Desierinimo gipsas yra pramoninis šalutinis gipso produktas, gaunamas desierinant ir valant dūmų dujas, susidarančias deginant sierą turintį kurą, per smulkias kalkių arba klinčių miltelių suspensijas. Jo cheminė sudėtis yra tokia pati kaip natūralaus dihidratinio gipso, daugiausia CaSO4·2H2O. Šiuo metu mano šalyje elektros energijos gamybos metodas vis dar vyrauja anglimi kūrenamose jėgainėse, o SO2, kurį skleidžia anglis šiluminės energijos gamybos procese, sudaro daugiau nei 50% mano šalies metinių išmetamų teršalų. Didelis sieros dioksido kiekis sukėlė didelę aplinkos taršą. Dūmtakių dujų desierinimo technologijos naudojimas desierinti gipsui gaminti yra svarbi priemonė, padedanti spręsti su anglimi kūrenamų jėgainių pramonės technologinę plėtrą. Remiantis nepilna statistika, šlapio desierinti gipso išmetimas mano šalyje viršijo 90 mln. t/m., o desierinti gipsai daugiausia perdirbami kaupiant, o tai ne tik užima žemę, bet ir sukelia didžiulį išteklių švaistymą.
Gipsas atlieka lengvo svorio, triukšmo mažinimo, priešgaisrinės saugos, šilumos izoliacijos ir kt. funkcijas. Jis gali būti naudojamas cemento gamyboje, statybinio gipso gamyboje, dekoravimo inžinerijoje ir kitose srityse. Šiuo metu daugelis mokslininkų atliko tinkavimo tinko tyrimus. Tyrimai rodo, kad tinkavimo medžiaga pasižymi mikroplėtimu, geru apdirbamumu ir plastiškumu, todėl gali pakeisti tradicines tinkavimo medžiagas vidaus sienų apdailai. Xu Jianjun ir kitų tyrimai parodė, kad desulfuruotas gipsas gali būti naudojamas lengvoms sienų medžiagoms gaminti. Ye Beihong ir kitų tyrimai parodė, kad iš desulfuruoto gipso pagamintas tinkavimo gipsas gali būti naudojamas išorinės sienos, vidinės pertvaros ir lubų vidinės pusės tinkavimo sluoksniui ir gali išspręsti įprastas kokybės problemas, tokias kaip tradicinio tinkavimo skiedinio lukštenimas ir įtrūkimai. Lengvasis tinkavimo gipsas yra naujo tipo ekologiška tinkavimo medžiaga. Jis gaminamas iš hemihidratinio gipso kaip pagrindinės cementinės medžiagos, pridedant lengvųjų užpildų ir priedų. Palyginti su tradicinėmis cemento tinkavimo medžiagomis, jis nėra lengvai įtrūkęs, prilimpa, gerai sukimba, gerai susitraukia, yra ekologiškas ir apsaugo nuo aplinkos. Desulfuruoto gipso naudojimas hemihidratiniam gipsui gaminti ne tik išsprendžia natūralių statybinio gipso išteklių trūkumo problemą, bet ir realizuoja desulfuruoto gipso išteklių panaudojimą bei pasiekia ekologinės aplinkos apsaugos tikslą. Todėl, remiantis desulfuruoto gipso tyrimu, šiame straipsnyje tiriamas stingimo laikas, lenkimo stipris ir gniuždymo stipris, siekiant ištirti veiksnius, turinčius įtakos lengvojo tinkavimo desulfuravimo gipso skiedinio eksploatacinėms savybėms, ir pateikti teorinį pagrindą lengvojo tinkavimo desulfuravimo gipso skiedinio kūrimui.
1 eksperimentas
1.1 Žaliavos
Desierinimo gipso milteliai: hemihidratinis gipsas, pagamintas ir kalcinuotas dūmų dujų desierinimo technologija, jo pagrindinės savybės pateiktos 1 lentelėje. Lengvasis užpildas: naudojami stiklėti mikrogranulės, kurių pagrindinės savybės pateiktos 2 lentelėje. Stiklėti mikrogranulės maišomos 4 %, 8 %, 12 % ir 16 % proporcijomis, remiantis lengvo tinkuoto desierinimo gipso skiedinio masės santykiu.
Lėtintuvas: naudokite natrio citratą, cheminės analizės gryną reagentą, natrio citratas yra pagrįstas lengvojo tinkavimo desulfuravimo gipso skiedinio svorio santykiu, o maišymo santykis yra 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%.
