Թեթև սվաղման և ծծմբազերծման գիպսային շաղախի ուսումնասիրություն

Ծծմբազերծման գիպսը արդյունաբերական ենթամթերք է, որը ստացվում է ծծումբ պարունակող վառելիքի այրումից հետո առաջացող ծխնելույզի ծծմբազերծման և մաքրման միջոցով՝ նուրբ կրի կամ կրաքարի փոշու խառնուրդի միջոցով: Դրա քիմիական կազմը նույնն է, ինչ բնական դիհիդրատ գիպսինը, հիմնականում CaSO4·2H2O: Ներկայումս իմ երկրի էլեկտրաէներգիայի արտադրության մեթոդում դեռևս գերակշռում է ածխային էլեկտրաէներգիան, և ջերմային էներգիայի արտադրության գործընթացում ածխի կողմից արտանետվող SO2-ը կազմում է իմ երկրի տարեկան արտանետումների ավելի քան 50%-ը: Ծծմբի երկօքսիդի մեծ քանակությամբ արտանետումները լուրջ շրջակա միջավայրի աղտոտման պատճառ են դարձել: Ծծմբազերծման գիպս ստանալու համար ծխնելույզի ծծմբազերծման տեխնոլոգիայի կիրառումը կարևոր միջոց է ածխային այրման հետ կապված արդյունաբերությունների տեխնոլոգիական զարգացման խնդիրը լուծելու համար: Անավարտ վիճակագրության համաձայն, իմ երկրում խոնավ ծծմբազերծված գիպսի արտանետումները գերազանցել են 90 միլիոն տոննան, և ծծմբազերծված գիպսի մշակման մեթոդը հիմնականում կուտակվում է, ինչը ոչ միայն զբաղեցնում է հողատարածքներ, այլև առաջացնում է ռեսուրսների հսկայական վատնում:

Գիպսն ունի թեթև քաշի, աղմուկի նվազեցման, հրդեհների կանխարգելման, ջերմամեկուսացման և այլնի գործառույթներ: Այն կարող է օգտագործվել ցեմենտի արտադրության, շինարարական գիպսի արտադրության, դեկորատիվ ճարտարագիտության և այլ ոլորտներում: Ներկայումս բազմաթիվ գիտնականներ հետազոտություններ են անցկացրել սվաղման սվաղի վերաբերյալ: Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ սվաղման նյութն ունի միկրոլայնացում, լավ մշակելիություն և պլաստիկություն, և կարող է փոխարինել ավանդական սվաղման նյութերը ներքին պատերի ձևավորման համար: Շյու Ցզյանջունի և այլոց ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ծծմբազերծված գիպսը կարող է օգտագործվել թեթև պատերի նյութեր պատրաստելու համար: Ե Բեյհոնգի և այլոց ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ծծմբազերծված գիպսից ստացված սվաղման գիպսը կարող է օգտագործվել արտաքին պատի ներքին կողմի, ներքին միջնապատի և առաստաղի սվաղման շերտի համար և կարող է լուծել որակի հետ կապված ընդհանուր խնդիրներ, ինչպիսիք են ավանդական սվաղման շաղախի շերտազատումը և ճաքերը: Թեթև սվաղման գիպսը էկոլոգիապես մաքուր սվաղման նյութի նոր տեսակ է: Այն պատրաստվում է կիսահիդրատ գիպսից՝ որպես հիմնական ցեմենտային նյութ, թեթև ագրեգատների և խառնուրդների ավելացմամբ: Համեմատած ավանդական ցեմենտային սվաղման նյութերի հետ, այն հեշտ չէ ճաքել, կպչել: Լավ կապակցված է, լավ կծկվում է, ունի կանաչ և շրջակա միջավայրի պաշտպանություն: Հեմիհիդրատ գիպս ստանալու համար ծծմբազերծված գիպսի օգտագործումը ոչ միայն լուծում է շինարարական գիպսի բնական պաշարների պակասի խնդիրը, այլև իրականացնում է ծծմբազերծված գիպսի ռեսուրսների օգտագործումը և հասնում է էկոլոգիական միջավայրի պաշտպանության նպատակին: Հետևաբար, ծծմբազերծված գիպսի ուսումնասիրության հիման վրա, այս հոդվածում ստուգվում են կարծրացման ժամանակը, ծռման ամրությունը և սեղմման ամրությունը՝ թեթև սվաղման ծծմբազերծված գիպսային շաղախի աշխատանքի վրա ազդող գործոններն ուսումնասիրելու և թեթև սվաղման ծծմբազերծված գիպսային շաղախի մշակման տեսական հիմք ապահովելու համար:

