O gesso dessulfurizado é um subproduto industrial obtido pela dessulfurização e purificação dos gases de combustão gerados após a queima de combustíveis sulfurosos, através de uma suspensão de cal fina ou pó de calcário. Sua composição química é a mesma do gesso di-hidratado natural, principalmente CaSO₄·2H₂O. Atualmente, a geração de energia no meu país ainda é predominantemente feita a partir de usinas termelétricas a carvão, e o SO₂ emitido pelo carvão durante o processo de geração de energia térmica representa mais de 50% das emissões anuais do país. Essa grande quantidade de dióxido de enxofre emitida tem causado séria poluição ambiental. O uso da tecnologia de dessulfurização de gases de combustão para gerar gesso dessulfurizado é uma medida importante para o desenvolvimento tecnológico das indústrias relacionadas à geração de energia a carvão. Segundo estatísticas incompletas, a emissão de gesso dessulfurizado úmido no meu país ultrapassou 90 milhões de toneladas por ano, e o método de processamento do gesso dessulfurizado consiste principalmente no empilhamento, o que não só ocupa terras, como também causa um enorme desperdício de recursos.
O gesso possui propriedades como leveza, redução de ruído, prevenção de incêndios e isolamento térmico. Pode ser utilizado na produção de cimento, na fabricação de gesso para construção civil, em obras de decoração e em outras áreas. Atualmente, muitos pesquisadores têm se dedicado ao estudo do gesso para reboco. Essas pesquisas demonstram que o gesso para reboco apresenta microexpansão, boa trabalhabilidade e plasticidade, podendo substituir os materiais de reboco tradicionais para revestimento de paredes internas. Estudos realizados por Xu Jianjun e outros demonstraram que o gesso dessulfurizado pode ser utilizado na fabricação de materiais de parede leves. Estudos conduzidos por Ye Beihong e outros mostraram que o gesso para reboco produzido a partir de gesso dessulfurizado pode ser utilizado na camada de reboco da face interna de paredes externas, paredes divisórias internas e tetos, solucionando problemas comuns de qualidade, como descamação e fissuras, da argamassa de reboco tradicional. O gesso para reboco leve é um novo tipo de material de reboco ecologicamente correto. É composto por gesso hemi-hidratado como principal material cimentício, com a adição de agregados leves e aditivos. Comparado aos materiais de reboco tradicionais à base de cimento, o gesso hemi-hidratado não apresenta fissuras com facilidade, possui boa aderência, boa retração, além de ser ecológico e ambientalmente amigável. O uso de gesso dessulfurizado para produzir gesso hemi-hidratado não só resolve o problema da escassez de recursos naturais de gesso para construção, como também viabiliza o aproveitamento desse recurso, atingindo o objetivo de proteger o meio ambiente. Portanto, com base no estudo do gesso dessulfurizado, este artigo analisa o tempo de pega, a resistência à flexão e a resistência à compressão, a fim de estudar os fatores que afetam o desempenho da argamassa de gesso dessulfurizado para reboco leve e fornecer uma base teórica para o desenvolvimento dessa argamassa.
1 experimento
1.1 Matérias-primas
Pó de gesso dessulfurizado: Gesso hemi-hidratado produzido e calcinado pela tecnologia de dessulfurização de gases de combustão, cujas propriedades básicas são apresentadas na Tabela 1. Agregado leve: são utilizadas microesferas vitrificadas, cujas propriedades básicas são apresentadas na Tabela 2. As microesferas vitrificadas são misturadas em proporções de 4%, 8%, 12% e 16%, com base na proporção em massa da argamassa leve de gesso dessulfurizado.
Retardador: Utilize citrato de sódio, reagente de pureza comprovada por análise química. A proporção de citrato de sódio na mistura é baseada na massa da argamassa de gesso leve dessulfurizada, sendo a proporção de mistura de 0, 0,1%, 0,2% e 0,3%.
Éter de celulose: utilize hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), com viscosidade de 400. A proporção de HPMC na mistura é baseada na massa de argamassa de gesso leve dessulfurizada, sendo as proporções de 0, 0,1%, 0,2% e 0,4%.
1.2 Método de teste
O consumo de água e o tempo de pega da consistência padrão do gesso dessulfurizado são determinados de acordo com a norma GB/T17669.4-1999 “Determinação das propriedades físicas do gesso para reboco”, e o tempo de pega da argamassa de gesso dessulfurizado para reboco leve é determinado de acordo com a norma GB/T 28627-2012 “Gesso para reboco”.
As resistências à flexão e à compressão do gesso dessulfurizado foram determinadas de acordo com a norma GB/T9776-2008 “Gesso para Construção”, utilizando corpos de prova de 40 mm × 40 mm × 160 mm. As resistências após 2 horas e a resistência à secagem foram medidas, respectivamente. A resistência à flexão e à compressão da argamassa leve de gesso dessulfurizado para reboco foi determinada de acordo com a norma GB/T 28627-2012 “Gesso para Reboco”, sendo as resistências após cura natural de 1 e 28 dias medidas, respectivamente.
2 Resultados e discussão
2.1 Efeito do teor de gesso em pó nas propriedades mecânicas do gesso dessulfurizado para reboco leve
A quantidade total de gesso em pó, calcário em pó e agregado leve é de 100%, e a quantidade de agregado leve fixo e aditivo permanece inalterada. Quando a quantidade de gesso em pó é de 60%, 70%, 80% e 90%, os resultados da dessulfurização da resistência à flexão e à compressão da argamassa de gesso são apresentados na Figura 1.
A resistência à flexão e a resistência à compressão da argamassa leve de gesso dessulfurizado aumentam com o tempo, indicando que o grau de hidratação do gesso se torna mais adequado com o passar dos anos. Com o aumento da quantidade de gesso dessulfurizado em pó, a resistência à flexão e a resistência à compressão da argamassa leve de gesso apresentaram uma tendência geral de aumento, embora pequeno, sendo o aumento na resistência à compressão aos 28 dias particularmente expressivo. No primeiro dia, a resistência à flexão da argamassa com 90% de gesso em pó aumentou 10,3% em comparação com a argamassa com 60% de gesso em pó, e a resistência à compressão correspondente aumentou 10,1%. Aos 28 dias, a resistência à flexão da argamassa com 90% de gesso em pó aumentou 8,8% em comparação com a argamassa com 60% de gesso em pó, e a resistência à compressão correspondente aumentou 2,6%. Em resumo, pode-se concluir que a quantidade de gesso em pó tem maior influência na resistência à flexão do que na resistência à compressão.
2.2 Efeito do teor de agregados leves nas propriedades mecânicas do gesso leve dessulfurizado aplicado em reboco
A quantidade total de gesso em pó, calcário em pó e agregado leve é de 100%, e a quantidade de gesso em pó fixo e aditivos permanece inalterada. Quando a quantidade de microesferas vitrificadas é de 4%, 8%, 12% e 16%, os resultados de resistência à flexão e à compressão da argamassa de gesso dessulfurizada são apresentados na Figura 1.
Na mesma idade, a resistência à flexão e à compressão da argamassa leve de gesso dessulfurizado diminuiu com o aumento do teor de microesferas vitrificadas. Isso ocorre porque a maioria das microesferas vitrificadas possui uma estrutura oca interna e baixa resistência própria, o que reduz a resistência à flexão e à compressão da argamassa leve de gesso. Com 1 dia de idade, a resistência à flexão da argamassa com 16% de pó de gesso foi reduzida em 35,3% em comparação com a argamassa com 4% de pó de gesso, e a resistência à compressão correspondente foi reduzida em 16,3%. Aos 28 dias, a resistência à flexão da argamassa com 16% de pó de gesso foi reduzida em 24,6% em comparação com a argamassa com 4% de pó de gesso, enquanto a resistência à compressão correspondente foi reduzida em apenas 6,0%. Em resumo, pode-se concluir que o efeito do teor de microesferas vitrificadas na resistência à flexão é maior do que na resistência à compressão.
2.3 Efeito do teor de retardador no tempo de pega do gesso dessulfurizado leve aplicado em reboco
A dosagem total de gesso em pó, calcário em pó e agregado leve é de 100%, e a dosagem de gesso em pó, calcário em pó, agregado leve e éter de celulose permanece inalterada. Quando a dosagem de citrato de sódio é de 0, 0,1%, 0,2% e 0,3%, os tempos de pega da argamassa de gesso dessulfurizada com reboco leve são obtidos.
O tempo de pega inicial e o tempo de pega final da argamassa de gesso dessulfurizado com reboco leve aumentam com o aumento do teor de citrato de sódio, mas o aumento no tempo de pega inicial é pequeno. Quando o teor de citrato de sódio é de 0,3%, o tempo de pega inicial prolonga-se em 28 minutos e o tempo de pega final em 33 minutos. O prolongamento do tempo de pega pode ser atribuído à grande área superficial do gesso dessulfurizado, que consegue absorver o retardador ao redor das partículas de gesso, reduzindo assim a taxa de dissolução do gesso e inibindo a sua cristalização, o que resulta na incapacidade da pasta de gesso de formar um sistema estrutural firme. Isso prolonga o tempo de pega do gesso.
2.4 Efeito do teor de éter de celulose nas propriedades mecânicas do gesso leve dessulfurizado para reboco
A dosagem total de gesso em pó, calcário em pó e agregado leve é de 100%, e a dosagem de gesso em pó, calcário em pó, agregado leve e retardador permanece inalterada. Quando a dosagem de hidroxipropilmetilcelulose é de 0, 0,1%, 0,2% e 0,4%, os resultados de resistência à flexão e à compressão da argamassa de gesso dessulfurizada com reboco leve são apresentados.
Com 1 dia de idade, a resistência à flexão da argamassa de gesso dessulfurizado com reboco leve primeiro aumentou e depois diminuiu com o aumento do teor de hidroxipropilmetilcelulose; com 28 dias de idade, a resistência à flexão da argamassa de gesso dessulfurizado com reboco leve apresentou uma tendência de diminuição inicial, seguida de aumento e, novamente, diminuição com o aumento do teor de hidroxipropilmetilcelulose. Quando o teor de hidroxipropilmetilcelulose é de 0,2%, a resistência à flexão atinge o valor máximo, superando a resistência correspondente quando o teor de celulose é zero. Independentemente da idade (1 dia ou 28 dias), a resistência à compressão da argamassa de gesso dessulfurizado com reboco leve diminui com o aumento do teor de hidroxipropilmetilcelulose, sendo essa queda mais acentuada aos 28 dias. Isso ocorre porque o éter de celulose tem o efeito de reter água e aumentar o volume da argamassa, e a demanda de água para atingir a consistência padrão aumentará com o aumento do teor de éter de celulose, resultando em um aumento na relação água/cimento da estrutura da pasta, reduzindo assim a resistência do corpo de prova de gesso.
3 Conclusão
(1) O grau de hidratação do gesso dessulfurizado torna-se mais suficiente com o tempo. Com o aumento do teor de pó de gesso dessulfurizado, a resistência à flexão e à compressão do gesso leve para reboco apresentou uma tendência geral de aumento, mas o aumento foi pequeno.
(2) Com o aumento do teor de microesferas vitrificadas, a resistência à flexão e a resistência à compressão da argamassa de gesso dessulfurizada rebocada leve diminuem correspondentemente, mas o efeito do teor de microesferas vitrificadas na resistência à flexão é maior do que na resistência à compressão.
(3) Com o aumento do teor de citrato de sódio, o tempo de pega inicial e o tempo de pega final da argamassa de gesso dessulfurizada rebocada leve são prolongados, mas quando o teor de citrato de sódio é pequeno, o efeito no tempo de pega não é óbvio.
(4) Com o aumento do teor de hidroxipropilmetilcelulose, a resistência à compressão da argamassa de gesso dessulfurizado rebocada diminui, mas a resistência à flexão mostra uma tendência de primeiro aumentar e depois diminuir em 1 dia, e em 28 dias mostrou uma tendência de primeiro diminuir, depois aumentar e depois diminuir.
Data da publicação: 02/02/2023