մեթոդ

Ֆիքսված ծծմբազերծման գիպս. ավազ: ջուր = 1:0.5:0.45, համապատասխան քանակությամբ այլ խառնուրդներ, հոսունությունը որպես վերահսկիչ ցուցանիշ (ընդարձակում 145 մմ ± 5 մմ), ջրի սպառումը կարգավորելով, համապատասխանաբար խառնված ցեմենտային նյութերի հետ (ծծմբազերծման գիպս + ցեմենտ) 0, 0.5‰, 1.0‰, 2.0‰, 3.0‰ ցելյուլոզային եթեր (HPMC-20,000): Այնուհետև ցելյուլոզային եթերի դեղաչափը ֆիքսեք մինչև 1‰, ընտրեք HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 և HPMC-100,000 հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզային եթերներ՝ տարբեր մոլեկուլային քաշերով (համապատասխան թվերն են՝ H2, H4, H7.5 և H10), որպեսզի ուսումնասիրեք ցելյուլոզային եթերի դեղաչափը և մոլեկուլային քաշը (մածուցիկության արժեքը): Քննարկվում են գիպսային հիմքով ինքնահավասարեցնող շաղախի հատկությունների վրա փոփոխությունների ազդեցությունը, ինչպես նաև երկուսի ազդեցությունը ծծմբազերծված գիպսային ինքնահավասարեցնող շաղախի խառնուրդի հոսունության, կարծրացման ժամանակի և վաղ մեխանիկական հատկությունների վրա: Հատուկ փորձարկման մեթոդը իրականացվում է GB/T 17669.3-1999 «Շինարարական գիպսի մեխանիկական հատկությունների որոշում» պահանջներին համապատասխան:

Հիդրատացիայի ջերմության փորձարկումն իրականացվում է ծծմբազերծված գիպսի դատարկ նմուշի և համապատասխանաբար 0.5‰ և 3‰ ցելյուլոզային եթերի պարունակությամբ նմուշների միջոցով, իսկ օգտագործվող գործիքը TA-AIR տիպի հիդրատացիայի ջերմության չափիչ սարք է։

2. Արդյունքներ և վերլուծություն

2.1 Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ազդեցությունը շաղախի հիմնական հատկությունների վրա

Պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ, շաղախի մշակելիությունը և կպչունությունը զգալիորեն բարելավվում են, ժամանակի ընթացքում հեղուկության կորուստը զգալիորեն նվազում է, իսկ կառուցվածքային կատարողականը դառնում է ավելի գերազանց, իսկ կարծրացած շաղախը չունի շերտավորման երևույթ, իսկ մակերեսի հարթությունը, հարթությունը և գեղագիտական ​​տեսքը զգալիորեն բարելավվել են։ Միաժամանակ, նույն հեղուկությանը հասնելու համար շաղախի ջրի սպառումը զգալիորեն աճել է։ 5‰-ի դեպքում ջրի սպառումն աճել է 102%-ով, իսկ վերջնական կարծրացման ժամանակը երկարացվել է 100 րոպեով, ինչը 2.5 անգամ ավելի է, քան դատարկ նմուշինը։ Շաղախի վաղ մեխանիկական հատկությունները զգալիորեն նվազել են ցելյուլոզային եթերի պարունակության ավելացման հետ մեկտեղ։ Երբ ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը 5‰ էր, 24 ժամյա ծռման և սեղմման ամրությունը նվազել է համապատասխանաբար դատարկ նմուշի 18.75%-ի և 11.29%-ի։ Սեղմման ամրությունը կազմում է համապատասխանաբար դատարկ նմուշի 39.47% և 23.45%-ը։ Հարկ է նշել, որ ջուրը պահպանող նյութի քանակի ավելացման հետ մեկտեղ շաղախի ծավալային խտությունը նույնպես զգալիորեն նվազել է՝ 2069 կգ/մ3-ից 0-ի դեպքում մինչև 1747 կգ/մ3 5‰-ի դեպքում, ինչը կազմում է 15.56% նվազում։ Շաղախի խտությունը նվազում է, իսկ ծակոտկենությունը՝ մեծանում, ինչը շաղախի մեխանիկական հատկությունների ակնհայտ նվազման պատճառներից մեկն է։

Ցելյուլոզային եթերը՝ ոչ իոնային պոլիմեր է։ Ցելյուլոզային եթերային շղթայի վրա գտնվող հիդրօքսիլային խմբերը և եթերային կապի վրա գտնվող թթվածնի ատոմները կարող են միանալ ջրի մոլեկուլների հետ՝ առաջացնելով ջրածնային կապեր, ազատ ջուրը վերածելով կապված ջրի, այդպիսով դեր խաղալով ջրի պահպանման գործում։ Մակրոսկոպիկորեն դա դրսևորվում է որպես խառնուրդի կպչունության աճ [5]: Խառնուրդի մածուցիկության աճը ոչ միայն կբարձրացնի ջրի սպառումը, այլև լուծված ցելյուլոզային եթերը կներծծվի գիպսի մասնիկների մակերեսին՝ խոչընդոտելով հիդրատացիայի ռեակցիան և երկարացնելով կարծրացման ժամանակը. խառնման գործընթացում կառաջանան նաև մեծ քանակությամբ օդային պղպջակներ։ Շաղախի կարծրացմանը զուգընթաց կառաջանան դատարկություններ, որոնք, ի վերջո, կնվազեցնեն շաղախի ամրությունը։ Հաշվի առնելով շաղախի խառնուրդի միակողմանի ջրի սպառումը, շինարարական բնութագրերը, կարծրացման ժամանակը և մեխանիկական հատկությունները, ինչպես նաև հետագայում ամրությունը և այլն, ծծմբազերծված գիպսային հիմքով ինքնահավասարեցնող շաղախում ցելյուլոզային եթերի պարունակությունը չպետք է գերազանցի 1‰-ը։

