מחקר על טיח גבס קל משקל וניקוי גופרית

גבס מסיר גופרית הוא גבס תוצר לוואי תעשייתי המתקבל על ידי מסיר גופרית וטיהור גזי הפליטה המופקים לאחר שריפת דלק המכיל גופרית באמצעות סיד דק או אבקת גיר. ההרכב הכימי שלו זהה לזה של גבס דיהידרט טבעי, בעיקר CaSO4·2H2O. כיום, שיטת ייצור החשמל במדינה שלי עדיין נשלטת על ידי ייצור חשמל פחמי, וה-SO2 הנפלט מהפחם בתהליך ייצור החשמל התרמי מהווה יותר מ-50% מהפליטות השנתיות של המדינה שלי. כמות גדולה של פליטות גופרית דו-חמצנית גרמה לזיהום סביבתי חמור. השימוש בטכנולוגיית מסיר גופרית מגזי פליטה לייצור גבס מסיר גופרית הוא צעד חשוב לפתרון הפיתוח הטכנולוגי של תעשיות קשורות לפחם. על פי סטטיסטיקה לא שלמה, פליטת הגבס הרטוב מסיר הגופרית במדינה שלי עלתה על 90 מיליון טון לשנה, ושיטת העיבוד של גבס מסיר גופרית היא בעיקר הצטברות, מה שלא רק תופס קרקע, אלא גם גורם לבזבוז עצום של משאבים.

לגבס יש פונקציות של משקל קל, הפחתת רעש, מניעת שריפות, בידוד תרמי ועוד. ניתן להשתמש בו בייצור מלט, ייצור גבס לבנייה, הנדסת קישוט ותחומים אחרים. כיום, חוקרים רבים ערכו מחקר על טיח בטיח. המחקר מראה כי חומר טיח בטיח בעל יכולת התפשטות מיקרוסקופית, יכולת עבודה טובה ופלסטיות, ויכול להחליף חומרי טיח מסורתיים לקישוט קירות פנימיים. מחקרים של שו ג'יאנג'ון ואחרים הראו כי ניתן להשתמש בגבס נטול גופרית לייצור חומרי קיר קלים. מחקרים של יה בייהונג ואחרים הראו כי גבס טיח המיוצר על ידי גבס נטול גופרית יכול לשמש לשכבת הטיח של הצד הפנימי של הקיר החיצוני, קיר המחיצה הפנימי והתקרה, ויכול לפתור בעיות איכות נפוצות כגון התקלפות וסדקים של טיח בטיח מסורתי. גבס טיח קל הוא סוג חדש של חומר טיח ידידותי לסביבה. הוא עשוי מגבס המיהידרט כחומר הצמנטי העיקרי על ידי הוספת אגרגטים ותערובות קלים. בהשוואה לחומרי טיח צמנט מסורתיים, הוא אינו קל להיסדק, להידבק. קשירה טובה, הצטמקות טובה, ירוק והגנה על הסביבה. השימוש בגבס מודולגיטרי לייצור גבס המיהידרט לא רק פותר את בעיית המחסור במשאבי גבס טבעיים לבנייה, אלא גם מממש את ניצול המשאבים של גבס מודולגיטרי ומשיג את המטרה של הגנה על הסביבה האקולוגית. לכן, בהתבסס על מחקר של גבס מודולגיטרי, מאמר זה בוחן את זמן ההתייצבות, חוזק הכיפוף וחוזק הדחיסה, כדי לחקור את הגורמים המשפיעים על ביצועי טיט גבס מודולגיטרי לטיח קל משקל, ולספק בסיס תיאורטי לפיתוח טיט גבס מודולגיטרי לטיח קל משקל.

ניסוי אחד

1.1 חומרי גלם

אבקת גבס להסרת גופרית: גבס המיהידרט המיוצר ומעובד בטכנולוגיית הסרת גופרית בגזי פליטה, תכונותיו הבסיסיות מוצגות בטבלה 1. אגרגט קל משקל: נעשה שימוש בחרוזי מיקרו מזוגגים, ותכונותיו הבסיסיות מוצגות בטבלה 2. חרוזי מיקרו מזוגגים מעורבבים בפרופורציות של 4%, 8%, 12% ו-16% בהתבסס על יחס המסה של טיט גבס דק-גופרתי וטיח קל.

מעכב: השתמשו בנתרן ציטרט, ריאגנט טהור לניתוח כימי, נתרן ציטרט מבוסס על יחס המשקל של מרגמת גבס לניקוי גופרית מטיח קל, ויחס הערבוב הוא 0, 0.1%, 0.2%, 0.3%.

