Гипсот за десулфуризација е димен гас произведен со согорување на горива што содржат сулфур (јаглен, нафта), индустриски цврст отпад произведен за време на процесот на десулфуризација и хемихидратниот гипс (хемиска формула CaSO4· 0.5H2O), перформансите се споредливи со оние на природниот градежен гипс. Затоа, има сè повеќе истражувања и апликации за користење на десулфуриран гипс наместо природен гипс за производство на самонивелирачки материјали. Органските полимерни примеси како што се средство за намалување на водата, средство за задржување на водата и забавувач се основни функционални компоненти во составот на самонивелирачките малтерски материјали. Интеракцијата и механизмот на двата со цементните материјали се прашања достојни за внимание. Поради карактеристиките на процесот на формирање, финоста на десулфуризираниот гипс е мала (големината на честичките е главно распределена помеѓу 40 и 60 μm), а градацијата на прав е неразумна, па затоа реолошките својства на десулфуризираниот гипс се лоши, а малтерската кашеста маса подготвена од него е често полесна. Се случуваат сегрегација, стратификација и крварење. Целулозниот етер е најчесто користениот додаток во малтерот, а неговата комбинирана употреба со средство за намалување на водата е важна гаранција за остварување на сеопфатните перформанси на самонивелирачките материјали на база на десулфуризиран гипс, како што се градежните перформанси, а подоцнежните механички и издржливи перформанси.
Во овој труд, вредноста на флуидноста се користи како контролен индекс (степен на ширење 145 mm±5 mm), фокусирајќи се на влијанието на содржината на целулозен етер и молекуларната тежина (вредност на вискозитет) врз потрошувачката на вода на самонивелирачките материјали на база на десулфуризиран гипс, губењето на флуидноста со текот на времето и коагулацијата. Законот за влијание на основните својства како што се времето и раните механички својства; во исто време, тестирајте го законот за влијание на целулозниот етер врз ослободувањето на топлина и брзината на ослободување на топлина од хидратацијата на десулфуризираниот гипс, анализирајте го неговото влијание врз процесот на хидратација на десулфуризираниот гипс и првично дискутирајте за компатибилноста на овој тип на додаток со системот за гелирање со десулфуризиран гипс.
1. Суровини и методи за тестирање
1.1 Суровини
Гипс во прав: десулфуризиран гипс во прав произведен од компанија во Тангшан, главниот минерален состав е хемихидратен гипс, неговиот хемиски состав е прикажан во Табела 1, а неговите физички својства се прикажани во Табела 2.
слика
слика
Адитивите вклучуваат: етер на целулоза (хидроксипропил метилцелулоза, скратено HPMC); суперпластификатор WR; средство за отстранување на пена B-1; EVA редисперзибилен латекс во прав S-05, сите од кои се комерцијално достапни.
Агрегат: природен речен песок, самонаправен фин песок просеан низ сито од 0,6 мм.
1.2 Метод на тестирање
Фиксен гипс за десулфуризација: песок: вода = 1:0,5:0,45, соодветна количина на други додатоци, флуидност како контролен индекс (експанзија 145 mm ± 5 mm), со прилагодување на потрошувачката на вода, соодветно измешан со цементни материјали (гипс за десулфуризација + цемент) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ целулозен етер (HPMC-20.000); Потоа, дозата на целулозен етер се фиксира на 1‰, се избираат HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 и HPMC-100,000 хидроксипропил метилцелулозни етери со различни молекуларни тежини (соодветните броеви се H2, H4, H7.5 и H10 соодветно), за да се проучи дозата и молекуларната тежина (вредност на вискозитет) на целулозен етер. Дискутирано е влијанието на промените врз својствата на самонивелирачкиот малтер на база на гипс и влијанието на двата врз флуидноста, времето на стврднување и раните механички својства на смесата од десулфуризиран гипс за самонивелирачки малтер. Специфичниот метод на тестирање се изведува во согласност со барањата на GB/T 17669.3-1999 „Определување на механичките својства на градежниот гипс“.
Тестот за топлина на хидратација се изведува со употреба на слепа мостра од десулфуризиран гипс и мостри со содржина на целулозен етер од 0,5‰ и 3‰, соодветно, а инструментот што се користи е тестер за топлина на хидратација од типот TA-AIR.
2. Резултати и анализа
2.1 Влијание на содржината на целулозен етер врз основните својства на малтерот
Со зголемување на содржината, обработливоста и кохезијата на малтерот значително се подобруваат, губењето на флуидност со текот на времето е значително намалено, а конструкциските перформанси се поодлични, а стврднатиот малтер нема феномен на деламинација, а мазноста на површината, мазноста и естетиката се значително подобрени. Во исто време, потрошувачката на вода на малтерот за да се постигне истата флуидност значително се зголеми. На 5‰, потрошувачката на вода се зголеми за 102%, а конечното време на стврднување беше продолжено за 100 минути, што е 2,5 пати повеќе од онаа на слепата проба. Раните механички својства на малтерот значително се намалија со зголемувањето на содржината на целулозен етер. Кога содржината на целулозен етер беше 5‰, 24-часовната цврстина на свиткување и цврстината на притисок се намалија на 18,75% и 11,29% од слепата проба, соодветно. Цврстината на притисок е 39,47% и 23,45% од слепата проба, соодветно. Вреди да се напомене дека со зголемувањето на количината на средство за задржување на вода, густината на малтерот исто така значително се намали, од 2069 kg/m3 при 0 до 1747 kg/m3 при 5‰, што е намалување од 15,56%. Густината на малтерот се намалува, а порозноста се зголемува, што е една од причините за очигледното намалување на механичките својства на малтерот.