Celiuliozės eteris: naudojama hidroksipropilmetilceliuliozė (HPMC), klampumas yra 400, HPMC yra pagrįstas lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio svorio santykiu, o maišymo santykis yra 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Bandymo metodas
Standartinės desulfuruoto gipso konsistencijos vandens suvartojimas ir stingimo laikas nurodyti GB/T17669.4-1999 „Statybinio gipso tinko fizikinių savybių nustatymas“, o lengvo tinkavimo desulfuruoto gipso skiedinio stingimo laikas nurodytas GB/T 28627-2012 „Gipso tinkavimas“.
Desulfuruoto gipso lenkimo ir gniuždymo stipris matuojamas pagal GB/T9776-2008 „Statybinis gipsas“, formuojant 40 mm × 40 mm × 160 mm dydžio bandinius, atitinkamai matuojamas 2 val. stipris ir sausasis stipris. Lengvojo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio lenkimo ir gniuždymo stipris matuojamas pagal GB/T 28627-2012 „Gipso tinkavimas“, o natūralaus kietėjimo stipris matuojamas atitinkamai po 1 ir 28 dienų.
2 Rezultatai ir aptarimas
2.1 Gipso miltelių kiekio įtaka lengvojo tinko desulfuravimo gipso mechaninėms savybėms
Bendras gipso miltelių, klinčių miltelių ir lengvųjų užpildų kiekis yra 100 %, o fiksuoto lengvųjų užpildų ir priedų kiekis lieka nepakitęs. Kai gipso miltelių kiekis yra 60 %, 70 %, 80 % ir 90 %, sieros pašalinimas. Gipso skiedinio lenkimo ir gniuždymo stiprio rezultatai.
Lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio lenkimo ir gniuždymo stipris didėja su amžiumi, o tai rodo, kad gipso hidratacijos laipsnis su amžiumi tampa vis pakankamesnis. Didėjant desulfuruotų gipso miltelių kiekiui, lengvo tinkuoto gipso lenkimo ir gniuždymo stipris parodė bendrą augimo tendenciją, tačiau padidėjimas buvo nedidelis, o gniuždymo stipris po 28 dienų buvo ypač akivaizdus. Po 1 dienos amžiaus gipso miltelių, sumaišytų su 90 % gipso, lenkimo stipris padidėjo 10,3 %, palyginti su 60 % gipso miltelių, o atitinkamas gniuždymo stipris padidėjo 10,1 %. Po 28 dienų amžiaus gipso miltelių, sumaišytų su 90 % gipso, lenkimo stipris padidėjo 8,8 %, palyginti su 60 % gipso miltelių, o atitinkamas gniuždymo stipris padidėjo 2,6 %. Apibendrinant galima daryti išvadą, kad gipso miltelių kiekis turi didesnę įtaką lenkimo stipriui nei gniuždymo stipris.
2.2 Lengvųjų užpildų kiekio įtaka lengvojo tinkuoto desulfuruoto gipso mechaninėms savybėms
Bendras gipso miltelių, klinčių miltelių ir lengvųjų užpildų kiekis yra 100 %, o fiksuoto gipso miltelių ir priedo kiekis išlieka nepakitęs. Kai stiklėtų mikrogranulių kiekis yra 4 %, 8 %, 12 % ir 16 %, lengvasis tinkas. Desulfuruoto gipso skiedinio lenkimo ir gniuždymo stiprio rezultatai.
Tuo pačiu amžiumi lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio lenkimo ir gniuždymo stipris mažėjo didėjant stiklėtų mikrogranulėlių kiekiui. Taip yra todėl, kad dauguma stiklėtų mikrogranulėlių viduje yra tuščiavidurės struktūros, o jų pačių stipris yra mažas, todėl lengvo tinkuoto gipso skiedinio lenkimo ir gniuždymo stipris mažėja. 1 dienos amžiaus 16 % gipso miltelių lenkimo stipris sumažėjo 35,3 %, palyginti su 4 % gipso miltelių, o atitinkamas gniuždymo stipris sumažėjo 16,3 %. 28 dienų amžiaus 16 % gipso miltelių lenkimo stipris sumažėjo 24,6 %, palyginti su 4 % gipso miltelių, o atitinkamas gniuždymo stipris sumažėjo tik 6,0 %. Apibendrinant galima daryti išvadą, kad stiklėtų mikrogranulėlių kiekio poveikis lenkimo stipriui yra didesnis nei gniuždymo stipriui.
