Thạch cao khử lưu huỳnh là sản phẩm phụ của thạch cao công nghiệp thu được bằng cách khử lưu huỳnh và làm sạch khí thải được tạo ra sau khi đốt nhiên liệu chứa lưu huỳnh thông qua bùn mịn hoặc bột đá vôi. Thành phần hóa học của nó giống như thạch cao dihydrat tự nhiên, chủ yếu là CaSO4·2H2O. Hiện nay, phương pháp sản xuất điện của nước tôi vẫn chủ yếu là sản xuất điện đốt than, lượng khí thải SO2 do than thải ra trong quá trình sản xuất nhiệt điện chiếm hơn 50% lượng phát thải hàng năm của nước tôi. Một lượng lớn khí thải sulfur dioxide đã gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Việc sử dụng công nghệ khử lưu huỳnh trong khí thải để tạo ra thạch cao khử lưu huỳnh là một biện pháp quan trọng giải quyết sự phát triển công nghệ của các ngành công nghiệp liên quan đến đốt than. Theo thống kê chưa đầy đủ, lượng phát thải thạch cao khử lưu huỳnh ướt ở nước tôi đã vượt quá 90 triệu tấn/năm, phương pháp chế biến thạch cao khử lưu huỳnh chủ yếu là chất đống, không chỉ chiếm đất mà còn gây lãng phí tài nguyên rất lớn.
Thạch cao có chức năng nhẹ, giảm tiếng ồn, chống cháy, cách nhiệt, v.v. Nó có thể được sử dụng trong sản xuất xi măng, sản xuất thạch cao xây dựng, kỹ thuật trang trí và các lĩnh vực khác. Hiện nay, có nhiều học giả đã tiến hành nghiên cứu về thạch cao trát. Nghiên cứu cho thấy vật liệu trát tường có khả năng giãn nở vi mô, khả năng thi công và độ dẻo tốt, có thể thay thế vật liệu trát truyền thống để trang trí tường trong nhà. Các nghiên cứu của Xu Jianjun và những người khác đã chỉ ra rằng thạch cao đã khử lưu huỳnh có thể được sử dụng để chế tạo vật liệu tường nhẹ. Các nghiên cứu của Ye Beihong và những người khác đã chỉ ra rằng thạch cao trát được tạo ra bởi thạch cao khử lưu huỳnh có thể được sử dụng cho lớp trát của mặt trong của tường ngoài, tường ngăn và trần nhà bên trong, đồng thời có thể giải quyết các vấn đề chất lượng phổ biến như bong tróc và nứt vỡ. vữa trát truyền thống. Thạch cao trát nhẹ là loại vật liệu trát mới thân thiện với môi trường. Nó được làm từ thạch cao hemihydrate làm vật liệu kết dính chính bằng cách thêm cốt liệu và phụ gia nhẹ. So với vật liệu trát xi măng truyền thống không dễ nứt, dính. Độ bám dính tốt, co ngót tốt, xanh và bảo vệ môi trường. Việc sử dụng thạch cao khử lưu huỳnh để sản xuất thạch cao hemihydrate không chỉ giải quyết vấn đề thiếu tài nguyên thạch cao xây dựng tự nhiên mà còn hiện thực hóa việc sử dụng tài nguyên thạch cao khử lưu huỳnh và đạt được mục đích bảo vệ môi trường sinh thái. Vì vậy, trên cơ sở nghiên cứu thạch cao khử lưu huỳnh, bài báo này kiểm tra thời gian đông kết, cường độ uốn và cường độ nén, nhằm nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ và cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc phát triển các loại vữa thạch cao khử lưu huỳnh nhẹ. trọng lượng trát vữa thạch cao khử lưu huỳnh.
1 thử nghiệm
1.1 Nguyên liệu thô
Bột thạch cao khử lưu huỳnh: Thạch cao Hemihydrate được sản xuất và nung bằng công nghệ khử lưu huỳnh trong khí thải, các tính chất cơ bản của nó được thể hiện trong Bảng 1. Cốt liệu nhẹ: sử dụng các vi hạt thủy tinh hóa và các đặc tính cơ bản của nó được thể hiện trong Bảng 2. Các vi hạt thủy tinh hóa được trộn theo tỷ lệ 4 %, 8%, 12% và 16% dựa trên tỷ lệ khối lượng của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ.
