Entschwefelungsgips ass den Ofgas, deen duerch d'Verbrennung vu schwefelhaltege Brennstoffer (Kuel, Pëtrol), industrielle festen Offäll, déi während dem Entschwefelungsreinigungsprozess entstinn, an dem Hemihydratgips (chemesch Formel CaSO4·0.5H2O) produzéiert gëtt. D'Leeschtung ass vergläichbar mat där vum natierleche Baugips. Dofir gëtt et ëmmer méi Fuerschung an Uwendungen iwwer d'Benotzung vun entschwefeltem Gips amplaz vun natierlechem Gips fir d'Produktioun vu selbstnivellerende Materialien. Organesch Polymerzousätz wéi Waasserreduzéierungsmëttel, Waasserretentiounsmëttel a Retard sinn essentiell funktionell Komponenten an der Zesummesetzung vu selbstnivellerende Mörtelmaterialien. D'Interaktioun an de Mechanismus vun deenen zwee mat Zementmaterialien sinn Themen, déi d'Opmierksamkeet verdéngen. Wéinst de Charakteristike vum Bildungsprozess ass d'Feinheet vum entschwefelte Gips kleng (d'Partikelgréisst ass haaptsächlech tëscht 40 an 60 μm verdeelt), an d'Pulvergradatioun ass net raisonnabel, sou datt d'rheologesch Eegeschafte vum entschwefelte Gips schlecht sinn, an de Mörtelschlamm, deen domat preparéiert gëtt, ass dacks méi einfach. Segregatioun, Stratifikatioun a Blutungen trieden op. Celluloseether ass dat am meeschte verbreet Zousazstoff a Mörtel, a seng kombinéiert Notzung mat Waasserreduzéierungsmëttel ass eng wichteg Garantie fir déi ëmfaassend Leeschtung vun entschwefelte Gips-baséierte Selbstnivelléiermaterialien ze realiséieren, wéi z. B. Bauleistung a spéider mechanesch a Haltbarkeetsleistung.
An dëser Aarbecht gëtt de Fluiditéitswäert als Kontrollindex benotzt (Streugrad 145 mm±5 mm), mat Fokus op den Impakt vum Celluloseethergehalt a vum Molekulargewiicht (Viskositéitswäert) op de Waasserverbrauch vun entschwefelte Gips-baséierten Selbstnivelléiermaterialien, de Verloscht vun der Fluiditéit iwwer Zäit an d'Koagulatioun. D'Gesetz vum Afloss vu Basiseigenschaften wéi Zäit an fréi mechanesch Eegeschafte testen; gläichzäiteg gëtt d'Gesetz vum Afloss vum Celluloseether op d'Hëtztfräisetzung an d'Hëtztfräisetzungsquote vun der Hydratatioun vum entschwefelte Gips getest, säin Afloss op den Hydratatiounsprozess vum entschwefelte Gips analyséiert, an ufanks dës Zort vun Zousaz diskutéiert. Kompatibilitéit mat Entschwefelte-Gips-Geléierungssystem.
1. Réimaterialien a Testmethoden
1.1 Réistoffer
Gipspulver: entschwefelt Gipspulver, dat vun enger Firma zu Tangshan produzéiert gëtt, d'Haaptmineralzesummesetzung ass Hemihydratgips, seng chemesch Zesummesetzung ass an der Tabell 1 gewisen, a seng physikalesch Eegeschafte sinn an der Tabell 2 gewisen.
Bild
Bild
Zu den Zousätz gehéieren: Celluloseether (Hydroxypropylmethylcellulose, kuerz HPMC); Superplastifizéierer WR; Entschäumer B-1; EVA-redispergierbart Latexpulver S-05, déi all kommerziell verfügbar sinn.
Aggregat: natierleche Flosssand, selwergemaachte Feinsand, deen duerch e Sieb vun 0,6 mm gesieft gouf.
1.2 Testmethod
Fixéiert Entschwefelungsgips: Sand:Waasser = 1:0,5:0,45, entspriechend Quantitéit vun aneren Zousätz, Flëssegkeet als Kontrollindex (Expansioun 145 mm ± 5 mm), duerch Upassung vum Waasserverbrauch, jeeweileg gemëscht mat zementhaltege Materialien (Entschwefelungsgips + Zement) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ Celluloseether (HPMC-20.000); Fixéiert d'Doséierung vum Celluloseether weider op 1‰, wielt HPMC-20.000, HPMC-40.000, HPMC-75.000 an HPMC-100.000 Hydroxypropylmethylcelluloseether mat verschiddene Molekulargewichten (déi entspriechend Zuelen sinn H2, H4, H7,5 respektiv H10), fir d'Doséierung an d'Molekulargewicht (Viskositéitswäert) vum Celluloseether ze studéieren. Den Impakt vun den Ännerungen op d'Eegeschafte vum Gipsbaséierte Selbstnivelliermörtel, an den Afloss vun deenen zwee op d'Flëssegkeet, d'Häertzäit an déi fréi mechanesch Eegeschafte vun der entschwefelter Gips-Selbstnivelliermëschung ginn diskutéiert. Déi spezifesch Testmethod gëtt am Aklang mat den Ufuerderunge vum GB/T 17669.3-1999 "Bestimmung vun de mechanesche Eegeschafte vu Baugips" duerchgefouert.
