Күкіртті ластау гипсі - күкіртті отынды ұсақ әк немесе әктас ұнтағы суспензиясы арқылы жанғаннан кейін пайда болған түтін газын күкіртті ластау және тазарту арқылы алынған өнеркәсіптік қосымша өнім гипсі. Оның химиялық құрамы табиғи дигидратты гипспен, негізінен CaSO4·2H2O-мен бірдей. Қазіргі уақытта менің елімнің электр энергиясын өндіру әдісі әлі де көмірмен жұмыс істейтін электр энергиясын өндіруге негізделген, ал жылу электр энергиясын өндіру процесінде көмірден бөлінетін SO2 менің елімнің жылдық шығарындыларының 50%-дан астамын құрайды. Күкірт диоксидінің көп мөлшерде шығарылуы қоршаған ортаның ластануына әкелді. Күкіртті ластау гипсін өндіру үшін түтін газын күкіртті ластау технологиясын қолдану көмірмен жұмыс істейтін салалардың технологиялық дамуын шешудің маңызды шарасы болып табылады. Толық емес статистикаға сәйкес, менің елімде ылғалды күкіртті ластау гипсінің шығарындылары жылына 90 миллион тоннадан асты, ал күкіртті ластау гипсін өңдеу әдісі негізінен үйінді болып табылады, бұл тек жерді алып қана қоймай, сонымен қатар ресурстардың үлкен шығынына әкеледі.
Гипс жеңіл салмақ, шуды азайту, өрттің алдын алу, жылу оқшаулау және т.б. функцияларды атқарады. Оны цемент өндірісінде, құрылыс гипсін өндіруде, безендіру инженериясында және басқа да салаларда қолдануға болады. Қазіргі уақытта көптеген ғалымдар гипсті сылақтау бойынша зерттеулер жүргізді. Зерттеулер гипсті сылақтау материалының микрокеңейтуге, жақсы жұмысқа қабілеттілікке және пластикалыққа ие екенін және ішкі қабырғаларды безендіру үшін дәстүрлі гипс материалдарын алмастыра алатынын көрсетеді. Сюй Цзяньцзюнь және басқалардың зерттеулері күкіртсіздендірілген гипсті жеңіл қабырға материалдарын жасау үшін пайдалануға болатынын көрсетті. Е Бэйхун және басқалардың зерттеулері күкіртсіздендірілген гипстен өндірілген гипсті сыртқы қабырғаның, ішкі аралық қабырғаның және төбенің ішкі жағының гипс қабаты үшін пайдалануға болатынын және дәстүрлі гипс ерітіндісінің қабыршақтануы мен жарылуы сияқты жалпы сапа мәселелерін шеше алатынын көрсетті. Жеңіл гипс - экологиялық таза гипс материалының жаңа түрі. Ол жеңіл агрегаттар мен қоспаларды қосу арқылы негізгі цементті материал ретінде гемигидрат гипстен жасалған. Дәстүрлі цемент гипстеу материалдарымен салыстырғанда, оны жару, жабыстыру оңай емес, жақсы бекітеді, жақсы кішірейеді, экологиялық таза және қоршаған ортаны қорғайды. Күкіртсіздендірілген гипсті гемигидраттық гипс өндіру үшін пайдалану табиғи құрылыс гипс ресурстарының жетіспеушілігі мәселесін шешіп қана қоймай, сонымен қатар күкіртсіздендірілген гипстің ресурстарын пайдалануды жүзеге асырады және экологиялық ортаны қорғау мақсатына қол жеткізеді. Сондықтан, күкіртсіздендірілген гипсті зерттеуге негізделген бұл мақалада жеңіл сылақпен күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің өнімділігіне әсер ететін факторларды зерттеу үшін қату уақытын, иілу беріктігі мен қысу беріктігі тексеріледі және жеңіл сылақпен күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісін әзірлеудің теориялық негізін қамтамасыз етеді.
1 тәжірибе
1.1 Шикізат
Күкіртсіздендіру гипс ұнтағы: Түтін газдарын күкіртсіздендіру технологиясы арқылы өндірілетін және күйдірілетін гемигидраттық гипс, оның негізгі қасиеттері 1-кестеде көрсетілген. Жеңіл агрегат: шыныланған микротүйіршіктер қолданылады, ал оның негізгі қасиеттері 2-кестеде көрсетілген. Шыныланған микротүйіршіктер жеңіл сыланған күкіртсіздендіру гипс ерітіндісінің массалық қатынасына негізделген 4%, 8%, 12% және 16% пропорцияда араластырылады.
