Desulfurizācijas ģipsis ir dūmgāzes, kas rodas, sadedzinot sēru saturošu kurināmo (ogles, naftu), rūpnieciskos cietos atkritumus, kas rodas atsērošanas attīrīšanas procesā, un ģipša pushidrātu (ķīmiskā formula CaSO4·0,5H2O), un tā veiktspēja ir salīdzināma ar dabīgā celtniecības ģipša veiktspēju. Tāpēc arvien vairāk tiek pētīts un pielietots desulfurizēta ģipša izmantošana dabiskā ģipša vietā pašizlīdzinošu materiālu ražošanā. Organiskie polimēru piemaisījumi, piemēram, ūdens reducētājs, ūdeni aizturošs līdzeklis un palēninātājs, ir būtiski funkcionāli komponenti pašizlīdzinošo javas materiālu sastāvā. Abu mijiedarbība un mehānisms ar cementa materiāliem ir uzmanības vērti jautājumi. Veidošanās procesa īpašību dēļ desulfurizētā ģipša smalkums ir mazs (daļiņu izmērs galvenokārt ir 40–60 μm), un pulvera gradācija ir nepamatota, tāpēc desulfurizētā ģipša reoloģiskās īpašības ir sliktas, un ar to sagatavotā javas suspensija bieži vien ir vieglāka segregācija, noslāņošanās un asiņošana. Celulozes ēteris ir visbiežāk izmantotais maisījums javā, un tā izmantošana kopā ar ūdeni reducējošu līdzekli ir svarīga garantija, lai realizētu desulfurizētu ģipša pašizlīdzinošo materiālu visaptverošo veiktspēju, piemēram, konstrukcijas veiktspēju un vēlāk mehāniskās un izturības īpašības.
Šajā rakstā kā kontroles indekss tiek izmantota plūstamības vērtība (izkliedes pakāpe 145 mm±5 mm), koncentrējoties uz celulozes ētera satura un molekulmasas (viskozitātes vērtības) ietekmi uz desulfurizēto ģipša pašizlīdzinošo materiālu ūdens patēriņu, plūstamības zudumu laika gaitā un koagulāciju. Laika un pamatīpašību ietekmes likums vienlaikus pārbaudīt celulozes ētera ietekmes likumu uz desulfurizētā ģipša hidratācijas siltuma izdalīšanos un siltuma izdalīšanās ātrumu, analizēt tā ietekmi uz desulfurizēta ģipša hidratācijas procesu un sākotnēji apspriest šāda veida piejaukumu Saderību ar desulfurizācijas ģipša želejas sistēmu.
1. Izejvielas un testēšanas metodes
1.1. Izejvielas
Ģipša pulveris: desulfurizēts ģipša pulveris, ko ražo uzņēmums Tangshanā, galvenais minerālu sastāvs ir pushidrāta ģipsis, tā ķīmiskais sastāvs ir parādīts 1. tabulā, bet fizikālās īpašības ir parādītas 2. tabulā.
attēlu
attēlu
Piemaisījumos ietilpst: celulozes ēteris (hidroksipropilmetilceluloze, saīsināti HPMC); superplastifikators WR; putotājs B-1; EVA atkārtoti disperģējamais lateksa pulveris S-05, kas visi ir komerciāli pieejami.
Pildviela: dabīgas upes smiltis, paštaisītas smalkas smiltis, kas izsijātas caur 0,6 mm sietu.
1.2 Pārbaudes metode
Fiksētais atsērošanas ģipsis: smiltis: ūdens = 1:0,5:0,45, atbilstošs citu piemaisījumu daudzums, plūstamība kā kontroles indekss (izplešanās 145 mm ± 5 mm), regulējot ūdens patēriņu, attiecīgi sajauc ar cementa materiāliem (atsērošanas ģipsis + Cements) 0, 0,5‰,0,0,0,0,0. 3,0‰ celulozes ēteris (HPMC-20 000); tālāk nofiksējiet celulozes ētera devu uz 1‰, izvēlieties HPMC-20 000, HPMC-40 000, HPMC-75 000 un HPMC-100 000 hidroksipropilmetilcelulozes ēterus ar dažādu molekulmasu (attiecīgie skaitļi ir attiecīgi H2, H1 un H1 do.5,4). Celulozes ētera molekulmasa (viskozitātes vērtība) Aplūkota izmaiņu ietekme uz ģipša pašizlīdzinošās javas īpašībām, kā arī abu šo faktoru ietekme uz atsērota ģipša pašizlīdzinošās javas maisījuma plūstamību, sacietēšanas laiku un agrīnajām mehāniskajām īpašībām. Specifiskā pārbaudes metode tiek veikta saskaņā ar GB/T 17669.3-1999 “Būvģipša mehānisko īpašību noteikšana” prasībām.
Hidratācijas siltuma testu veic, izmantojot desulfurizēta ģipša tukšo paraugu un paraugus ar celulozes ētera saturu attiecīgi 0,5‰ un 3‰, un izmantotais instruments ir TA-AIR tipa hidratācijas siltuma testeris.
2. Rezultāti un analīze
2.1. Celulozes ētera satura ietekme uz javas pamatīpašībām
Palielinoties saturam, ievērojami uzlabojas javas apstrādājamība un kohēzija, ievērojami samazinās plūstamības zudums laika gaitā, un konstrukcijas veiktspēja ir labāka, un sacietējušajai javai nav atslāņošanās parādības, un ir ievērojami uzlabots virsmas gludums, gludums un estētika. Tajā pašā laikā ievērojami palielinājās javas ūdens patēriņš, lai panāktu tādu pašu plūstamību. Pie 5 ‰ ūdens patēriņš palielinājās par 102%, un galīgais sacietēšanas laiks tika pagarināts par 100 minūtēm, kas bija 2, 5 reizes vairāk nekā tukšā paraugā. Javas agrīnās mehāniskās īpašības būtiski samazinājās, palielinoties celulozes ētera saturam. Kad celulozes ētera saturs bija 5‰, 24 stundu lieces izturība un spiedes izturība samazinājās attiecīgi līdz 18,75% un 11,29% no tukšā parauga. Spiedes stiprība ir attiecīgi 39,47 % un 23,45 % no tukšā parauga. Vērts atzīmēt, ka, palielinoties ūdeni aizturošā līdzekļa daudzumam, būtiski samazinājās arī javas tilpuma blīvums, no 2069 kg/m3 pie 0 līdz 1747 kg/m3 pie 5‰, samazinājums par 15,56%. Samazinās javas blīvums un palielinās porainība, kas ir viens no iemesliem acīmredzamai javas mehānisko īpašību samazinājumam.
Celulozes ēteris ir nejonu polimērs. Hidroksilgrupas celulozes ētera ķēdē un skābekļa atomi uz ētera saites var apvienoties ar ūdens molekulām, veidojot ūdeņraža saites, pārvēršot brīvo ūdeni saistītā ūdenī, tādējādi spēlējot lomu ūdens aizturē. Makroskopiski Tas izpaužas kā vircas kohēzijas palielināšanās [5]. Virsmas viskozitātes palielināšanās ne tikai palielinās ūdens patēriņu, bet arī izšķīdušais celulozes ēteris tiks adsorbēts uz ģipša daļiņu virsmas, kavējot hidratācijas reakciju un pagarinot sacietēšanas laiku; maisīšanas procesā tiks ievadīts arī liels skaits gaisa burbuļu. Javai sacietējot, veidosies tukšumi, kas galu galā samazina javas izturību. Visaptveroši ņemot vērā javas maisījuma vienpusējo ūdens patēriņu, konstrukcijas veiktspēju, sacietēšanas laiku un mehāniskās īpašības, vēlāko izturību utt., celulozes ētera saturs atsērotajā ģipša bāzes pašizlīdzinošajā javā nedrīkst pārsniegt 1‰.