Целулозниот етер е нејонски полимер. Хидроксилните групи на целулозниот етерски синџир и атомите на кислород на етерската врска можат да се комбинираат со молекулите на водата за да формираат водородни врски, претворајќи ја слободната вода во врзана вода, со што играат улога во задржувањето на водата. Макроскопски, ова се манифестира како зголемување на кохезивноста на кашестата смеса [5]. Зголемувањето на вискозитетот на кашестата смеса не само што ќе ја зголеми потрошувачката на вода, туку и растворениот целулозен етер ќе се адсорбира на површината на гипсените честички, попречувајќи ја реакцијата на хидратација и продолжувајќи го времето на стврднување; за време на процесот на мешање, ќе се создадат и голем број воздушни меурчиња. Ќе се формираат празнини како што се стврднува малтерот, на крајот намалувајќи ја цврстината на малтерот. Сеопфатно земајќи ја предвид едностраната потрошувачка на вода на мешавината од малтер, конструкциските перформанси, времето на стврднување и механичките својства, а подоцнежната издржливост итн., содржината на целулозен етер во десулфуризираниот самонивелирачки малтер на база на гипс не треба да надминува 1‰.
2.2 Влијанието на молекуларната тежина на целулозниот етер врз перформансите на малтерот
Вообичаено, колку е поголем вискозитетот и финоста на целулозниот етер, толку подобро се задржува водата и се зголемува цврстината на врзување. Перформансите ќе бидат негативно засегнати. Затоа, влијанието на целулозните етери со различни молекуларни тежини врз основните својства на материјалите за самонивелирачки малтер на база на гипс беше дополнително тестирано. Потребата за вода на малтерот се зголеми до одреден степен, но немаше очигледен ефект врз времето на стврднување и флуидноста. Во исто време, цврстините на свиткување и притисок на малтерот во различни состојби покажаа тренд на опаѓање, но намалувањето беше далеку помало од влијанието на содржината на целулозен етер врз механичките својства. Накратко, зголемувањето на молекуларната тежина на целулозниот етер нема очигледен ефект врз перформансите на мешавините од малтер. Со оглед на практичноста на конструкцијата, целулозниот етер со низок вискозитет и мала молекуларна тежина треба да се избере како десулфуризирани самонивелирачки материјали на база на гипс.
2.3 Ефект на целулозен етер врз топлината на хидратација на десулфуриран гипс
Со зголемување на содржината на целулозен етер, егзотермниот врв на хидратација на десулфуризираниот гипс постепено се намалува, а времето на позицијата на врвот е малку одложено, додека егзотермната топлина на хидратација се намалува, но не очигледно. Ова покажува дека целулозниот етер може да ја одложи стапката на хидратација и степенот на хидратација на десулфуризираниот гипс до одреден степен, па затоа дозата не треба да биде преголема и треба да се контролира во рок од 1‰. Може да се види дека колоидниот филм формиран откако целулозниот етер ќе се сретне со вода се адсорбира на површината на десулфуризираните честички од гипс, што ја намалува стапката на хидратација на гипсот пред 2 часа. Во исто време, неговите уникатни ефекти на задржување на водата и згуснување го одложуваат испарувањето на водата од кашестата маса, а дисипацијата е корисна за понатамошна хидратација на десулфуризираниот гипс во подоцнежната фаза. Како заклучок, кога се контролира соодветната доза, целулозниот етер има ограничено влијание врз стапката на хидратација и степенот на хидратација на самиот десулфуриран гипс. Во исто време, зголемувањето на содржината на целулозен етер и молекуларната тежина значително ќе ја зголеми вискозноста на кашестата маса и ќе покаже одлични перформанси на задржување на водата. За да се обезбеди флуидност на десулфуризираниот гипс за самонивелирачки малтер, потрошувачката на вода значително ќе се зголеми, што се должи на продолженото време на стврднување на малтерот. Главна причина за опаѓање на механичките својства.
3. Заклучок
(1) Кога флуидноста се користи како контролен индекс, со зголемување на содржината на целулозен етер, времето на стврднување на десулфуризираниот самонивелирачки малтер на база на гипс е значително продолжено, а механичките својства се значително намалени; во споредба со содржината, молекуларната тежина на целулозниот етер. Зголемувањето има мал ефект врз горенаведените својства на малтерот. Земајќи предвид сеопфатно, целулозниот етер треба да се избере со мала молекуларна тежина (вредност на вискозитет помала од 20 000 Pa·s), а дозата треба да се контролира во рамките на 1‰ од цементниот материјал.
(2) Резултатите од тестот за хидратациска топлина на десулфуриран гипс покажуваат дека во рамките на овој тест, целулозниот етер има ограничено влијание врз стапката на хидратација и процесот на хидратација на десулфурираниот гипс. Зголемувањето на потрошувачката на вода и намалувањето на густината на волуменот се главните причини за намалувањето на механичките својства на малтерот на база на десулфуриран гипс.
Време на објавување: 08.05.2023