אתר תאית: השתמשו בהידרוקסיפרופיל מתילצלולוז (HPMC), צמיגות היא 400, HPMC מבוסס על יחס משקל של טיט גבס דק-גופרתי מטויח קל, ויחס הערבוב הוא 0, 0.1%, 0.2%, 0.4%.

1.2 שיטת בדיקה

צריכת המים וזמן ההתייצבות של העקביות הסטנדרטית של גבס נטול גופרית מתייחסים לתקן GB/T17669.4-1999 "קביעת תכונות פיזיקליות של טיח גבס לבניין", וזמן ההתייצבות של מלט גבס נטול גופרית לטייח קל מתייחס לתקן GB/T 28627-2012 "טיח גבס".

חוזקי הכיפוף והדחיסה של גבס נטול גופרית נערכים לפי תקן GB/T9776-2008 "גבס לבנייה", ודגימות בגודל 40 מ"מ × 40 מ"מ × 160 מ"מ יצוקות, ונמדדים בהתאמה חוזק 2 שעות וחוזק יבש. חוזק הכיפוף והדחיסה של טיט גבס נטול גופרית מטויח קל משקל נמדד לפי תקן GB/T 28627-2012 "גבס לטיוח", ונמדד חוזק ההתקשות הטבעית עבור 1d ו-28d בהתאמה.

2 תוצאות ודיון

2.1 השפעת תכולת אבקת הגבס על התכונות המכניות של גבס ניקוי גופרית לטיח קל

הכמות הכוללת של אבקת גבס, אבקת אבן גיר ואגרגט קל משקל היא 100%, וכמות האגרגט הקל הקבוע והתוספים נשארת ללא שינוי. כאשר כמות אבקת הגבס היא 60%, 70%, 80% ו-90%, הסרת הגופרית משפיעה על חוזק הכיפוף והדחיסה של מלט גבס.

חוזק הכיפוף וחוזק הדחיסה של טיח גבס דק-גופרתי וטיח קל עולים עם הגיל, דבר המצביע על כך שדרגת ההידרציה של הגבס הופכת מספקת יותר עם הגיל. עם העלייה באבקת גבס דק-גופרתי, חוזק הכיפוף וחוזק הדחיסה של גבס טיק קל הראו מגמת עלייה כללית, אך העלייה הייתה קטנה, וחוזק הדחיסה לאחר 28 ימים היה בולט במיוחד. בגיל ראשון, חוזק הכיפוף של אבקת גבס מעורבבת עם 90% גדל ב-10.3% בהשוואה לזה של אבקת גבס 60%, וחוזק הדחיסה המתאים גדל ב-10.1%. בגיל 28 ימים, חוזק הכיפוף של אבקת גבס מעורבבת עם 90% גדל ב-8.8% בהשוואה לזה של אבקת גבס מעורבבת עם 60%, וחוזק הדחיסה המתאים גדל ב-2.6%. לסיכום, ניתן להסיק כי כמות אבקת הגבס משפיעה יותר על חוזק הכיפוף מאשר על חוזק הדחיסה.

2.2 השפעת תכולת אגרגטים קלים על התכונות המכניות של גבס קל מטויח ונטול גופרית

הכמות הכוללת של אבקת גבס, אבקת אבן גיר ואגרגט קל משקל היא 100%, וכמות אבקת הגבס המקובעת והתוספים נשארת ללא שינוי. כאשר כמות המיקרו-גרגירים המזוגגים היא 4%, 8%, 12% ו-16%, הטיח הקל תוצאות של חוזק כיפוף ודחיסה של מלט גבס נטול גופרית.

באותו גיל, חוזק הכיפוף וחוזק הדחיסה של טיט גבס דק-גופרתי וטיח קל ירדו עם העלייה בתכולת המיקרו-גרגירים המזוגגים. הסיבה לכך היא שרוב המיקרו-גרגירים המזוגגים בעלי מבנה חלול בפנים וחוזקם נמוך, מה שמפחית את חוזק הכיפוף והדחיסה של טיט גבס לטייח קל. בגיל יום ראשון, חוזק הכיפוף של אבקת גבס 16% ירד ב-35.3% בהשוואה לזה של אבקת גבס 4%, וחוזק הדחיסה המתאים ירד ב-16.3%. בגיל 28 ימים, חוזק הכיפוף של אבקת גבס 16% ירד ב-24.6% בהשוואה לזה של אבקת גבס 4%, בעוד שחוזק הדחיסה המתאים ירד רק ב-6.0%. לסיכום, ניתן להסיק כי השפעת תכולת המיקרו-גרגירים המזוגגים על חוזק הכיפוף גדולה מזו על חוזק הדחיסה.