2.2. Celulozes ētera molekulmasas ietekme uz javas veiktspēju
Parasti, jo augstāka ir celulozes ētera viskozitāte un smalkāks smalkums, jo labāka ir ūdens aizture un palielinās savienojuma stiprība. veiktspēja tiks negatīvi ietekmēta. Tāpēc tālāk tika pārbaudīta dažādu molekulmasu celulozes ēteru ietekme uz ģipša bāzes pašizlīdzinošo javas materiālu pamatīpašībām. Javas ūdens pieprasījums zināmā mērā palielinājās, taču tam nebija acīmredzamas ietekmes uz sacietēšanas laiku un plūstamību. Tajā pašā laikā javas lieces un spiedes stiprības dažādos stāvokļos uzrādīja lejupejošu tendenci, taču samazinājums bija daudz mazāks nekā celulozes ētera satura ietekme uz mehāniskajām īpašībām. Rezumējot, celulozes ētera molekulmasas palielinājumam nav acīmredzamas ietekmes uz javas maisījumu veiktspēju. Ņemot vērā konstrukcijas ērtības, kā desulfurizētus pašizlīdzinošus materiālus uz ģipša bāzes jāizvēlas zemas viskozitātes un mazmolekulārais celulozes ēteris.
2.3. Celulozes ētera ietekme uz desulfurizēta ģipša hidratācijas siltumu
Palielinoties celulozes ētera saturam, desulfurizētā ģipša eksotermiskais hidratācijas maksimums pakāpeniski samazinājās, un maksimuma pozīcijas laiks nedaudz aizkavējās, savukārt eksotermiskais hidratācijas siltums samazinājās, bet ne acīmredzami. Tas parāda, ka celulozes ēteris var zināmā mērā aizkavēt desulfurizēta ģipša hidratācijas ātrumu un hidratācijas pakāpi, tāpēc devai nevajadzētu būt pārāk lielai, un tā jākontrolē 1‰ robežās. Redzams, ka koloidālā plēve, kas veidojas pēc celulozes ētera satikšanās ar ūdeni, tiek adsorbēta uz desulfurizēto ģipša daļiņu virsmas, kas samazina ģipša hidratācijas ātrumu pirms 2 h. Tajā pašā laikā tā unikālā ūdens aiztures un sabiezēšanas iedarbība aizkavē vircas ūdens iztvaikošanu, un izkliedēšana ir labvēlīga desulfurizētā ģipša turpmākai hidratācijai vēlākā posmā. Rezumējot, ja tiek kontrolēta atbilstošā deva, celulozes ēterim ir ierobežota ietekme uz paša desulfurizētā ģipša hidratācijas ātrumu un hidratācijas pakāpi. Tajā pašā laikā celulozes ētera satura un molekulmasas palielināšanās ievērojami palielinās vircas viskozitāti un parādīs lielisku ūdens aiztures veiktspēju. Lai nodrošinātu atsērotās ģipša pašizlīdzinošās javas plūstamību, ievērojami palielināsies ūdens patēriņš, kas ir saistīts ar javas ilgstošo sacietēšanas laiku. Galvenais mehānisko īpašību samazināšanās iemesls.
3. Secinājums
(1) Ja kā kontroles indeksu izmanto plūstamību, palielinoties celulozes ētera saturam, desulfurētas ģipša bāzes pašizlīdzinošās javas sacietēšanas laiks ievērojami pagarinās un mehāniskās īpašības ievērojami samazinās; salīdzinot ar saturu, celulozes ētera molekulmasa Pieaugums maz ietekmē iepriekš minētās javas īpašības. Apsverot vispusīgi, celulozes ēteris jāizvēlas ar mazu molekulmasu (viskozitātes vērtība ir mazāka par 20 000 Pa·s), un deva jākontrolē 1‰ robežās no cementa materiāla.
(2) Desulfurizēta ģipša hidratācijas siltuma testa rezultāti liecina, ka šī testa ietvaros celulozes ēterim ir ierobežota ietekme uz desulfurizēta ģipša hidratācijas ātrumu un hidratācijas procesu. Ūdens patēriņa pieaugums un tilpuma blīvuma samazināšanās ir galvenie desulfurizētās ģipša bāzes javas mehānisko īpašību samazināšanās iemesli.
Ievietošanas laiks: 08.05.2023