Väävlituskips on väävlit sisaldavate kütuste (kivisüsi, nafta), väävlitustamise puhastusprotsessi käigus tekkivate tahkete tööstusjäätmete ja poolhüdraatkipsi (keemiline valem CaSO4· 0,5H2O) põletamisel tekkiv suitsugaas, mille toimivus on võrreldav loodusliku ehituskipsi omaga. Seetõttu on üha rohkem uurimusi ja rakendusi loodusliku kipsi asemel isetasanduvate materjalide tootmiseks desulfureeritud kipsi kasutamiseks. Isetasanduvate mördimaterjalide koostises on olulised funktsionaalsed komponendid orgaanilised polümeersed lisandid, nagu vett redutseeriv aine, vett kinnipidav aine ja aeglusti. Nende kahe koostoime ja mehhanism tsemendimaterjalidega on tähelepanu väärivad küsimused. Moodustamisprotsessi iseärasuste tõttu on desulfureeritud kipsi peenus väike (osakeste suurus jaotub peamiselt vahemikus 40–60 μm) ja pulbri gradatsioon on ebamõistlik, mistõttu väävlivaba kipsi reoloogilised omadused on halvad ning selle abil valmistatud mördi suspensioon on sageli kergem Segregatsioon, kihistumine ja verejooks. Tsellulooseeter on mördis kõige sagedamini kasutatav segu ja selle kombineeritud kasutamine vett redutseeriva ainega on oluline tagatis desulfureeritud kipsipõhiste isetasanduvate materjalide tervikliku toimimise saavutamiseks, nagu ehitusomadused ning hiljem mehaaniline ja vastupidavus.
Käesolevas töös on kontrollindeksina kasutatud voolavuse väärtust (leotusaste 145 mm±5 mm), keskendudes tsellulooseetri sisalduse ja molekulmassi (viskoossuse väärtuse) mõjule väävlitustatud kipsipõhiste isetasanduvate materjalide veetarbimisele, voolavuse kadumisele aja jooksul ja koagulatsioonile. Aja ja põhiliste mehaaniliste omaduste mõju seadus; samal ajal testida tsellulooseetri mõju seadust desulfureeritud kipsi hüdratatsiooni soojuse vabanemisele ja soojuse vabanemise kiirusele, analüüsida selle mõju väävlitustatud kipsi hüdratatsiooniprotsessile ja esialgu arutada seda tüüpi lisandit Sobivus väävlitustamise kipsi geelistamissüsteemiga.
1. Tooraine ja katsemeetodid
1.1 Tooraine
Kipsipulber: väävlitustatud kipsipulber, mida toodab Tangshanis asuv ettevõte, peamine mineraalne koostis on hemihüdraatkips, selle keemiline koostis on näidatud tabelis 1 ja füüsikalised omadused tabelis 2.
pilt
pilt
Lisandite hulka kuuluvad: tsellulooseeter (hüdroksüpropüülmetüültselluloos, lühendatult HPMC); superplastifikaator WR; vahutõrjevahend B-1; EVA uuesti dispergeeruv lateksipulber S-05, mis kõik on kaubanduslikult saadaval.
Täitematerjal: looduslik jõeliiv, isetehtud peenliiv, mis on sõelutud läbi 0,6 mm sõela.
1.2 Katsemeetod
Fikseeritud väävlitustamise kips: liiv: vesi = 1:0,5:0,45, sobiv kogus muid lisandeid, voolavus kontrollindeksiks (paisumine 145 mm ± 5 mm), reguleerides veetarbimist, vastavalt segatud tsemendimaterjalidega (väävlituskips + tsement) 0, 0,5‰,0,0,0,0,0. 3,0‰ tsellulooseeter (HPMC-20 000); täiendavalt fikseerige tsellulooseetri annus 1‰, valige HPMC-20 000, HPMC-40 000, HPMC-75 000 ja HPMC-100 000 erineva molekulmassiga hüdroksüpropüülmetüültsellulooseetrid (vastavad numbrid on H2, H1, H1 ja H1.5, H4). tsellulooseetri molekulmass (viskoossusväärtus) Käsitletakse muutuste mõju kipsipõhise isetasanduva mördi omadustele ning nende kahe mõju väävlivaba kipsi isetasanduva mördisegu voolavusele, tardumisajale ja varajastele mehaanilistele omadustele. Spetsiifiline katsemeetod viiakse läbi vastavalt GB/T 17669.3-1999 “Ehituskipsi mehaaniliste omaduste määramine” nõuetele.
Hüdratsioonisoojuse test viiakse läbi väävlivaba kipsi ja tsellulooseetri sisaldusega vastavalt 0,5‰ ja 3‰ proove kasutades ning instrumendiks on TA-AIR tüüpi hüdratatsioonisoojustester.
2. Tulemused ja analüüs
2.1 Tsellulooseetri sisalduse mõju mördi põhiomadustele
Sisalduse suurenemisega paraneb oluliselt mördi töödeldavus ja sidusus, aja jooksul väheneb oluliselt voolavuse kadu ja ehitusomadused on suurepärasemad ning kõvenenud mördil puudub delaminatsiooninähtus ning pinna siledus, siledus ja esteetika on oluliselt paranenud. Samal ajal suurenes oluliselt mördi veekulu sama voolavuse saavutamiseks. 5 ‰ juures suurenes veetarbimine 102% ja lõplik tardumisaeg pikenes 100 minuti võrra, mis oli 2,5 korda suurem kui tühiproovil. Mördi varajased mehaanilised omadused vähenesid oluliselt tsellulooseetri sisalduse suurenemisega. Kui tsellulooseetri sisaldus oli 5‰, vähenesid 24-tunnine paindetugevus ja survetugevus vastavalt 18,75% ja 11,29% tühiproovist. Survetugevus on vastavalt 39,47% ja 23,45% tühiproovist. Väärib märkimist, et vettpidava aine koguse suurenemisega vähenes oluliselt ka mördi puistetihedus 2069 kg/m3 0 juures 1747 kg/m3 5‰ juures, vähenemine 15,56%. Mördi tihedus väheneb ja poorsus suureneb, mis on mördi mehaaniliste omaduste ilmselge languse üheks põhjuseks.
Tsellulooseeter on mitteioonne polümeer. Tselluloosi eetri ahela hüdroksüülrühmad ja eetersideme hapnikuaatomid võivad ühineda veemolekulidega, moodustades vesiniksidemeid, muutes vaba vee seotud veeks, mängides seeläbi rolli veepeetuses. Makroskoopiliselt väljendub see läga sidususe suurenemisena [5]. Pulbri viskoossuse suurenemine ei suurenda mitte ainult veetarbimist, vaid ka lahustunud tsellulooseeter adsorbeerub kipsiosakeste pinnale, takistades hüdratatsioonireaktsiooni ja pikendades tardumisaega; segamise käigus tekib ka suur hulk õhumulle. Mördi kõvenemisel tekivad tühimikud, mis lõpuks vähendavad mördi tugevust. Arvestades kõikehõlmavalt mördisegu ühepoolset veekulu, ehitusnäitajaid, tardumisaega ja mehaanilisi omadusi ning hilisemat vastupidavust jne, ei tohiks väävlivabas kipsipõhises isetasanduvas mördis tsellulooseetri sisaldus ületada 1‰.
2.2 Tsellulooseetri molekulmassi mõju mördi jõudlusele
Tavaliselt, mida kõrgem on tsellulooseetri viskoossus ja peenem, seda parem on veepeetus ja sideme tugevus. see mõjutab negatiivselt jõudlust. Seetõttu testiti täiendavalt erineva molekulmassiga tsellulooseetrite mõju kipsipõhiste isetasanduvate mördimaterjalide põhiomadustele. Mördi veevajadus tõusis teatud määral, kuid ei avaldanud silmnähtavat mõju tardumisajale ja voolavusele. Samal ajal näitasid mördi painde- ja survetugevused erinevates olekutes langustrendi, kuid langus oli tunduvalt väiksem kui tsellulooseetri sisalduse mõju mehaanilistele omadustele. Kokkuvõttes ei oma tsellulooseetri molekulmassi suurenemine mördisegude toimivusele ilmset mõju. Konstruktsiooni mugavust arvestades tuleks väävlitustatud kipsipõhisteks isetasanduvateks materjalideks valida madala viskoossusega ja väikese molekulmassiga tsellulooseeter.
2.3 Tsellulooseetri mõju desulfureeritud kipsi hüdratatsioonisoojusele
Tsellulooseetri sisalduse suurenemisega vähenes väävlivaba kipsi hüdratatsiooni eksotermiline tipp järk-järgult ja piigi asendi aeg nihkus veidi, samas kui eksotermiline hüdratatsioonisoojus vähenes, kuid mitte ilmselgelt. See näitab, et tsellulooseeter võib desulfureeritud kipsi hüdratatsioonikiirust ja hüdratatsiooniastet teatud määral edasi lükata, seega ei tohiks annus olla liiga suur ja seda tuleks kontrollida 1‰ piires. On näha, et pärast tsellulooseetri veega kohtumist moodustunud kolloidkile adsorbeerub väävlitustatud kipsiosakeste pinnale, mis vähendab kipsi hüdratatsioonikiirust enne 2 tundi. Samal ajal aeglustab selle ainulaadne vett kinnipidav ja paksendav toime lägavee aurustumist ning hajutamine on kasulik väävlitustatud kipsi edasiseks hüdratatsiooniks hilisemas etapis. Kokkuvõtteks võib öelda, et sobiva annuse kontrollimisel on tsellulooseetril piiratud mõju desulfureeritud kipsi enda hüdratatsioonikiirusele ja hüdratatsiooniastmele. Samal ajal suurendab tsellulooseetri sisalduse ja molekulmassi suurenemine märkimisväärselt läga viskoossust ja näitab suurepärast veepeetust. Väävlivaba kipsi isetasanduva mördi voolavuse tagamiseks suureneb oluliselt veekulu, mis on tingitud mördi pikenevast tardumisajast. Mehaaniliste omaduste languse peamine põhjus.
3. Järeldus
(1) Kui kontrollindeksina kasutatakse voolavust, pikeneb tsellulooseetri sisalduse suurenemisega desulfureeritud kipsipõhise isetasanduva mördi tardumisaeg oluliselt ja mehaanilised omadused vähenevad oluliselt; sisaldusega võrreldes on tsellulooseetri molekulmass Tõus mõjutab mördi ülaltoodud omadusi vähe. Arvestades kõikehõlmavalt, tuleks valida väikese molekulmassiga tsellulooseeter (viskoossuse väärtus alla 20 000 Pa·s) ja annust tuleb kontrollida 1‰ täpsusega tsemendimaterjalist.
(2) Desulfureeritud kipsi hüdratatsioonisoojuse katsetulemused näitavad, et selle katse raames on tsellulooseetril piiratud mõju väävlivaba kipsi hüdratatsioonikiirusele ja hüdratatsiooniprotsessile. Veekulu suurenemine ja puistetiheduse vähenemine on väävlivaba kipsipõhise mördi mehaaniliste omaduste vähenemise peamised põhjused.
Postitusaeg: mai-08-2023