Gips odsiarczający to przemysłowy produkt uboczny, uzyskiwany w wyniku odsiarczania i oczyszczania spalin powstających po spaleniu paliwa zawierającego siarkę za pomocą drobnego wapna lub zawiesiny wapienia. Jego skład chemiczny jest taki sam jak naturalnego gipsu dwuwodnego, głównie CaSO4·2H2O. Obecnie w moim kraju dominującym sposobem wytwarzania energii jest nadal spalanie węgla, a emisja SO2 emitowana przez węgiel w procesie wytwarzania energii cieplnej stanowi ponad 50% rocznych emisji w tym kraju. Duża emisja dwutlenku siarki spowodowała poważne zanieczyszczenie środowiska. Zastosowanie technologii odsiarczania spalin do produkcji odsiarczonego gipsu jest ważnym krokiem w kierunku rozwoju technologicznego przemysłu opartego na węglu. Według niepełnych statystyk emisja mokrego odsiarczonego gipsu w moim kraju przekroczyła 90 milionów ton rocznie, a proces przetwarzania odsiarczonego gipsu polega głównie na jego składowaniu, co nie tylko zajmuje dużo miejsca na ziemi, ale także powoduje ogromne marnotrawstwo zasobów.
Gips ma właściwości zmniejszające wagę, tłumiące hałas, przeciwpożarowe, termoizolacyjne itp. Może być stosowany w produkcji cementu, gipsu budowlanego, w inżynierii dekoracyjnej i innych dziedzinach. Obecnie wielu naukowców prowadzi badania nad tynkiem gipsowym. Badania te pokazują, że gips charakteryzuje się mikrorozszerzalnością, dobrą urabialnością i plastycznością i może zastąpić tradycyjne materiały tynkarskie do dekoracji ścian wewnętrznych. Badania Xu Jianjuna i innych wykazały, że gips odsiarczony może być stosowany do produkcji lekkich materiałów ściennych. Badania Ye Beihonga i innych wykazały, że gips tynkarski wytwarzany z gipsu odsiarczonego może być stosowany do warstwy tynkarskiej wewnętrznej strony ścian zewnętrznych, wewnętrznych ścianek działowych i sufitów, rozwiązując typowe problemy jakościowe, takie jak łuszczenie i pękanie tradycyjnej zaprawy tynkarskiej. Lekki gips tynkarski to nowy rodzaj przyjaznego dla środowiska materiału tynkarskiego. Jest on wytwarzany z gipsu półwodnego jako głównego materiału cementowego poprzez dodanie lekkich kruszyw i domieszek. W porównaniu z tradycyjnymi cementowymi materiałami tynkarskimi, nie pęka i nie przywiera łatwo. Charakteryzuje się dobrym wiązaniem, niskim skurczem, jest przyjazny dla środowiska i przyjazny dla środowiska. Zastosowanie odsiarczonego gipsu do produkcji gipsu półwodnego nie tylko rozwiązuje problem braku naturalnych zasobów gipsu budowlanego, ale także pozwala na wykorzystanie zasobów odsiarczonego gipsu i przyczynia się do ochrony środowiska. Dlatego też, w oparciu o badania nad odsiarczonym gipsem, w niniejszym artykule testuje się czas wiązania, wytrzymałość na zginanie i wytrzymałość na ściskanie, aby zbadać czynniki wpływające na właściwości lekkiej zaprawy tynkarskiej z odsiarczonego gipsu, a także zapewnić podstawy teoretyczne do rozwoju lekkiej zaprawy tynkarskiej z odsiarczonego gipsu.
1 eksperyment
1.1 Surowce
Proszek gipsowy do odsiarczania: Gips półwodny wytwarzany i kalcynowany w technologii odsiarczania spalin; jego podstawowe właściwości przedstawiono w tabeli 1. Kruszywo lekkie: stosowane są zeszklone mikrokulki; jego podstawowe właściwości przedstawiono w tabeli 2. Zeszklone mikrokulki miesza się w proporcjach 4%, 8%, 12% i 16% w stosunku masowym lekkiej zaprawy gipsowej odsiarczonej.
Opóźniacz: Użyj cytrynianu sodu, czystego odczynnika do analizy chemicznej, cytrynian sodu jest oparty na stosunku wagowym lekkiej zaprawy gipsowej do odsiarczania tynku, a stosunek mieszania wynosi 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%.
Eter celulozy: zastosowano hydroksypropylometylocelulozę (HPMC), lepkość wynosi 400, HPMC opiera się na stosunku wagowym lekkiej zaprawy gipsowej odsiarczonej, a stosunek mieszania wynosi 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Metoda badania
Zużycie wody i czas wiązania standardowej konsystencji odsiarczonego gipsu odnoszą się do normy GB/T17669.4-1999 „Oznaczanie właściwości fizycznych tynków gipsowych budowlanych”, a czas wiązania lekkiej zaprawy tynkarskiej z odsiarczonego gipsu odnosi się do normy GB/T 28627-2012 „Przeprowadzanie badań gipsu tynkarskiego”.