Баяулатқыш: Натрий цитратын қолданыңыз, химиялық талдау үшін таза реагент, натрий цитраты жеңіл сылақпен күкіртсіздендіру гипс ерітіндісінің салмақ қатынасына негізделген, ал араластыру коэффициенті 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% құрайды.
Целлюлоза эфирі: гидроксипропил метилцеллюлозасын (ЖМЦ) қолданыңыз, тұтқырлығы 400, ЖМЦ жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің салмақ қатынасына негізделген, ал араластыру коэффициенті 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Сынақ әдісі
Күкіртсіздендірілген гипстің стандартты консистенциясының су шығыны және қату уақыты GB/T17669.4-1999 «Ғимарат гипс сылағының физикалық қасиеттерін анықтау» құжатына, ал жеңіл сылауға арналған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің қату уақыты GB/T 28627-2012 «Гипс сылағы» құжатына сәйкес жүзеге асырылады.
Күкіртсіздендірілген гипстің иілу және сығылу беріктігі GB/T9776-2008 «Құрылыс гипсі» стандартына сәйкес анықталады, ал өлшемі 40 мм × 40 мм × 160 мм болатын үлгілер қалыпталады, ал 2 сағаттық беріктік және құрғақ беріктік сәйкесінше өлшенеді. Жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің иілу және сығылу беріктігі GB/T 28627-2012 «Сылақ гипсі» стандартына сәйкес анықталады, ал 1d және 28d үшін табиғи қатаю беріктігі сәйкесінше өлшенеді.
2 Нәтижелер және талқылау
2.1 Жеңіл сылақпен күкіртсіздендіру гипсінің механикалық қасиеттеріне гипс ұнтағының құрамының әсері
Гипс ұнтағының, әктас ұнтағының және жеңіл толтырғыштың жалпы мөлшері 100% құрайды, ал бекітілген жеңіл толтырғыш пен қоспаның мөлшері өзгеріссіз қалады. Гипс ұнтағының мөлшері 60%, 70%, 80% және 90% болғанда, күкіртсіздендіру гипс ерітіндісінің иілу және сығылу беріктігінің нәтижелері болып табылады.
Жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің иілу беріктігі мен сығылу беріктігі жас ұлғайған сайын артады, бұл гипстің ылғалдану дәрежесі жас ұлғайған сайын жеткілікті болатынын көрсетеді. Күкіртсіздендірілген гипс ұнтағының артуымен жеңіл сыланған гипстің иілу беріктігі мен сығылу беріктігі жалпы өсу үрдісін көрсетті, бірақ өсу аз болды, ал 28 күндегі сығылу беріктігі әсіресе айқын болды. 1 жаста 90% араласқан гипс ұнтағының иілу беріктігі 60% гипс ұнтағымен салыстырғанда 10,3%-ға артты, ал сәйкесінше сығылу беріктігі 10,1%-ға артты. 28 күнде 90% араласқан гипс ұнтағының иілу беріктігі 60% араласқан гипс ұнтағымен салыстырғанда 8,8%-ға артты, ал сәйкесінше сығылу беріктігі 2,6%-ға артты. Қорытындылай келе, гипс ұнтағының мөлшері иілу беріктігіне сығылу беріктігіне қарағанда көбірек әсер етеді деген қорытынды жасауға болады.
2.2 Жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипстің механикалық қасиеттеріне жеңіл агрегаттардың мөлшерінің әсері
Гипс ұнтағының, әктас ұнтағының және жеңіл толтырғыштың жалпы мөлшері 100% құрайды, ал бекітілген гипс ұнтағы мен қоспасының мөлшері өзгеріссіз қалады. Шыны тәрізді микротүйіршіктердің мөлшері 4%, 8%, 12% және 16% болғанда, жеңіл сылақ күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің иілу және сығылу беріктігінің нәтижесі болып табылады.
Сол жаста, жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің иілу беріктігі мен сығылу беріктігі шыны тәрізді микротүйіршіктердің құрамының артуымен төмендеді. Себебі шыны тәрізді микротүйіршіктердің көпшілігінің ішінде қуыс құрылым бар және олардың меншікті беріктігі төмен, бұл жеңіл сыланған гипс ерітіндісінің иілу және сығылу беріктігін төмендетеді. 1 жаста 16% гипс ұнтағының иілу беріктігі 4% гипс ұнтағымен салыстырғанда 35,3%-ға төмендеді, ал сәйкес сығылу беріктігі 16,3%-ға төмендеді. 28 күндік жаста 16% гипс ұнтағының иілу беріктігі 4% гипс ұнтағымен салыстырғанда 24,6%-ға төмендеді, ал сәйкес сығылу беріктігі тек 6,0%-ға төмендеді. Қорытындылай келе, шыны тәрізді микротүйіршіктердің құрамының иілу беріктігіне әсері сығылу беріктігіне қарағанда көбірек деген қорытынды жасауға болады.
