Thạch cao khử lưu huỳnh là khí thải được tạo ra từ quá trình đốt nhiên liệu có chứa lưu huỳnh (than, dầu mỏ), chất thải rắn công nghiệp được tạo ra trong quá trình tinh chế khử lưu huỳnh và thạch cao hemihydrat (công thức hóa học CaSO4· 0,5H2O), hiệu suất tương đương với thạch cao hemihydrat (công thức hóa học CaSO4· 0,5H2O). thạch cao xây dựng tự nhiên.Vì vậy, ngày càng có nhiều nghiên cứu và ứng dụng sử dụng thạch cao khử lưu huỳnh thay cho thạch cao tự nhiên để sản xuất vật liệu tự san phẳng.Phụ gia polyme hữu cơ như chất khử nước, chất giữ nước và chất chậm trễ là thành phần chức năng thiết yếu trong thành phần của vật liệu vữa tự san phẳng.Sự tương tác và cơ chế của cả hai với vật liệu xi măng là vấn đề đáng được quan tâm.Do đặc điểm của quá trình hình thành, độ mịn của thạch cao khử lưu huỳnh nhỏ (kích thước hạt chủ yếu phân bố trong khoảng từ 40 đến 60 μm), độ phân loại bột không hợp lý nên tính chất lưu biến của thạch cao khử lưu huỳnh kém và vữa bùn được chuẩn bị bởi nó thường dễ dàng hơn. Sự phân tách, phân tầng và chảy máu xảy ra dễ dàng hơn.Cellulose ether là loại phụ gia được sử dụng phổ biến nhất trong vữa và việc sử dụng kết hợp nó với chất khử nước là một đảm bảo quan trọng để nhận ra hiệu suất toàn diện của vật liệu tự san phẳng dựa trên thạch cao đã khử lưu huỳnh như hiệu suất xây dựng và hiệu suất cơ học và độ bền sau này.
Trong bài báo này, giá trị độ chảy được sử dụng làm chỉ số kiểm soát (độ lan truyền 145 mm±5 mm), tập trung vào tác động của hàm lượng ete cellulose và trọng lượng phân tử (giá trị độ nhớt) đến lượng nước tiêu thụ của thạch cao đã khử lưu huỳnh tự thân. -vật liệu san lấp mặt bằng, sự mất tính lưu động theo thời gian và sự đông tụ. Quy luật ảnh hưởng của các tính chất cơ bản như thời gian và tính chất cơ học ban đầu;đồng thời, kiểm tra định luật ảnh hưởng của ete cellulose đến tốc độ giải phóng nhiệt và tốc độ giải phóng nhiệt của quá trình hydrat hóa thạch cao khử lưu huỳnh, phân tích ảnh hưởng của nó đến quá trình hydrat hóa của thạch cao khử lưu huỳnh và bước đầu thảo luận về loại phụ gia này. Khả năng tương thích với hệ thống tạo gel thạch cao khử lưu huỳnh .
1. Nguyên liệu và phương pháp thử
1.1 Nguyên liệu thô
Bột thạch cao: bột thạch cao khử lưu huỳnh do một công ty ở Đường Sơn sản xuất, thành phần khoáng chất chính là thạch cao hemihydrate, thành phần hóa học được thể hiện trong Bảng 1 và các tính chất vật lý của nó được thể hiện trong Bảng 2.
hình ảnh
hình ảnh
Các chất phụ gia bao gồm: ete cellulose (hydroxypropyl methylcellulose, gọi tắt là HPMC);chất siêu dẻo WR;chất khử bọt B-1;Bột cao su tái phân tán EVA S-05, tất cả đều có sẵn trên thị trường.
Cốt liệu: cát sông tự nhiên, cát mịn tự chế được sàng qua sàng 0,6 mm.