2.2 Ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլային քաշի ազդեցությունը շաղախի արդյունավետության վրա

Սովորաբար, որքան բարձր է ցելյուլոզային եթերի մածուցիկությունը և նուրբությունը, այնքան ավելի լավ է այն պահպանում ջուրը և մեծացնում է կպչունության ամրությունը: Կատարողականությունը բացասաբար կանդրադառնա: Հետևաբար, տարբեր մոլեկուլային քաշ ունեցող ցելյուլոզային եթերների ազդեցությունը գիպսային հիմքով ինքնահավասարեցնող շաղախի նյութերի հիմնական հատկությունների վրա լրացուցիչ ստուգվել է: Շաղախի ջրի պահանջարկը որոշակիորեն աճել է, բայց ակնհայտ ազդեցություն չի ունեցել կարծրացման ժամանակի և հեղուկության վրա: Միևնույն ժամանակ, շաղախի ծռման և սեղմման ամրությունները տարբեր վիճակներում ցույց են տվել նվազման միտում, բայց անկումը շատ ավելի քիչ է եղել, քան ցելյուլոզային եթերի պարունակության ազդեցությունը մեխանիկական հատկությունների վրա: Ամփոփելով՝ ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլային քաշի աճը ակնհայտ ազդեցություն չի ունեցել շաղախի խառնուրդների կատարողականության վրա: Հաշվի առնելով կառուցման հարմարավետությունը, ցածր մածուցիկության և փոքր մոլեկուլային քաշ ունեցող ցելյուլոզային եթերները պետք է ընտրվեն որպես ծծմբազերծված գիպսային հիմքով ինքնահավասարեցնող նյութեր:

2.3 Ցելյուլոզային եթերի ազդեցությունը ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի ջերմության վրա

Ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճին զուգընթաց, ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի էկզոթերմիկ գագաթնակետը աստիճանաբար նվազել է, և գագաթնակետի դիրքի ժամանակը փոքր-ինչ ուշացել է, մինչդեռ հիդրատացիայի էկզոթերմիկ ջերմությունը նվազել է, բայց ոչ ակնհայտորեն։ Սա ցույց է տալիս, որ ցելյուլոզային եթերը կարող է որոշակիորեն հետաձգել ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի արագությունը և հիդրատացիայի աստիճանը, ուստի դեղաչափը չպետք է չափազանց մեծ լինի և պետք է վերահսկվի 1‰-ի սահմաններում։ Կարելի է տեսնել, որ ցելյուլոզային եթերի և ջրի հետ շփումից հետո առաջացող կոլոիդային թաղանթը ադսորբվում է ծծմբազերծված գիպսի մասնիկների մակերեսին, ինչը նվազեցնում է գիպսի հիդրատացիայի արագությունը 2 ժամից առաջ։ Միևնույն ժամանակ, դրա յուրահատուկ ջուրը պահելու և խտացնելու ազդեցությունը հետաձգում է շաղախի ջրի գոլորշիացումը, և դիսիպացիան օգտակար է ծծմբազերծված գիպսի հետագա հիդրատացիայի համար հետագա փուլում։ Ամփոփելով՝ երբ համապատասխան դեղաչափը վերահսկվում է, ցելյուլոզային եթերը սահմանափակ ազդեցություն ունի ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի արագության և հիդրատացիայի աստիճանի վրա։ Միևնույն ժամանակ, ցելյուլոզային եթերի պարունակության և մոլեկուլային քաշի աճը զգալիորեն կբարձրացնի շաղախի մածուցիկությունը և կցուցաբերի ջրի պահպանման գերազանց կատարողականություն։ Ծծմբազերծված գիպսային ինքնահավասարեցնող շաղախի հոսունությունն ապահովելու համար ջրի սպառումը զգալիորեն կաճի, ինչը պայմանավորված է շաղախի երկարատև կարծրացման ժամանակով։ Մեխանիկական հատկությունների անկման հիմնական պատճառը։

3. Եզրակացություն

(1) Երբ որպես վերահսկիչ ցուցանիշ օգտագործվում է հեղուկությունը, ցելյուլոզային եթերի պարունակության աճին զուգընթաց, ծծմբազերծված գիպսային հիմքով ինքնահավասարեցնող շաղախի կարծրացման ժամանակը զգալիորեն երկարանում է, և մեխանիկական հատկությունները զգալիորեն նվազում են. պարունակության համեմատ, ցելյուլոզային եթերի մոլեկուլային քաշի աճը քիչ ազդեցություն ունի շաղախի վերը նշված հատկությունների վրա: Համապարփակ կերպով հաշվի առնելով, ցելյուլոզային եթերները պետք է ընտրվեն փոքր մոլեկուլային քաշով (մածուցիկության արժեքը ցածր է 20 000 Պա·վրկ-ից), և դեղաչափը պետք է վերահսկվի ցեմենտային նյութի 1‰ սահմաններում:

(2) Ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի ջերմության փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ այս փորձարկման շրջանակներում ցելյուլոզային եթերն ունի սահմանափակ ազդեցություն ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի արագության և հիդրատացիայի գործընթացի վրա: Ջրի սպառման աճը և ծավալային խտության նվազումը ծծմբազերծված գիպսի հիմքով շաղախի մեխանիկական հատկությունների նվազման հիմնական պատճառներն են: