Entschwefelter Gips fällt als Nebenprodukt der Rauchgasentschwefelung in Kohlekraftwerken und anderen Anlagen an, die schwefelhaltige Brennstoffe verwenden. Aufgrund seiner hohen Feuerbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Feuchtigkeitsresistenz wird er in der Bauindustrie häufig als Baumaterial eingesetzt. Eine der größten Herausforderungen bei der Verwendung von entschwefeltem Gips ist jedoch seine hohe Hydratationswärme, die während des Abbinde- und Aushärtungsprozesses zu Problemen wie Rissbildung und Verformung führen kann. Daher besteht Bedarf an wirksamen Methoden zur Reduzierung der Hydratationswärme von entschwefeltem Gips unter Beibehaltung seiner mechanischen Eigenschaften.
Celluloseether sind in der Bauindustrie häufig verwendete Zusatzstoffe, um die Verarbeitbarkeit, Festigkeit und Haltbarkeit von zementbasierten Materialien zu verbessern. Es handelt sich um ein ungiftiges, biologisch abbaubares und erneuerbares Polymer, das aus Cellulose, der weltweit am häufigsten vorkommenden organischen Verbindung, gewonnen wird. Celluloseether können in Wasser eine stabile gelartige Struktur bilden, die die Wasserspeicherfähigkeit, Standfestigkeit und Konsistenz von zementbasierten Materialien verbessern kann. Darüber hinaus können Celluloseether auch die Hydratations- und Abbindeprozesse von gipsbasierten Materialien beeinflussen und so deren mechanische Eigenschaften und Eigenschaften weiter beeinflussen.
Einfluss von Celluloseether auf die Hydratation und den Verfestigungsprozess von Gips
Gips ist eine Calciumsulfat-Dihydrat-Verbindung, die mit Wasser reagiert und dichte, harte Calciumsulfat-Halbhydratblöcke bildet. Der Hydratations- und Erstarrungsprozess von Gips ist komplex und umfasst mehrere Phasen, darunter Keimbildung, Wachstum, Kristallisation und Erstarrung. Die anfängliche Reaktion von Gips und Wasser erzeugt große Wärmemengen, die sogenannte Hydratationswärme. Diese Wärme kann zu thermischen Spannungen und Schrumpfung im Gipsmaterial führen, was zu Rissen und anderen Defekten führen kann.
Celluloseether können den Hydratations- und Abbindeprozess von Gips über verschiedene Mechanismen beeinflussen. Erstens können Celluloseether die Verarbeitbarkeit und Konsistenz gipsbasierter Materialien verbessern, indem sie stabile und gleichmäßige Dispersionen in Wasser bilden. Dies reduziert den Wasserbedarf und erhöht die Fließfähigkeit des Materials, was den Hydratations- und Abbindeprozess erleichtert. Zweitens können Celluloseether Feuchtigkeit im Material speichern, indem sie ein gelartiges Netzwerk bilden, wodurch die Wasserspeicherkapazität des Materials erhöht wird. Dies verlängert die Hydratationszeit und reduziert das Risiko von thermischer Belastung und Schwindung. Drittens können Celluloseether die frühen Phasen des Hydratationsprozesses verzögern, indem sie an der Oberfläche von Gipskristallen adsorbieren und deren Wachstum und Kristallisation hemmen. Dies reduziert die anfängliche Hydratationswärmerate und verzögert die Abbindezeit. Viertens können Celluloseether die mechanischen Eigenschaften und die Leistung gipsbasierter Materialien verbessern, indem sie deren Festigkeit, Haltbarkeit und Verformungsbeständigkeit erhöhen.