Den Hydratatiounswärmetest gëtt mat enger Blannprouf aus entschwefeltem Gips a Prouwe mat engem Celluloseethergehalt vun 0,5‰ respektiv 3‰ duerchgefouert, an den benotzten Instrument ass en Hydratatiounswärmetest vum Typ TA-AIR.
2. Resultater an Analyse
2.1 Afloss vum Celluloseethergehalt op déi grondleeënd Eegeschafte vum Mörtel
Mat der Erhéijung vum Inhalt ginn d'Veraarbechtbarkeet an d'Kohäsioun vum Mörtel däitlech verbessert, de Verloscht u Flëssegkeet mat der Zäit gëtt däitlech reduzéiert, an d'Konstruktiounsleistung ass méi exzellent, an de gehärtete Mörtel huet kee Delaminatiounsphänomen, an d'Uewerflächenglatheet, d'Glattheet an d'Ästhetik goufen däitlech verbessert. Gläichzäiteg ass de Waasserverbrauch vum Mörtel fir déiselwecht Flëssegkeet z'erreechen däitlech eropgaang. Bei 5‰ ass de Waasserverbrauch ëm 102% eropgaang, an d'Endhärtungszäit gouf ëm 100 Minutten verlängert, wat 2,5 Mol sou vill war wéi déi vun der Blindprouf. Déi fréi mechanesch Eegeschafte vum Mörtel sinn däitlech mat der Erhéijung vum Celluloseethergehalt erofgaang. Wann den Celluloseethergehalt 5‰ war, sinn d'Biegefestigkeit an d'Drockfestigkeit no 24 Stonnen op 18,75% respektiv 11,29% vun der Blindprouf erofgaang. D'Drockfestigkeit ass 39,47% respektiv 23,45% vun der Blindprouf. Et ass derwäert ze bemierken, datt mat der Erhéijung vun der Quantitéit u waasserhalendem Mëttel d'Schummdicht vum Mörtel och däitlech erofgaangen ass, vun 2069 kg/m3 bei 0 op 1747 kg/m3 bei 5‰, eng Ofsenkung vun 15,56%. D'Dicht vum Mörtel hëlt of an d'Porositéit klëmmt, wat ee vun de Grënn fir déi offensichtlech Ofsenkung vun de mechaneschen Eegeschafte vum Mörtel ass.
Celluloseether ass en net-ionesche Polymer. D'Hydroxylgruppen op der Celluloseetherkette an d'Sauerstoffatome op der Etherbindung kënne sech mat Waassermoleküle verbannen, fir Waasserstoffbindungen ze bilden, wouduerch fräit Waasser a gebonnent Waasser ëmgewandelt gëtt an doduerch eng Roll bei der Waasserretention spillt. Makroskopesch manifestéiert sech dat als eng Erhéijung vun der Kohäsioun vum Schlamm [5]. D'Erhéijung vun der Schlammviskositéit erhéicht net nëmmen de Waasserverbrauch, mä och den opgeléisten Celluloseether gëtt op der Uewerfläch vun de Gips-Partikelen adsorbéiert, wat d'Hydratatiounsreaktioun behënnert an d'Häertzäit verlängert; wärend dem Rührprozess gëtt och eng grouss Zuel vu Loftblosen agefouert. Et bilden sech Lächer, wann de Mörtel härt, wat schlussendlech d'Festigkeet vum Mörtel reduzéiert. Wann een de Waasserverbrauch vun der Mörtelmëschung, d'Konstruktiounsleistung, d'Häertzäit an d'mechanesch Eegeschaften, an d'spéider Haltbarkeet etc. berécksiichtegt, däerf den Inhalt vun Celluloseether an engem entschwefelte Gips-baséierten Selbstnivelméirtel net méi wéi 1‰ sinn.
2.2 Den Afloss vum Molekulargewiicht vum Celluloseether op d'Leeschtung vum Mörtel
Normalerweis, wat méi héich d'Viskositéit an dest méi fein d'Feinheet vum Celluloseether ass, wat besser d'Waasserretentioun an d'Erhéijung vun der Bindungsstäerkt. D'Leeschtung gëtt negativ beaflosst. Dofir gouf den Afloss vu Celluloseether mat verschiddene Molekulargewichten op déi grondleeënd Eegeschafte vu Gips-baséierte Selbstnivellierungsmörtelmaterialien weider getest. De Waasserbedarf vum Mörtel ass bis zu engem gewësse Grad eropgaang, hat awer keen offensichtlechen Effekt op d'Häertzäit an d'Flëssegkeet. Gläichzäiteg hunn d'Biege- a Drockfestigkeiten vum Mörtel a verschiddenen Zoustänn en no ënnen Trend gewisen, awer den Réckgang war vill manner wéi den Afloss vum Celluloseethergehalt op déi mechanesch Eegeschaften. Zesummegefaasst huet d'Erhéijung vum Molekulargewicht vum Celluloseether keen offensichtlechen Effekt op d'Leeschtung vu Mörtelmëschungen. Ënner Berécksiichtegung vun der Komfort vun der Konstruktioun sollten Celluloseether mat gerénger Viskositéit a klenger Molekulargewicht als entschwefelt Gips-baséiert Selbstnivellierungsmaterialien ausgewielt ginn.
2.3 Effekt vum Celluloseether op d'Hydratatiounswärme vu geschwefeltem Gips
Mat der Erhéijung vum Celluloseethergehalt ass den exotherme Hydratatiounspeak vum entschwefelte Gips graduell erofgaangen, an d'Zäit vun der Peakpositioun gouf liicht verspéit, während d'exotherme Hydratatiounswärm erofgaangen ass, awer net offensichtlech. Dëst weist, datt Celluloseether d'Hydratatiounsquote an den Hydratatiounsgrad vum entschwefelte Gips bis zu engem gewësse Grad verzögere kann, dofir soll d'Doséierung net ze grouss sinn a bannent 1‰ kontrolléiert ginn. Et ass ze gesinn, datt de kolloidale Film, deen no der Begéinung vum Celluloseether mat Waasser entsteet, op der Uewerfläch vun den entschwefelte Gipspartikelen adsorbéiert gëtt, wat d'Hydratatiounsquote vum Gips bannent 2 Stonnen reduzéiert. Gläichzäiteg verzögeren seng eenzegaarteg Waasserretentiouns- an Verdickungseffekter d'Verdampfung vum Schlammwaasser an d'Dissipatioun ass virdeelhaft fir déi weider Hydratatioun vum entschwefelte Gips an der spéiderer Phas. Zesummegefaasst, wann déi entspriechend Doséierung kontrolléiert gëtt, huet Celluloseether limitéierten Afloss op d'Hydratatiounsquote an den Hydratatiounsgrad vum entschwefelte Gips selwer. Gläichzäiteg wäert d'Erhéijung vum Celluloseethergehalt an dem Molekulargewiicht d'Viskositéit vum Schlamm däitlech erhéijen an eng exzellent Waasserretentiounsleistung weisen. Fir d'Flëssegkeet vum entschwefelte Gips-Selbstniveléierungsmörtel ze garantéieren, wäert de Waasserverbrauch däitlech eropgoen, wat op déi verlängert Aushärtungszäit vum Mörtel zeréckzeféieren ass. Den Haaptgrond fir de Réckgang vun de mechaneschen Eegeschaften.
3. Schlussfolgerung
(1) Wann d'Flëssegkeet als Kontrollindex benotzt gëtt, gëtt mat der Erhéijung vum Celluloseethergehalt d'Häertzäit vum entschwefelte Gips-baséierte Selbstniveléierungsmörtel däitlech verlängert, an d'mechanesch Eegeschafte gi wesentlech reduzéiert; am Verglach mam Gehalt huet d'Molekulargewiicht vum Celluloseether d'Erhéijung wéineg Afloss op déi uewe genannten Eegeschafte vum Mörtel. Am Allgemengen soll Celluloseether mat engem klenge Molekulargewiicht (Viskositéitswäert manner wéi 20.000 Pa·s) gewielt ginn, an d'Doséierung soll bannent 1‰ vum Zementmaterial kontrolléiert ginn.
(2) D'Testergebnisse vun der Hydratatiounswärme vun entschwefeltem Gips weisen datt am Kader vun dësem Test Celluloseether limitéierten Afloss op d'Hydratatiounsquote an den Hydratatiounsprozess vum entschwefeltem Gips huet. Den Zouwuess vum Waasserverbrauch an d'Ofsenkung vun der Volumendicht sinn déi Haaptgrënn fir d'Ofsenkung vun de mechanesche Eegeschafte vum entschwefeltem Gipsmörtel.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08. Mee 2023