2.3 Жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипстің қату уақытына баяулатқыш мөлшерінің әсері
Гипс ұнтағының, әктас ұнтағының және жеңіл толтырғыштың жалпы мөлшері 100% құрайды, ал бекітілген гипс ұнтағының, әктас ұнтағының, жеңіл толтырғыштың және целлюлоза эфирінің мөлшері өзгеріссіз қалады. Натрий цитратының мөлшері 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% болғанда, жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің қату уақыты өзгереді.
Жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің бастапқы қату уақыты және соңғы қату уақыты натрий цитратының мөлшерінің артуымен артады, бірақ қату уақытының артуы аз. Натрий цитратының мөлшері 0,3% болғанда, бастапқы қату уақыты 28 минутқа созылады, ал соңғы қату уақыты 33 минутқа ұзарады. Қату уақытының ұзаруы күкіртсіздендірілген гипстің үлкен беткі ауданына байланысты болуы мүмкін, ол гипс бөлшектерінің айналасындағы баяулатқышты сіңіре алады, осылайша гипстің еру жылдамдығын төмендетеді және гипстің кристалдануын тежейді, нәтижесінде гипс суспензиясының берік құрылымдық жүйе түзе алмауына әкеледі. Гипстің қату уақытын ұзартыңыз.
2.4 Жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипстің механикалық қасиеттеріне целлюлоза эфирінің мөлшерінің әсері
Гипс ұнтағының, әктас ұнтағының және жеңіл толтырғыштың жалпы мөлшері 100% құрайды, ал бекітілген гипс ұнтағының, әктас ұнтағының, жеңіл толтырғыштың және баяулатқыштың мөлшері өзгеріссіз қалады. Гидроксипропил метилцеллюлозаның мөлшері 0, 0,1%, 0,2% және 0,4% болғанда, жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің иілу және қысу беріктігі пайда болады.
1 жаста жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің иілу беріктігі алдымен гидроксипропил метилцеллюлоза мөлшерінің артуымен артып, содан кейін төмендеді; 28 жаста жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің иілу беріктігі Гидроксипропил метилцеллюлоза мөлшерінің артуымен иілу беріктігі алдымен төмендеу, содан кейін арту және содан кейін азаю үрдісін көрсетті. Гидроксипропил метилцеллюлоза мөлшері 0,2% болғанда, иілу беріктігі максимумға жетеді және целлюлоза мөлшері 0 болғанда тиісті беріктіктен асады. 1 жас немесе 28 жас аралығындағыға қарамастан, жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің сығылу беріктігі гидроксипропил метилцеллюлоза мөлшерінің артуымен төмендейді, ал сәйкес төмендеу үрдісі 28 жаста айқынырақ болады. Себебі целлюлоза эфирі суды ұстап тұру және қоюландыру әсеріне ие, ал стандартты консистенцияға су қажеттілігі целлюлоза эфирінің мөлшерінің артуымен артады, бұл суспензия құрылымының су-цемент қатынасының артуына әкеледі, осылайша гипс үлгісінің беріктігін төмендетеді.
3 Қорытынды
(1) Күкіртсіздендірілген гипстің гидратация дәрежесі жасына қарай жеткілікті бола түседі. Күкіртсіздендірілген гипс ұнтағының мөлшерінің артуымен жеңіл сылақ гипсінің иілу және сығылу беріктігі жалпы өсу үрдісін көрсетті, бірақ өсім аз болды.
(2) Шыны тәрізді микротүйіршіктердің мөлшерінің артуымен жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің иілу беріктігі мен сығылу беріктігі сәйкесінше төмендейді, бірақ шыны тәрізді микротүйіршіктердің мөлшерінің иілу беріктігіне әсері сығылу беріктігіне қарағанда көбірек.
(3) Натрий цитратының мөлшерінің артуымен жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің бастапқы қату уақыты және соңғы қату уақыты ұзарады, бірақ натрий цитратының мөлшері аз болған кезде қату уақытына әсері айқын емес.
(4) Гидроксипропил метилцеллюлоза мөлшерінің артуымен жеңіл сыланған күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің қысу беріктігі төмендейді, бірақ иілу беріктігі алдымен 1 күнде артып, содан кейін төмендеу үрдісін көрсетеді, ал 28 күнде алдымен төмендеу, содан кейін арту, содан кейін төмендеу үрдісі байқалды.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 2 ақпан