2.3 השפעת תכולת המעכב על זמן ההתייצבות של גבס דק-גופרתי מטויח קל

המינון הכולל של אבקת גבס, אבקת אבן גיר ואגרגט קל משקל הוא 100%, ומינון אבקת גבס קבוע, אבקת אבן גיר, אגרגט קל משקל ואתר תאית נשאר ללא שינוי. כאשר מינון נתרן ציטרט הוא 0, 0.1%, 0.2%, 0.3%, תוצאות זמן התקשות של מלט גבס דק-גופרתי מטויח קל.

זמן ההתייצבות הראשוני וזמן ההתייצבות הסופי של טיח גבס דק-גופרתי וטיח בהיר עולים עם העלייה בתכולת נתרן ציטרט, אך העלייה בזמן ההתייצבות קטנה. כאשר תכולת נתרן ציטרט היא 0.3%, זמן ההתייצבות הראשוני מתארך ב-28 דקות, וזמן ההתייצבות הסופי הוארך ב-33 דקות. ייתכן שהארכת זמן ההתייצבות נובעת משטח הפנים הגדול של הגבס הדק-גופרתי, שיכול לספוג את המעכב סביב חלקיקי הגבס, ובכך להפחית את קצב ההמסה של הגבס ולעכב את התגבשות הגבס, וכתוצאה מכך לאי יכולת של תרחיף הגבס ליצור מערכת מבנית יציבה. מאריכים את זמן ההתייצבות של הגבס.

2.4 השפעת תכולת אתר תאית על התכונות המכניות של גבס מטויח קל משקל ונטול גופרית

המינון הכולל של אבקת גבס, אבקת אבן גיר ואגרגט קל משקל הוא 100%, ומינון אבקת גבס קבוע, אבקת אבן גיר, אגרגט קל משקל ומעכב נותר ללא שינוי. כאשר מינון הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז הוא 0, 0.1%, 0.2% ו-0.4%, חוזק הכיפוף והדחיסה של מלט גבס דק וטיח מטווח קל נמצא בתוצאות.

בגיל יום ראשון, חוזק הכיפוף של טיט גבס דק-גופרתי וטיח בהיר עלה תחילה ולאחר מכן ירד עם העלייה בתכולת הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז; בגיל 28 יום, חוזק הכיפוף של טיט גבס דק-גופרתי וטיח בהיר. עם העלייה בתכולת הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז, חוזק הכיפוף הראה מגמה של ירידה תחילה, לאחר מכן עלייה ולאחר מכן ירידה. כאשר תכולת הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז היא 0.2%, חוזק הכיפוף מגיע למקסימום, ועולה על החוזק המתאים כאשר תכולת התאית היא 0. ללא קשר לגיל יום ראשון או 28 יום, חוזק הדחיסה של טיט גבס דק-גופרתי וטיח בהיר יורד עם העלייה בתכולת הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז, ומגמת הירידה המתאימה ניכרת יותר בגיל 28 יום. הסיבה לכך היא שלאתר תאית יש השפעה של אצירת מים ועיבוי, ודרישת המים לעקביות סטנדרטית תגדל עם העלייה בתכולת אתר התאית, וכתוצאה מכך עלייה ביחס המים-צמנט של מבנה התרחיף, ובכך להפחית את חוזק דגימת הגבס.

3 סיכום

(1) דרגת ההידרציה של גבס נטול גופרית הופכת מספקת יותר עם הגיל. עם העלייה בתכולת אבקת הגבס הנטול גופרית, חוזק הכיפוף והדחיסה של גבס טיח קל הראה מגמת עלייה כללית, אך העלייה הייתה קטנה.

(2) עם העלייה בתכולת חרוזי המיקרו המזוגגים, חוזק הכיפוף וחוזק הדחיסה של טיט גבס נטול גופרית מטויח קל משקל פוחתים בהתאם, אך השפעת תכולת חרוזי המיקרו המזוגגים על חוזק הכיפוף גדולה מזו של חוזק הדחיסה.

(3) עם העלייה בתכולת נתרן ציטרט, זמן ההתייצבות הראשוני וזמן ההתייצבות הסופי של טיח גבס דק-גופרתי מטויח מתארכים, אך כאשר תכולת נתרן ציטרט קטנה, ההשפעה על זמן ההתייצבות אינה ברורה.

(4) עם העלייה בתכולת הידרוקסיפרופיל מתילצלולוז, חוזק הדחיסה של טיח גבס דק-גופרתי וטיח קל יורד, אך חוזק הכיפוף מראה מגמה של עלייה תחילה ואז ירידה ב-1d, וב-28d הוא מראה מגמה של ירידה תחילה, לאחר מכן עלייה ואז ירידה.