1 փորձ

1.1 Հումք

Ծծմբազերծման գիպսի փոշի. Ծծմբազերծման տեխնոլոգիայով արտադրված և կալցինացված կիսահիդրատ գիպս, որի հիմնական հատկությունները ներկայացված են աղյուսակ 1-ում: Թեթև ագրեգատ. օգտագործվում են ապակենման միկրոգնդիկներ, որոնց հիմնական հատկությունները ներկայացված են աղյուսակ 2-ում: Ապակենման միկրոգնդիկները խառնվում են 4%, 8%, 12% և 16% համամասնություններով՝ հիմնվելով թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի զանգվածային հարաբերակցության վրա:

Հանգստացնող միջոց. Օգտագործեք նատրիումի ցիտրատ, քիմիական վերլուծության համար մաքուր ռեակտիվ, նատրիումի ցիտրատը հիմնված է թեթև սվաղման ծծմբազերծման գիպսային շաղախի քաշային հարաբերակցության վրա, իսկ խառնման հարաբերակցությունը կազմում է 0, 0.1%, 0.2%, 0.3%:

Ցելյուլոզային եթեր. օգտագործեք հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզ (HPMC), մածուցիկությունը 400 է, HPMC-ն հիմնված է թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի քաշային հարաբերակցության վրա, իսկ խառնման հարաբերակցությունը՝ 0, 0.1%, 0.2%, 0.4%:

1.2 Փորձարկման մեթոդ

Ծծմբազերծված գիպսի ստանդարտ կոնսիստենցիայի ջրի սպառումը և կարծրացման ժամանակը վերաբերում են GB/T17669.4-1999 «Շինարարական գիպսաստվարաթղթի ֆիզիկական հատկությունների որոշում» փաստաթղթին, իսկ թեթև սվաղման ծծմբազերծված գիպսաստվարաթղթի շաղախի կարծրացման ժամանակը վերաբերում է GB/T 28627-2012 «Գիպսի սվաղում» փաստաթղթին։

Ծծմբազերծված գիպսի ծռման և սեղմման ամրությունը որոշվում է GB/T9776-2008 «Շինարարական գիպս» ստանդարտի համաձայն, և 40 մմ × 40 մմ × 160 մմ չափսի նմուշները ձուլվում են, և համապատասխանաբար չափվում են 2 ժամ ամրությունը և չոր ամրությունը: Թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի ծռման և սեղմման ամրությունը որոշվում է GB/T 28627-2012 «Գիպսի սվաղում» ստանդարտի համաձայն, և համապատասխանաբար չափվում է 1d և 28d բնական կարծրացման ամրությունը:

2 Արդյունքներ և քննարկում

2.1 Գիպսի փոշու պարունակության ազդեցությունը թեթև սվաղման ծծմբազերծման գիպսի մեխանիկական հատկությունների վրա

Գիպսի փոշու, կրաքարի փոշու և թեթև ագրեգատի ընդհանուր քանակը 100% է, իսկ ֆիքսված թեթև ագրեգատի և խառնուրդի քանակը մնում է անփոփոխ: Երբ գիպսի փոշու քանակը 60%, 70%, 80% և 90% է, ծծմբազերծումը: Գիպսային շաղախի ծռման և սեղմման ամրության արդյունքները:

Թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսե շաղախի ծռման և սեղմման ամրությունը տարիքի հետ մեծանում են, ինչը ցույց է տալիս, որ գիպսի հիդրատացիայի աստիճանը տարիքի հետ ավելի բավարար է դառնում: Ծծմբազերծված գիպսի փոշու ավելացման հետ թեթև սվաղման գիպսի ծռման և սեղմման ամրությունը ընդհանուր առմամբ աճի միտում են ցուցաբերել, սակայն աճը փոքր է եղել, և սեղմման ամրությունը 28 օրվա ընթացքում հատկապես ակնհայտ է եղել: 1-ին տարիքում 90%-ով խառնված գիպսե փոշու ծռման ամրությունը աճել է 10.3%-ով՝ համեմատած 60% գիպսե փոշու հետ, և համապատասխան սեղմման ամրությունը աճել է 10.1%-ով: 28 օրականում 90%-ով խառնված գիպսե փոշու ծռման ամրությունը աճել է 8.8%-ով՝ համեմատած 60%-ով խառնված գիպսե փոշու հետ, և համապատասխան սեղմման ամրությունը աճել է 2.6%-ով: Ամփոփելով՝ կարելի է եզրակացնել, որ գիպսե փոշու քանակը ավելի մեծ ազդեցություն ունի ծռման ամրության վրա, քան սեղմման ամրությունը:

2.2 Թեթև ագրեգատի պարունակության ազդեցությունը թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսի մեխանիկական հատկությունների վրա

Գիպսի փոշու, կրաքարի փոշու և թեթև ագրեգատի ընդհանուր քանակը կազմում է 100%, իսկ ամրացված գիպսի փոշու և խառնուրդի քանակը մնում է անփոփոխ: Երբ ապակենման միկրոգլյուկների քանակը կազմում է 4%, 8%, 12% և 16%, թեթև սվաղը ցույց է տալիս ծծմբազերծված գիպսային շաղախի ճկման և սեղմման ամրության արդյունքները:

Նույն տարիքում, թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի ծռման և սեղմման ամրությունը նվազել է ապակեպատված միկրոգնդիկների պարունակության աճին զուգընթաց: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ապակեպատված միկրոգնդիկների մեծ մասը ներսում ունի խոռոչ կառուցվածք, և իրենց սեփական ամրությունը ցածր է, ինչը նվազեցնում է թեթև սվաղման գիպսային շաղախի ծռման և սեղմման ամրությունը: 1-ին տարիքում 16% գիպսի փոշու ծռման ամրությունը նվազել է 35.3%-ով՝ համեմատած 4% գիպսի փոշու հետ, իսկ համապատասխան սեղմման ամրությունը՝ 16.3%-ով: 28 օրականում 16% գիպսի փոշու ծռման ամրությունը նվազել է 24.6%-ով՝ համեմատած 4% գիպսի փոշու հետ, մինչդեռ համապատասխան սեղմման ամրությունը նվազել է ընդամենը 6.0%-ով: Ամփոփելով՝ կարելի է եզրակացնել, որ ապակեպատված միկրոգնդիկների պարունակության ազդեցությունը ծռման ամրության վրա ավելի մեծ է, քան սեղմման ամրության վրա:

2.3 Թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսի կարծրացման ժամանակի վրա դանդաղեցնող նյութի պարունակության ազդեցությունը

Գիպսի փոշու, կրաքարի փոշու և թեթև ագրեգատի ընդհանուր դեղաչափը 100% է, իսկ ֆիքսված գիպսի փոշու, կրաքարի փոշու, թեթև ագրեգատի և ցելյուլոզային եթերի դեղաչափը մնում է անփոփոխ: Երբ նատրիումի ցիտրատի դեղաչափը 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% է, թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի կարծրացման ժամանակը արդյունք է:

Թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի սկզբնական և վերջնական ամրացման ժամանակը երկուսն էլ ավելանում են նատրիումի ցիտրատի պարունակության աճին զուգընթաց, սակայն ամրացման ժամանակի աճը փոքր է: Երբ նատրիումի ցիտրատի պարունակությունը կազմում է 0.3%, սկզբնական ամրացման ժամանակը երկարանում է 28 րոպեով, իսկ վերջնական ամրացման ժամանակը երկարաձգվում է 33 րոպեով: ամրացման ժամանակի երկարացումը կարող է պայմանավորված լինել ծծմբազերծված գիպսի մեծ մակերեսով, որը կարող է կլանել գիպսի մասնիկների շուրջը գտնվող դանդաղեցնող նյութը, դրանով իսկ նվազեցնելով գիպսի լուծարման արագությունը և կանխելով գիպսի բյուրեղացումը, ինչը հանգեցնում է գիպսային խառնուրդի անկարողությանը ձևավորելու ամուր կառուցվածքային համակարգ: Երկարացրեք գիպսի ամրացման ժամանակը:

2.4 Ցելյուլոզային եթերի պարունակության ազդեցությունը թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսի մեխանիկական հատկությունների վրա

Գիպսի փոշու, կրաքարի փոշու և թեթև ագրեգատի ընդհանուր դեղաչափը 100% է, իսկ ֆիքսված գիպսի փոշու, կրաքարի փոշու, թեթև ագրեգատի և դանդաղեցնող նյութի դեղաչափը մնում է անփոփոխ: Երբ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի դեղաչափը 0, 0.1%, 0.2% և 0.4% է, թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսե շաղախի ծռման և սեղմման ամրությունը մեծանում է:

1-րդ տարիքում թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսե շաղախի ծռման ամրությունը սկզբում մեծացել է, ապա նվազել հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի պարունակության աճին զուգընթաց։ 28-րդ տարիքում թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսե շաղախի ծռման ամրությունը սկզբում աճել է, ապա նվազել, ապա նվազել։ Երբ հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի պարունակությունը 0.2% է, ծռման ամրությունը հասնում է առավելագույնի և գերազանցում է համապատասխան ամրությունը, երբ ցելյուլոզի պարունակությունը 0 է։ Անկախ 1-րդ կամ 28-րդ տարիքից, թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսե շաղախի սեղմման ամրությունը նվազում է հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի պարունակության աճին զուգընթաց, և համապատասխան նվազման միտումն ավելի ակնհայտ է 28-րդ օրը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ցելյուլոզի եթերն ունի ջուրը պահելու և խտացնելու ազդեցություն, և ստանդարտ կոնսիստենցիայի համար ջրի պահանջարկը կաճի ցելյուլոզի եթերի պարունակության աճին զուգընթաց, ինչը հանգեցնում է շաղախի կառուցվածքի ջուր-ցեմենտ հարաբերակցության աճի, այդպիսով նվազեցնելով գիպսե նմուշի ամրությունը։

3 Եզրակացություն

(1) Ծծմբազերծված գիպսի հիդրատացիայի աստիճանը տարիքի հետ դառնում է ավելի բավարար։ Ծծմբազերծված գիպսի փոշու պարունակության աճին զուգընթաց, թեթև սվաղման գիպսի ծռման և սեղմման ամրությունը ցույց է տվել ընդհանուր աճի միտում, սակայն աճը փոքր է եղել։

(2) Ապակիացված միկրոգնդիկների պարունակության աճին զուգընթաց, թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի ծռման ամրությունը և սեղմման ամրությունը համապատասխանաբար նվազում են, սակայն ապակիացված միկրոգնդիկների պարունակության ազդեցությունը ծռման ամրության վրա ավելի մեծ է, քան սեղմման ամրության ամրությանըը։

(3) Նատրիումի ցիտրատի պարունակության աճին զուգընթաց, թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի սկզբնական և վերջնական ամրացման ժամանակը երկարաձգվում է, սակայն երբ նատրիումի ցիտրատի պարունակությունը փոքր է, ամրացման ժամանակի վրա ազդեցությունը ակնհայտ չէ։

(4) Հիդրօքսիպրոպիլ մեթիլցելյուլոզի պարունակության աճին զուգընթաց, թեթև սվաղված ծծմբազերծված գիպսային շաղախի սեղմման ամրությունը նվազում է, սակայն ծռման ամրությունը 1 օր հետո սկզբում աճի, ապա նվազման միտում ունի, իսկ 28 օր հետո՝ նվազման, ապա աճի, ապա նվազման։