Wytrzymałość na zginanie i ściskanie gipsu odsiarczonego jest badana zgodnie z normą GB/T9776-2008 „Gips budowlany”. Próbki o wymiarach 40 mm × 40 mm × 160 mm są formowane, a następnie mierzone są odpowiednio wytrzymałość po 2 godzinach i wytrzymałość na sucho. Wytrzymałość na zginanie i ściskanie lekkiej, tynkowanej zaprawy gipsowej odsiarczonej jest badana zgodnie z normą GB/T 28627-2012 „Gips tynkarski”. Mierzy się również wytrzymałość na naturalne utwardzanie po 1 dniu i 28 dniach.
2 Wyniki i dyskusja
2.1 Wpływ zawartości proszku gipsowego na właściwości mechaniczne lekkiego gipsu odsiarczającego do tynków
Całkowita ilość mączki gipsowej, mączki wapiennej i kruszywa lekkiego wynosi 100%, a ilość stałego kruszywa lekkiego i domieszki pozostaje niezmieniona. Przy zawartości mączki gipsowej wynoszącej 60%, 70%, 80% i 90%, odsiarczanie jest porównywalne z wynikami wytrzymałości na zginanie i ściskanie zaprawy gipsowej.
Wytrzymałość na zginanie i wytrzymałość na ściskanie lekkiej odsiarczonej zaprawy gipsowej wzrastają wraz z wiekiem, co wskazuje, że stopień hydratacji gipsu staje się bardziej wystarczający z wiekiem. Wraz ze wzrostem odsiarczonego proszku gipsowego, wytrzymałość na zginanie i wytrzymałość na ściskanie lekkiego gipsu tynkarskiego wykazały ogólną tendencję wzrostową, ale wzrost był niewielki, a wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach była szczególnie widoczna. W wieku 1 dnia wytrzymałość na zginanie proszku gipsowego zmieszanego z 90% wzrosła o 10,3% w porównaniu z proszkiem gipsowym z 60%, a odpowiadająca jej wytrzymałość na ściskanie wzrosła o 10,1%. W wieku 28 dni wytrzymałość na zginanie proszku gipsowego zmieszanego z 90% wzrosła o 8,8% w porównaniu z proszkiem gipsowym zmieszanym z 60%, a odpowiadająca jej wytrzymałość na ściskanie wzrosła o 2,6%. Podsumowując, można stwierdzić, że ilość proszku gipsowego ma większy wpływ na wytrzymałość na zginanie niż na wytrzymałość na ściskanie.
2.2 Wpływ zawartości kruszywa lekkiego na właściwości mechaniczne lekkiego gipsu odsiarczonego tynkowanego
Całkowita ilość mączki gipsowej, mączki wapiennej i kruszywa lekkiego wynosi 100%, a ilość związanego mączki gipsowej i domieszki pozostaje niezmieniona. Przy zawartości zeszklonych mikrokulek wynoszącej 4%, 8%, 12% i 16%, tynk lekki. Wyniki wytrzymałości na zginanie i ściskanie odsiarczonej zaprawy gipsowej.
W tym samym wieku, wytrzymałość na zginanie i wytrzymałość na ściskanie lekkiej tynkowanej odsiarczonej zaprawy gipsowej zmniejszyły się wraz ze wzrostem zawartości zeszklonych mikrokulek. Dzieje się tak, ponieważ większość zeszklonych mikrokulek ma pustą strukturę wewnątrz, a ich własna wytrzymałość jest niska, co zmniejsza wytrzymałość na zginanie i ściskanie lekkiej tynkarskiej zaprawy gipsowej. W wieku 1 dnia, wytrzymałość na zginanie 16% proszku gipsowego została zmniejszona o 35,3% w porównaniu do 4% proszku gipsowego, a odpowiadająca wytrzymałość na ściskanie została zmniejszona o 16,3%. W wieku 28 dni, wytrzymałość na zginanie 16% proszku gipsowego została zmniejszona o 24,6% w porównaniu do 4% proszku gipsowego, podczas gdy odpowiadająca wytrzymałość na ściskanie została zmniejszona tylko o 6,0%. Podsumowując, można stwierdzić, że wpływ zawartości zeszklonych mikrokulek na wytrzymałość na zginanie jest większy niż na wytrzymałość na ściskanie.