1.2 Phương pháp thử
Thạch cao khử lưu huỳnh cố định: cát: nước = 1:0,5:0,45, lượng phụ gia khác thích hợp, độ lỏng làm chỉ số kiểm soát (độ giãn nở 145 mm ± 5 mm), bằng cách điều chỉnh lượng nước tiêu thụ, tương ứng khi trộn với vật liệu kết dính (thạch cao khử lưu huỳnh + Xi măng) ) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ ete xenlulo (HPMC-20.000);tiếp tục ấn định liều lượng ete xenluloza thành 1‰, chọn ete HPMC-20.000, HPMC-40.000 , HPMC-75.000 và HPMC-100.000 hydroxypropyl methylcellulose với trọng lượng phân tử khác nhau (số tương ứng là H2, H4, H7.5 và H10). ), để nghiên cứu liều lượng và trọng lượng phân tử (giá trị độ nhớt) của ete xenlulo. Tác động của sự thay đổi đến tính chất của vữa tự san phẳng gốc thạch cao và ảnh hưởng của cả hai đến tính lưu động, thời gian đông kết và tính chất cơ học ban đầu của hỗn hợp vữa tự san phẳng thạch cao đã khử lưu huỳnh sẽ được thảo luận.Phương pháp thử nghiệm cụ thể được thực hiện theo yêu cầu của GB/T 17669.3-1999 “Xác định tính chất cơ học của thạch cao xây dựng”.
Thử nghiệm nhiệt hydrat hóa được thực hiện bằng cách sử dụng mẫu trắng thạch cao đã khử lưu huỳnh và các mẫu có hàm lượng ete xenlulo lần lượt là 0,5‰ và 3‰, và thiết bị được sử dụng là máy thử nhiệt thủy hóa loại TA-AIR.
2. Kết quả và phân tích
2.1 Ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến tính chất cơ bản của vữa
Với sự gia tăng hàm lượng, khả năng làm việc và độ kết dính của vữa được cải thiện đáng kể, sự mất tính lưu động theo thời gian giảm đáng kể và hiệu suất thi công xuất sắc hơn, vữa cứng không có hiện tượng phân tách và bề mặt nhẵn, độ mịn và tính thẩm mỹ đã được cải thiện rất nhiều.Đồng thời, lượng nước tiêu thụ của vữa để đạt được độ lưu động tương tự tăng lên đáng kể.Ở mức 5‰, lượng nước tiêu thụ tăng 102% và thời gian đông kết cuối cùng kéo dài thêm 100 phút, gấp 2,5 lần so với mẫu trắng.Các tính chất cơ học ban đầu của vữa giảm đáng kể khi tăng hàm lượng ete xenlulo.Khi hàm lượng ete xenluloza là 5‰ thì cường độ uốn và cường độ nén sau 24 giờ giảm xuống lần lượt là 18,75% và 11,29% so với mẫu trắng.Cường độ chịu nén lần lượt là 39,47% và 23,45% mẫu trắng.Điều đáng chú ý là khi tăng lượng chất giữ nước thì khối lượng riêng của vữa cũng giảm đáng kể, từ 2069 kg/m3 ở 0 xuống 1747 kg/m3 ở 5‰, giảm 15,56%.Mật độ của vữa giảm và độ xốp tăng lên, đây là một trong những nguyên nhân khiến tính chất cơ học của vữa giảm rõ rệt.
Cellulose ether là một polymer không ion.Các nhóm hydroxyl trên chuỗi ether cellulose và các nguyên tử oxy trên liên kết ether có thể kết hợp với các phân tử nước để tạo thành liên kết hydro, biến nước tự do thành nước liên kết, từ đó đóng vai trò giữ nước.Về mặt vĩ mô Nó được biểu hiện bằng sự gia tăng độ kết dính của bùn [5].Sự gia tăng độ nhớt của bùn không chỉ làm tăng lượng nước tiêu thụ mà ete xenlulo hòa tan sẽ bị hấp phụ trên bề mặt các hạt thạch cao, cản trở phản ứng hydrat hóa và kéo dài thời gian đông kết;trong quá trình khuấy, một số lượng lớn bọt khí cũng sẽ được đưa vào.Các lỗ rỗng sẽ hình thành khi vữa cứng lại, cuối cùng làm giảm độ bền của vữa.Xem xét một cách toàn diện mức tiêu thụ nước đơn phương của hỗn hợp vữa, hiệu suất thi công, thời gian đông kết và tính chất cơ học cũng như độ bền sau này, v.v., hàm lượng ete cellulose trong vữa tự san phẳng gốc thạch cao đã khử lưu huỳnh không được vượt quá 1‰.