2.3 Lėtintuvo kiekio įtaka šviesiai tinkuoto desulfuruoto gipso stingimo laikui
Bendra gipso miltelių, klinčių miltelių ir lengvųjų užpildų dozė yra 100 %, o fiksuotų gipso miltelių, klinčių miltelių, lengvųjų užpildų ir celiuliozės eterio dozė lieka nepakitusi. Kai natrio citrato dozė yra 0, 0,1 %, 0,2 %, 0,3 %, gaunamas lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio stingimo laikas.
Pradinis ir galutinis lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio stingimo laikas ilgėja didėjant natrio citrato kiekiui, tačiau stingimo laiko pailgėjimas yra nedidelis. Kai natrio citrato kiekis yra 0,3%, pradinis stingimo laikas pailgėja 28 min., o galutinis stingimo laikas pailgėja 33 min. Stingimo laiko pailgėjimą gali lemti didelis desulfuruoto gipso paviršiaus plotas, kuris gali absorbuoti lėtiklį aplink gipso daleles, taip sumažindamas gipso tirpimo greitį ir slopindamas gipso kristalizaciją, dėl ko gipso skiedinys negali sudaryti tvirtos struktūrinės sistemos. Pailginkite gipso stingimo laiką.
2.4 Celiuliozės eterio kiekio įtaka lengvojo tinkuoto desulfuruoto gipso mechaninėms savybėms
Bendra gipso miltelių, klinčių miltelių ir lengvųjų užpildų dozė yra 100 %, o fiksuotų gipso miltelių, klinčių miltelių, lengvųjų užpildų ir lėtiklio dozė lieka nepakitusi. Kai hidroksipropilmetilceliuliozės dozė yra 0, 0,1 %, 0,2 % ir 0,4 %, gaunami lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio lenkimo ir gniuždymo stiprio rezultatai.
Esant 1 dienos amžiui, lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio lenkimo stipris pirmiausia didėjo, o vėliau mažėjo didėjant hidroksipropilmetilceliuliozės kiekiui; esant 28 dienų amžiui, lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio lenkimo stipris pirmiausia didėjo, o vėliau didėjo, o vėliau mažėjo. Kai hidroksipropilmetilceliuliozės kiekis yra 0,2 %, lenkimo stipris pasiekia maksimumą ir viršija atitinkamą stiprį, kai celiuliozės kiekis yra 0. Nepriklausomai nuo amžiaus (1 dienos ar 28 dienos), lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio gniuždymo stipris mažėja didėjant hidroksipropilmetilceliuliozės kiekiui, o atitinkama mažėjimo tendencija yra akivaizdesnė esant 28 dienoms. Taip yra todėl, kad celiuliozės eteris sulaiko vandenį ir tirštėja, o vandens poreikis standartinei konsistencijai didėja didėjant celiuliozės eterio kiekiui, todėl padidėja srutos struktūros vandens ir cemento santykis, taip sumažinant gipso bandinio stiprumą.
3 Išvada
(1) Desulfuruoto gipso hidratacijos laipsnis su amžiumi tampa vis pakankamesnis. Didėjant desulfuruoto gipso miltelių kiekiui, lengvojo tinko gipso lenkimo ir gniuždymo stipris rodė bendrą augimo tendenciją, tačiau padidėjimas buvo nedidelis.
(2) Didėjant stiklėjusių mikrogranulėlių kiekiui, lengvojo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio lenkimo ir gniuždymo stipris atitinkamai mažėja, tačiau stiklėjusių mikrogranulėlių kiekio įtaka lenkimo stipriui yra didesnė nei gniuždymo stiprio.
(3) Padidėjus natrio citrato kiekiui, lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio pradinis ir galutinis stingimo laikas pailgėja, tačiau kai natrio citrato kiekis yra mažas, poveikis stingimo laikui nėra akivaizdus.
(4) Didėjant hidroksipropilmetilceliuliozės kiekiui, lengvo tinkuoto desulfuruoto gipso skiedinio gniuždymo stipris mažėja, tačiau lenkimo stipris po 1 dienos iš pradžių didėja, o po to mažėja, o po 28 dienos – mažėja.
Įrašo laikas: 2023 m. vasario 2 d.