2.3 Wpływ zawartości opóźniacza na czas wiązania lekkiego gipsu odsiarczonego
Całkowita dawka proszku gipsowego, proszku wapiennego i kruszywa lekkiego wynosi 100%, a dawka stałego proszku gipsowego, proszku wapiennego, kruszywa lekkiego i eteru celulozowego pozostaje niezmieniona. Przy stężeniu cytrynianu sodu wynoszącym 0, 0,1%, 0,2% i 0,3%, czas wiązania lekkiej, odsiarczonej zaprawy gipsowej jest porównywalny z wynikami dla lekkiego tynku.
Początkowy i końcowy czas wiązania lekkiej, odsiarczonej zaprawy gipsowej wydłużają się wraz ze wzrostem zawartości cytrynianu sodu, ale wzrost czasu wiązania jest niewielki. Przy zawartości cytrynianu sodu 0,3% początkowy czas wiązania wydłuża się o 28 minut, a końcowy o 33 minuty. Wydłużenie czasu wiązania może wynikać z dużej powierzchni odsiarczonego gipsu, która może absorbować opóźniacz wiązania wokół cząstek gipsu, zmniejszając w ten sposób szybkość rozpuszczania gipsu i hamując jego krystalizację, co uniemożliwia zaczynowi gipsowemu utworzenie zwartej struktury. Wydłuża to czas wiązania gipsu.
2.4 Wpływ zawartości eteru celulozy na właściwości mechaniczne lekkiego gipsu odsiarczonego otynkowanego
Całkowita dawka proszku gipsowego, proszku wapiennego i kruszywa lekkiego wynosi 100%, a dawka stałego proszku gipsowego, proszku wapiennego, kruszywa lekkiego i opóźniacza wiązania pozostaje niezmieniona. Przy stężeniu hydroksypropylometylocelulozy wynoszącym 0%, 0,1%, 0,2% i 0,4%, wyniki wytrzymałości na zginanie i ściskanie lekkiej, otynkowanej zaprawy gipsowej odsiarczonej.
W wieku 1 dnia wytrzymałość na zginanie lekkiej odsiarczonej zaprawy gipsowej najpierw wzrosła, a następnie spadła wraz ze wzrostem zawartości hydroksypropylometylocelulozy; w wieku 28 dni wytrzymałość na zginanie lekkiej odsiarczonej zaprawy gipsowej Wraz ze wzrostem zawartości hydroksypropylometylocelulozy wytrzymałość na zginanie wykazywała tendencję najpierw malejącą, następnie rosnącą, a następnie malejącą. Gdy zawartość hydroksypropylometylocelulozy wynosi 0,2%, wytrzymałość na zginanie osiąga maksimum i przekracza odpowiadającą jej wytrzymałość, gdy zawartość celulozy wynosi 0. Niezależnie od wieku 1 dnia lub 28 dni, wytrzymałość na ściskanie lekkiej odsiarczonej zaprawy gipsowej maleje wraz ze wzrostem zawartości hydroksypropylometylocelulozy, a odpowiadający temu trend spadkowy jest bardziej widoczny w 28 dniu. Dzieje się tak, ponieważ eter celulozy ma właściwości zatrzymywania wody i zagęszczania, a zapotrzebowanie na wodę w celu uzyskania konsystencji standardowej będzie wzrastać wraz ze wzrostem zawartości eteru celulozy, co spowoduje wzrost stosunku wody do cementu w strukturze zawiesiny, a tym samym zmniejszenie wytrzymałości próbki gipsu.
3. Wnioski
(1) Stopień uwodnienia odsiarczonego gipsu staje się bardziej wystarczający wraz z wiekiem. Wraz ze wzrostem zawartości proszku odsiarczonego gipsu, wytrzymałość na zginanie i ściskanie lekkiego gipsu tynkarskiego wykazywała ogólną tendencję wzrostową, ale wzrost ten był niewielki.
(2) Wraz ze wzrostem zawartości zeszklonych mikrokulek wytrzymałość na zginanie i ściskanie lekkiej zaprawy gipsowej odsiarczonej zmniejsza się, ale wpływ zawartości zeszklonych mikrokulek na wytrzymałość na zginanie jest większy niż na wytrzymałość na ściskanie.
(3) Wraz ze wzrostem zawartości cytrynianu sodu początkowy czas wiązania i końcowy czas wiązania lekkiej zaprawy gipsowej odsiarczonej ulegają wydłużeniu, ale gdy zawartość cytrynianu sodu jest mała, wpływ na czas wiązania nie jest oczywisty.
(4) Wraz ze wzrostem zawartości hydroksypropylometylocelulozy wytrzymałość na ściskanie lekkiej zaprawy gipsowej odsiarczonej zmniejsza się, ale wytrzymałość na zginanie wykazuje tendencję najpierw wzrostu, a następnie spadku po 1 dniu, a po 28 dniach wykazuje tendencję najpierw spadku, następnie wzrostu i spadku.
Czas publikacji: 02-02-2023