2.2 Ảnh hưởng của trọng lượng phân tử của ete xenlulo đến tính năng của vữa
Thông thường, độ nhớt càng cao và độ mịn của ete cellulose càng mịn thì khả năng giữ nước càng tốt và tăng độ bền liên kết.hiệu suất sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực.Do đó, ảnh hưởng của ete xenlulo có trọng lượng phân tử khác nhau đến các tính chất cơ bản của vật liệu vữa tự san phẳng gốc thạch cao đã được thử nghiệm thêm.Nhu cầu nước của vữa tăng lên ở một mức độ nhất định nhưng không ảnh hưởng rõ rệt đến thời gian đông kết và tính lưu động.Đồng thời, cường độ uốn và nén của vữa ở các trạng thái khác nhau có xu hướng giảm, nhưng mức giảm này ít hơn nhiều so với ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến tính chất cơ học.Tóm lại, sự gia tăng trọng lượng phân tử của ete xenlulo không ảnh hưởng rõ ràng đến hiệu quả của hỗn hợp vữa.Xem xét sự thuận tiện của việc xây dựng, nên chọn ete cellulose có độ nhớt thấp và trọng lượng phân tử nhỏ làm vật liệu tự san phẳng dựa trên thạch cao đã khử lưu huỳnh.
2.3 Ảnh hưởng của ete xenlulo đến nhiệt thủy hóa của thạch cao đã khử lưu huỳnh
Với sự gia tăng hàm lượng ete cellulose, đỉnh hydrat hóa tỏa nhiệt của thạch cao khử lưu huỳnh giảm dần và thời gian đạt vị trí cực đại hơi chậm lại, trong khi nhiệt tỏa nhiệt của hydrat hóa giảm, nhưng không rõ ràng.Điều này cho thấy ete cellulose có thể trì hoãn tốc độ hydrat hóa và mức độ hydrat hóa của thạch cao đã khử lưu huỳnh ở một mức độ nhất định, do đó liều lượng không được quá lớn và phải được kiểm soát trong vòng 1‰.Có thể thấy, màng keo hình thành sau khi ete xenlulo gặp nước bị hấp phụ trên bề mặt hạt thạch cao đã khử lưu huỳnh, làm giảm tốc độ hydrat hóa của thạch cao trước 2 giờ.Đồng thời, tác dụng giữ nước và làm đặc độc đáo của nó làm chậm sự bay hơi của nước bùn và Sự phân tán có lợi cho quá trình hydrat hóa tiếp theo của thạch cao khử lưu huỳnh ở giai đoạn sau.Tóm lại, khi kiểm soát liều lượng thích hợp, ete xenlulo có ảnh hưởng hạn chế đến tốc độ hydrat hóa và mức độ hydrat hóa của thạch cao đã khử lưu huỳnh.Đồng thời, sự gia tăng hàm lượng ete cellulose và trọng lượng phân tử sẽ làm tăng đáng kể độ nhớt của bùn và cho thấy hiệu suất giữ nước tuyệt vời.Để đảm bảo tính lưu động của vữa tự san phẳng thạch cao đã khử lưu huỳnh, lượng nước tiêu thụ sẽ tăng lên đáng kể, nguyên nhân là do thời gian đông kết của vữa kéo dài.Nguyên nhân chính làm giảm tính chất cơ học.
3. Kết luận
(1) Khi tính lưu động được sử dụng làm chỉ số kiểm soát, với sự gia tăng hàm lượng ete xenlulo, thời gian đông kết của vữa tự san phẳng gốc thạch cao đã khử lưu huỳnh được kéo dài đáng kể và các tính chất cơ học giảm đáng kể;so với hàm lượng, trọng lượng phân tử của ete xenlulo tăng ít ảnh hưởng đến các tính chất trên của vữa.Xem xét một cách toàn diện, ete xenlulo nên được chọn có trọng lượng phân tử nhỏ (giá trị độ nhớt thấp hơn 20 000 Pa·s) và liều lượng phải được kiểm soát trong phạm vi 1‰ của vật liệu kết dính.
(2) Kết quả thử nghiệm nhiệt thủy hóa của thạch cao khử lưu huỳnh cho thấy trong phạm vi thử nghiệm này, ete xenlulo có ảnh hưởng hạn chế đến tốc độ thủy hóa và quá trình hydrat hóa của thạch cao khử lưu huỳnh.Sự gia tăng lượng nước tiêu thụ và giảm mật độ khối là những nguyên nhân chính làm giảm tính chất cơ học của vữa gốc thạch cao đã khử lưu huỳnh.
Thời gian đăng: May-08-2023