Chất làm chậm: Sử dụng natri citrat, thuốc thử tinh khiết phân tích hóa học, natri citrat dựa trên tỷ lệ trọng lượng của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ và tỷ lệ trộn là 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%.
Cellulose ether: sử dụng hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), độ nhớt là 400, HPMC dựa trên tỷ lệ trọng lượng của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ và tỷ lệ trộn là 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Phương pháp thử
Lượng nước tiêu thụ và thời gian đông kết của độ đặc tiêu chuẩn của thạch cao khử lưu huỳnh tham khảo GB/T17669.4-1999 “Xác định tính chất vật lý của thạch cao xây dựng thạch cao” và thời gian đông kết của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ tham khảo GB/T 28627- 2012 “Trát thạch cao” được thực hiện.
Độ bền uốn và nén của thạch cao khử lưu huỳnh được thực hiện theo GB/T9776-2008 “Thạch cao xây dựng”, và các mẫu có kích thước 40mm×40mm×160mm được đúc, đồng thời đo cường độ 2h và độ bền khô tương ứng. Cường độ uốn và cường độ nén của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát trọng lượng nhẹ được thực hiện theo GB/T 28627-2012 “Thạch cao thạch cao”, và cường độ đóng rắn tự nhiên trong 1d và 28d được đo tương ứng.
2 Kết quả và thảo luận
2.1 Ảnh hưởng của hàm lượng bột thạch cao đến tính chất cơ lý của thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ
Tổng lượng bột thạch cao, bột đá vôi và cốt liệu nhẹ là 100%, lượng cốt liệu nhẹ và phụ gia cố định không thay đổi. Khi lượng bột thạch cao là 60%, 70%, 80% và 90% thì quá trình khử lưu huỳnh là kết quả của cường độ uốn và cường độ nén của vữa thạch cao.
Cường độ uốn và cường độ nén của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ đều tăng theo tuổi, cho thấy mức độ hydrat hóa của thạch cao trở nên đủ hơn theo tuổi. Với sự gia tăng của bột thạch cao khử lưu huỳnh, cường độ uốn và cường độ nén của thạch cao trát nhẹ cho thấy xu hướng tăng tổng thể, nhưng mức tăng nhỏ và cường độ nén ở 28 ngày là đặc biệt rõ ràng. Ở tuổi 1d, cường độ uốn của bột thạch cao trộn 90% tăng 10,3% so với bột thạch cao 60% và cường độ nén tương ứng tăng 10,1%. Ở tuổi 28 ngày, cường độ uốn của bột thạch cao trộn 90% tăng 8,8% so với bột thạch cao trộn 60% và cường độ nén tương ứng tăng 2,6%. Tóm lại, có thể kết luận rằng lượng bột thạch cao có ảnh hưởng đến cường độ uốn nhiều hơn cường độ nén.
2.2 Ảnh hưởng của hàm lượng cốt liệu nhẹ đến tính chất cơ lý của thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ
Tổng lượng bột thạch cao, bột đá vôi và cốt liệu nhẹ là 100%, lượng bột thạch cao cố định và phụ gia không thay đổi. Khi lượng vi hạt thủy tinh hóa là 4%, 8%, 12% và 16% thì thạch cao nhẹ Kết quả cường độ uốn và cường độ nén của vữa thạch cao khử lưu huỳnh.
Ở cùng độ tuổi, cường độ uốn và cường độ nén của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ giảm khi hàm lượng vi hạt thủy tinh hóa tăng lên. Điều này là do hầu hết các vi hạt thủy tinh hóa đều có cấu trúc rỗng bên trong và cường độ riêng của chúng thấp, làm giảm cường độ uốn và cường độ nén của vữa thạch cao trát nhẹ. Ở tuổi 1d, cường độ uốn của bột thạch cao 16% giảm 35,3% so với bột thạch cao 4% và cường độ nén tương ứng giảm 16,3%. Ở tuổi 28 ngày, cường độ uốn của bột thạch cao 16% giảm 24,6% so với bột thạch cao 4%, trong khi cường độ nén tương ứng chỉ giảm 6,0%. Tóm lại, có thể kết luận rằng ảnh hưởng của hàm lượng vi hạt thủy tinh hóa đến cường độ uốn lớn hơn cường độ nén.
2.3 Ảnh hưởng của hàm lượng chất ức chế đến thời gian đông kết của thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ
Tổng liều lượng bột thạch cao, bột đá vôi và cốt liệu nhẹ là 100%, và liều lượng bột thạch cao cố định, bột đá vôi, cốt liệu nhẹ và ete xenlulo không thay đổi. Khi liều lượng natri citrat là 0, 0,1%, 0,2%, 0,3% thì thời gian đông kết của vữa thạch cao khử lưu huỳnh được trát nhẹ.
