Гіпс, отриманий шляхом десульфуризації, – це промисловий побічний продукт – гіпс, який отримують шляхом десульфуризації та очищення димових газів, що утворюються після спалювання сірковмісного палива, за допомогою дрібнодисперсного вапняного або вапнякового порошку. Його хімічний склад такий самий, як і у природного дигідратного гіпсу, головним чином CaSO4·2H2O. Наразі в моїй країні домінує вугільна енергетика, а SO2, що викидається вугіллям у процесі виробництва теплової енергії, становить понад 50% річних викидів моєї країни. Велика кількість викидів діоксиду сірки спричинила серйозне забруднення навколишнього середовища. Використання технології десульфуризації димових газів для отримання десульфуризованого гіпсу є важливим заходом для вирішення проблеми технологічного розвитку вугільних галузей промисловості. Згідно з неповною статистикою, викиди мокрого десульфуризованого гіпсу в моїй країні перевищили 90 мільйонів тонн на рік, а метод переробки десульфуризованого гіпсу в основному полягає в накопиченні, що не тільки займає землю, але й призводить до величезних втрат ресурсів.
Гіпс має такі функції, як легкість, зниження шуму, пожежобезпечність, теплоізоляція тощо. Його можна використовувати у виробництві цементу, будівельному гіпсі, оздоблювальній техніці та інших галузях. Наразі багато вчених проводять дослідження штукатурних матеріалів. Дослідження показують, що штукатурний матеріал має мікророзширення, добру оброблюваність і пластичність, і може замінити традиційні штукатурні матеріали для внутрішнього оздоблення стін. Дослідження Сюй Цзяньцзюня та інших показали, що десульфурований гіпс можна використовувати для виготовлення легких стінових матеріалів. Дослідження Є Бейхуна та інших показали, що штукатурний гіпс, отриманий з десульфурованого гіпсу, можна використовувати для штукатурного шару внутрішньої сторони зовнішньої стіни, внутрішньої перегородки та стелі, і може вирішити поширені проблеми якості, такі як відшаровування та розтріскування традиційного штукатурного розчину. Легкий штукатурний гіпс - це новий тип екологічно чистого штукатурного матеріалу. Він виготовляється з напівгідратного гіпсу як основного цементного матеріалу шляхом додавання легких заповнювачів та добавок. Порівняно з традиційними цементними штукатурними матеріалами, він не так легко тріскається, прилипає, має хороше зв'язування, хорошу усадку, екологічний та екологічний. Використання десульфурованого гіпсу для виробництва напівгідратного гіпсу не лише вирішує проблему нестачі природних будівельних гіпсових ресурсів, але й забезпечує використання ресурсів десульфурованого гіпсу та досягає мети захисту навколишнього середовища. Тому, на основі дослідження десульфурованого гіпсу, у цій статті перевіряється час тужавіння, міцність на вигин та міцність на стиск, щоб вивчити фактори, що впливають на характеристики легкого штукатурного десульфурованого гіпсового розчину, та надати теоретичну основу для розробки легкого штукатурного десульфурованого гіпсового розчину.
1 експеримент
1.1 Сировина
Гіпсовий порошок для десульфуризації: напівгідратний гіпс, отриманий та прожарений за технологією десульфуризації димових газів, його основні властивості наведено в таблиці 1. Легкий заповнювач: використовуються склоподібні мікрокульки, основні властивості яких наведено в таблиці 2. Склоподібні мікрокульки змішуються у пропорціях 4%, 8%, 12% та 16% на основі масового співвідношення легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину.
Сповільнювач: Використовуйте цитрат натрію, чистий реагент хімічного аналізу, цитрат натрію розраховується на основі вагового співвідношення легкого штукатурного десульфуризаційного гіпсового розчину, а співвідношення змішування становить 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%.
Целюлозний ефір: використовуйте гідроксипропілметилцелюлозу (ГПМЦ), в'язкість становить 400, ГПМЦ розраховується на основі вагового співвідношення легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину, а співвідношення змішування становить 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Метод випробування
Витрата води та час тужавлення стандартної консистенції десульфурованого гіпсу відповідають стандарту GB/T17669.4-1999 «Визначення фізичних властивостей будівельної гіпсової штукатурки», а час тужавлення легкого десульфурованого гіпсового розчину відповідає стандарту GB/T 28627-2012 «Штукатурка гіпсу».
Міцність на вигин та стиск десульфурованого гіпсу вимірюють відповідно до GB/T9776-2008 «Будівельний гіпс», а зразки розміром 40 мм × 40 мм × 160 мм формують, і відповідно вимірюють міцність через 2 години та суху міцність. Міцність на вигин та стиск легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину вимірюють відповідно до GB/T 28627-2012 «Штукатурний гіпс», а міцність природного твердіння вимірюють відповідно до 1-ї та 28-ї днів.
2 Результати та обговорення
2.1 Вплив вмісту гіпсового порошку на механічні властивості легкого штукатурного гіпсу для десульфуризації
Загальна кількість гіпсового порошку, вапнякового порошку та легкого заповнювача становить 100%, а кількість фіксованого легкого заповнювача та домішки залишається незмінною. Коли кількість гіпсового порошку становить 60%, 70%, 80% та 90%, результати десульфурації показують міцність гіпсового розчину на вигин та стиск.
Міцність на вигин та міцність на стиск легкого штукатурного десульфурованого гіпсового розчину збільшуються з віком, що свідчить про те, що ступінь гідратації гіпсу з віком стає достатнім. Зі збільшенням кількості десульфурованого гіпсового порошку міцність на вигин та міцність на стиск легкого штукатурного гіпсу демонстрували загальну тенденцію до зростання, але збільшення було невеликим, і міцність на стиск через 28 днів була особливо помітною. Через 1 день міцність на вигин гіпсового порошку, змішаного з 90%, збільшилася на 10,3% порівняно з 60% гіпсовим порошком, а відповідна міцність на стиск збільшилася на 10,1%. Через 28 днів міцність на вигин гіпсового порошку, змішаного з 90%, збільшилася на 8,8% порівняно з 60% гіпсовим порошком, а відповідна міцність на стиск збільшилася на 2,6%. Підсумовуючи, можна зробити висновок, що кількість гіпсового порошку має більший вплив на міцність на вигин, ніж на міцність на стиск.
2.2 Вплив вмісту легкого заповнювача на механічні властивості легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсу
Загальна кількість гіпсового порошку, вапнякового порошку та легкого заповнювача становить 100%, а кількість фіксованого гіпсового порошку та добавки залишається незмінною. Коли кількість склоподібних мікрогранул становить 4%, 8%, 12% та 16%, легка штукатурка... Результати міцності на вигин та стиск десульфурованого гіпсового розчину.
У тому ж віці міцність на вигин та міцність на стиск легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину зменшувалися зі збільшенням вмісту склоподібних мікрогранул. Це пояснюється тим, що більшість склоподібних мікрогранул мають порожнисту структуру всередині, а їхня власна міцність низька, що знижує міцність на вигин та стиск легкого штукатурного гіпсового розчину. У віці 1 день міцність на вигин 16% гіпсового порошку зменшилася на 35,3% порівняно з 4% гіпсовим порошком, а відповідна міцність на стиск зменшилася на 16,3%. У віці 28 днів міцність на вигин 16% гіпсового порошку зменшилася на 24,6% порівняно з 4% гіпсовим порошком, тоді як відповідна міцність на стиск зменшилася лише на 6,0%. Підсумовуючи, можна зробити висновок, що вплив вмісту склоподібних мікрогранул на міцність на вигин є більшим, ніж на міцність на стиск.
2.3 Вплив вмісту сповільнювача на час тужавіння легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсу
Загальне дозування гіпсового порошку, вапнякового порошку та легкого заповнювача становить 100%, а дозування зв'язаного гіпсового порошку, вапнякового порошку, легкого заповнювача та целюлозного ефіру залишається незмінним. Коли дозування цитрату натрію становить 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%, результати часу тужавіння легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину.
Початковий та кінцевий час тужавлення легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину збільшуються зі збільшенням вмісту цитрату натрію, але збільшення часу тужавлення незначне. Коли вміст цитрату натрію становить 0,3%, початковий час тужавлення збільшується на 28 хвилин, а кінцевий час тужавлення – на 33 хвилини. Подовження часу тужавлення може бути пов'язане з великою площею поверхні десульфурованого гіпсу, який може поглинати сповільнювач навколо частинок гіпсу, тим самим знижуючи швидкість розчинення гіпсу та гальмуючи кристалізацію гіпсу, що призводить до нездатності гіпсової суспензії утворювати міцну структурну систему. Подовжте час тужавлення гіпсу.
2.4 Вплив вмісту целюлозного ефіру на механічні властивості легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсу
Загальне дозування гіпсового порошку, вапнякового порошку та легкого заповнювача становить 100%, а дозування зв'язаного гіпсового порошку, вапнякового порошку, легкого заповнювача та сповільнювача залишається незмінним. При дозуванні гідроксипропілметилцелюлози 0%, 0,1%, 0,2% та 0,4% міцність на вигин та стиск легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину визначається.
У віці 1 день міцність на вигин легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину спочатку збільшувалася, а потім зменшувалася зі збільшенням вмісту гідроксипропілметилцелюлози; у віці 28 днів міцність на вигин легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину. Зі збільшенням вмісту гідроксипропілметилцелюлози міцність на вигин демонструвала тенденцію спочатку до зниження, потім до зростання, а потім до зниження. Коли вміст гідроксипропілметилцелюлози становить 0,2%, міцність на вигин досягає максимуму та перевищує відповідну міцність, коли вміст целюлози дорівнює 0. Незалежно від віку 1 день чи 28 днів, міцність на стиск легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину зменшується зі збільшенням вмісту гідроксипропілметилцелюлози, і відповідна тенденція до зниження більш помітна у віці 28 днів. Це пояснюється тим, що целюлозний ефір має ефект утримання води та загущення, а потреба у воді для стандартної консистенції зростатиме зі збільшенням вмісту целюлозного ефіру, що призведе до збільшення водоцементного співвідношення структури суспензії, тим самим знижуючи міцність гіпсового зразка.
3 Висновок
(1) Ступінь гідратації десульфурованого гіпсу з віком стає достатнім. Зі збільшенням вмісту десульфурованого гіпсового порошку міцність на вигин та стиск легкого штукатурного гіпсу загалом зростала, але це збільшення було невеликим.
(2) Зі збільшенням вмісту склоподібних мікрогранул міцність на вигин та стиск легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину відповідно зменшуються, але вплив вмісту склоподібних мікрогранул на міцність на вигин є більшим, ніж вплив на міцність на стиск.
(3) Зі збільшенням вмісту цитрату натрію початковий час тужавлення та кінцевий час тужавлення легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину подовжується, але коли вміст цитрату натрію невеликий, вплив на час тужавлення неочевидний.
(4) Зі збільшенням вмісту гідроксипропілметилцелюлози міцність на стиск легкого оштукатуреного десульфурованого гіпсового розчину зменшується, але міцність на вигин демонструє тенденцію спочатку до збільшення, а потім до зменшення через 1 день, а через 28 днів вона демонструє тенденцію спочатку до зменшення, потім до збільшення, а потім до зменшення.
Час публікації: 02 лютого 2023 р.