Faktoren, die die Hydratationswärme von entschwefeltem Gips beeinflussen
Die Hydratisierungswärme von entschwefeltem Gips wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst, darunter chemische Zusammensetzung, Partikelgröße, Feuchtigkeitsgehalt, Temperatur und im Material verwendete Additive. Die chemische Zusammensetzung von entschwefeltem Gips kann je nach Brennstoffart und verwendetem Entschwefelungsverfahren variieren. Im Vergleich zu natürlichem Gips enthält entschwefelter Gips generell mehr Verunreinigungen wie Calciumsulfat-Hemihydrat, Calciumcarbonat und Siliciumdioxid. Dies beeinflusst den Hydratisierungsgrad und die während der Reaktion erzeugte Wärmemenge. Partikelgröße und spezifische Oberfläche des entschwefelten Gipses wirken sich ebenfalls auf Geschwindigkeit und Intensität der Hydratisierungswärme aus. Kleinere Partikel und eine größere spezifische Oberfläche können die Kontaktfläche vergrößern und die Reaktion erleichtern, was zu einer höheren Hydratisierungswärme führt. Wassergehalt und Temperatur des Materials können die Hydratisierungswärme ebenfalls beeinflussen, indem sie Geschwindigkeit und Ausmaß der Reaktion steuern. Ein höherer Wassergehalt und eine niedrigere Temperatur können die Geschwindigkeit und Intensität der Hydratationswärme verringern, während ein niedrigerer Wassergehalt und eine höhere Temperatur die Geschwindigkeit und Intensität der Hydratationswärme erhöhen können. Additive wie Celluloseether können die Hydratationswärme beeinflussen, indem sie mit Gipskristallen interagieren und deren Eigenschaften und Verhalten verändern.
Mögliche Vorteile der Verwendung von Celluloseethern zur Reduzierung der Hydratationswärme von entschwefeltem Gips
Unsere Verwendung von Celluloseethern als Additive zur Reduzierung der Hydratationswärme von entschwefeltem Gips bietet eine Reihe potenzieller Vorteile, darunter:
1. Verbessern Sie die Verarbeitbarkeit und Konsistenz der Materialien, was sich positiv auf das Mischen, Platzieren und Anordnen der Materialien auswirkt.
2. Reduzieren Sie den Wasserbedarf und erhöhen Sie die Fließfähigkeit der Materialien, was die mechanischen Eigenschaften und die Verwendbarkeit der Materialien verbessern kann.
3. Verbessern Sie die Wasserspeicherkapazität des Materials und verlängern Sie die Hydratationszeit des Materials, wodurch potenzielle thermische Belastungen und Schrumpfungen reduziert werden.
4. Verzögern Sie die Anfangsphase der Hydratisierung, verzögern Sie die Erstarrungszeit der Materialien, reduzieren Sie den Spitzenwert der Hydratisierungswärme und verbessern Sie die Sicherheit und Qualität der Materialien.
5. Verbessern Sie die mechanischen Eigenschaften und die Leistung von Materialien, wodurch die Haltbarkeit, Festigkeit und Verformungsbeständigkeit von Materialien verbessert werden können.
6. Celluloseether ist ungiftig, biologisch abbaubar und erneuerbar, was die Auswirkungen auf die Umwelt verringern und die nachhaltige Entwicklung der Bauindustrie fördern kann.
abschließend
Celluloseether sind vielversprechende Additive, die die Hydratations- und Abbindeprozesse von Trockengips beeinflussen können, indem sie die Verarbeitbarkeit, Konsistenz, Wasserrückhaltefähigkeit und mechanischen Eigenschaften des Materials verbessern. Die Wechselwirkung zwischen Celluloseethern und Gipskristallen kann die maximale Hydratationswärme reduzieren und die Abbindezeit verzögern, was die Sicherheit und Qualität des Materials verbessern kann. Die Wirksamkeit von Celluloseethern kann jedoch von Faktoren wie der chemischen Zusammensetzung, der Partikelgröße, dem Feuchtigkeitsgehalt, der Temperatur und den im Material verwendeten Additiven abhängen. Zukünftige Forschung sollte sich auf die Optimierung der Dosierung und Formulierung von Celluloseethern konzentrieren, um die gewünschte Reduzierung der Hydratationswärme von entschwefeltem Gips zu erreichen, ohne dessen mechanische Eigenschaften und Eigenschaften zu beeinträchtigen. Darüber hinaus sollten die potenziellen wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Vorteile der Verwendung von Celluloseethern weiter erforscht und bewertet werden.
Veröffentlichungszeit: 11. Oktober 2023