Thời gian đông kết ban đầu và thời gian đông kết cuối cùng của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ đều tăng khi tăng hàm lượng natri citrat, nhưng mức tăng thời gian đông kết là nhỏ. Khi hàm lượng natri citrat là 0,3%, thời gian đông kết ban đầu kéo dài 28 phút và thời gian đông kết cuối cùng kéo dài thêm 33 phút. Việc kéo dài thời gian đông kết có thể là do diện tích bề mặt lớn của thạch cao đã khử lưu huỳnh, có thể hấp thụ chất làm chậm xung quanh các hạt thạch cao, do đó làm giảm tốc độ hòa tan của thạch cao và ức chế sự kết tinh của thạch cao, dẫn đến không có khả năng kết tinh của thạch cao. để tạo thành một hệ thống kết cấu vững chắc. Kéo dài thời gian đông kết của thạch cao.
2.4 Ảnh hưởng của hàm lượng ete xenlulo đến tính chất cơ lý của thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ
Tổng liều lượng bột thạch cao, bột đá vôi và cốt liệu nhẹ là 100%, và liều lượng bột thạch cao cố định, bột đá vôi, cốt liệu nhẹ và chất làm chậm không thay đổi. Khi liều lượng hydroxypropyl methylcellulose là 0, 0,1%, 0,2% và 0,4%, cường độ uốn và cường độ nén của vữa thạch cao khử lưu huỳnh được trát nhẹ.
Ở tuổi 1d, cường độ uốn của vữa thạch cao khử lưu huỳnh được trát nhẹ ban đầu tăng lên và sau đó giảm đi khi hàm lượng hydroxypropyl methylcellulose tăng lên; ở tuổi 28d, cường độ uốn của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ. Khi hàm lượng hydroxypropyl methylcellulose tăng lên, cường độ uốn có xu hướng ban đầu giảm dần, sau đó tăng dần và sau đó giảm dần. Khi hàm lượng hydroxypropyl methylcellulose là 0,2%, cường độ uốn đạt cực đại và vượt cường độ tương ứng khi hàm lượng cellulose bằng 0. Bất kể tuổi 1d hay 28d, cường độ nén của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ đều giảm theo sự gia tăng hàm lượng hydroxypropyl methylcellulose và xu hướng giảm tương ứng rõ ràng hơn ở 28 ngày. Điều này là do ether cellulose có tác dụng giữ nước và làm đặc, nhu cầu nước cho độ đặc tiêu chuẩn sẽ tăng lên khi hàm lượng ether cellulose tăng lên, dẫn đến tỷ lệ nước-xi măng của cấu trúc bùn tăng lên, do đó làm giảm cường độ. của mẫu thạch cao.
3 Kết luận
(1) Mức độ hydrat hóa của thạch cao đã khử lưu huỳnh trở nên đủ hơn theo tuổi tác. Với sự gia tăng hàm lượng bột thạch cao đã khử lưu huỳnh, cường độ uốn và cường độ nén của thạch cao trát nhẹ có xu hướng tăng lên nhưng mức tăng rất nhỏ.
(2) Với sự gia tăng hàm lượng vi hạt thủy tinh hóa, cường độ uốn và cường độ nén của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát trọng lượng nhẹ giảm theo, nhưng ảnh hưởng của hàm lượng vi hạt thủy tinh đến cường độ uốn lớn hơn cường độ nén sức mạnh.
(3) Với sự gia tăng hàm lượng natri citrat, thời gian đông kết ban đầu và thời gian đông kết cuối cùng của vữa thạch cao khử lưu huỳnh được trát nhẹ sẽ kéo dài, nhưng khi hàm lượng natri citrat nhỏ thì ảnh hưởng đến thời gian đông kết là không rõ ràng.
(4) Với sự gia tăng hàm lượng hydroxypropyl methylcellulose, cường độ nén của vữa thạch cao khử lưu huỳnh trát nhẹ giảm, nhưng cường độ uốn cho thấy xu hướng đầu tiên tăng rồi giảm ở mức 1 ngày và ở mức 28 ngày. Nó có xu hướng giảm đầu tiên, sau đó tăng rồi lại giảm.
Thời gian đăng: Feb-02-2023