La désulfurisation gypse est le gaz de combustion produit par la combustion de combustibles contenant du soufre (charbon, pétrole), déchets solides industriels produits pendant le processus de purification de la désulfurisation et le gypsum hémihydraté (formule chimique CASO4 · 0,5H2O), la performance est comparable à ce du gypse du bâtiment naturel. Par conséquent, il existe de plus en plus de recherches et d'applications de l'utilisation du gypse désulfuré au lieu du gypse naturel pour produire des matériaux auto-nivelants. Les adjuvants en polymère organique tels que l'agent de réduction de l'eau, l'agent de retenue en eau et le retardateur sont des composants fonctionnels essentiels dans la composition des matériaux de mortier auto-nivelants. L'interaction et le mécanisme des deux avec des matériaux cimentaires sont des problèmes dignes d'attention un. En raison des caractéristiques du processus de formation, la finesse du gypse désulfurée est petite (la taille des particules est principalement répartie entre 40 et 60 μm), et la gradation de poudre est déraisonnable, de sorte que les propriétés rhéologiques du gypse désulfurée sont médiocres et le mortier La suspension préparée par elle est souvent une ségrégation plus facile, la stratification et les saignements se produisent. L'éther de cellulose est le mélange le plus couramment utilisé dans le mortier, et son utilisation combinée avec l'agent réducteur de l'eau est une garantie importante pour réaliser les performances complètes des matériaux d'auto-niveleuse à base de gypse désulfurisés tels que les performances de construction et les performances mécaniques et de durabilité ultérieures.
Dans cet article, la valeur de fluidité est utilisée comme indice de contrôle (degré d'écart 145 mm ± 5 mm), en se concentrant sur l'impact de la teneur en éther de cellulose et en poids moléculaire (valeur de viscosité) sur la consommation d'eau de soi de gypse désulfuris - Matériaux de niveau, perte de fluidité au fil du temps et coagulation la loi de l'influence des propriétés de base telles que le temps et les propriétés mécaniques précoces; Dans le même temps, testez la loi de l'influence de l'éther de cellulose sur la libération de chaleur et le taux de libération de chaleur de l'hydratation de gypse désulfurée, analysez son influence sur le processus d'hydratation du gypse désulfuré et discutez initialement de ce type de compatibilité avec le système de gélification du gypse de la désulfuration .
1. Matières premières et méthodes de test
1.1 matières premières
Poudre de gypse: poudre de gypse désulfurée produite par une entreprise à Tangshan, la composition minérale principale est l'hémihydraté gypse, sa composition chimique est montrée dans le tableau 1 et ses propriétés physiques sont présentées dans le tableau 2.
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Les adjuvants comprennent: l'éther de cellulose (hydroxypropyl méthylcellulose, HPMC pour faire court); Superplastizizer WR; DefoaMer B-1; Eva Redispersible Latex Powder S-05, qui sont tous disponibles dans le commerce.
Aggrégat: Sable de la rivière naturelle, sable fin auto-créé tamisé à travers un tamis de 0,6 mm.
1.2 Méthode de test
Gypse de désulfurisation fixe: sable: eau = 1: 0,5: 0,45, quantité appropriée d'autres adjuvants, fluidité comme indice de contrôle (expansion 145 mm ± 5 mm), en ajustant la consommation d'eau, respectivement mélangée à des matériaux cimentaires (désulfurisation gypsum + ciment ) 0, 0,5 ‰, 1,0 ‰, 2,0 ‰, 3,0 ‰ éther de cellulose (HPMC-20 000); Corrigez davantage la posologie de l'éther de cellulose à 1 ‰, choisissez HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 et HPMC-100,000 Hydroxypropyl méthylcellulose éthers avec différents poids moléculaires (les nombres correspondants sont respectivement H2, H4, H7.5 et H10 ), to study the dosage and molecular weight (viscosity value) of cellulose ether The impact of the changes on the properties of gypsum-based self-leveling mortar, and the influence of the two on the fluidity, setting time and early mechanical properties of Le mélange de mortier auto-révolutionnaire désulfuré de gypse est discuté. La méthode d'essai spécifique est réalisée conformément aux exigences de GB / T 17669.3-1999 «Détermination des propriétés mécaniques de la construction de gypse».
Le test de chaleur d'hydratation est effectué à l'aide d'un échantillon vierge de gypse désulfuré et d'échantillons avec une teneur en éther de cellulose de 0,5 ‰ et 3 ‰, respectivement, et l'instrument utilisé est une chaleur de type d'hydratation de type Ta-air.
2. Résultats et analyse
2.1 Effet du contenu de l'éther de cellulose sur les propriétés de base du mortier
Avec l'augmentation du contenu, l'ouvrabilité et la cohésion du mortier sont considérablement améliorées, la perte de fluidité au fil du temps est considérablement réduite et les performances de construction sont plus excellentes, et le mortier durci n'a pas de phénomène de délaminage et la douceur de surface, La douceur et l'esthétique ont été considérablement améliorées. Dans le même temps, la consommation d'eau du mortier pour atteindre la même fluidité a augmenté de manière significative. À 5 ‰, la consommation d'eau a augmenté de 102% et le temps de réglage final a été prolongé de 100 min, soit 2,5 fois celui de l'échantillon vide. Les premières propriétés mécaniques du mortier ont considérablement diminué avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose. Lorsque la teneur en éther de cellulose était de 5 ‰, la résistance à la flexion 24 h et la résistance à la compression ont diminué à 18,75% et 11,29% de l'échantillon vide respectivement. La résistance à la compression est de 39,47% et 23,45% de l'échantillon vide respectivement. Il convient de noter qu'avec l'augmentation de la quantité d'agent de retenue à l'eau, la densité en vrac du mortier a également diminué de manière significative, de 2069 kg / m3 à 0 à 1747 kg / m3 à 5 ‰, une diminution de 15,56%. La densité du mortier diminue et la porosité augmente, ce qui est l'une des raisons de la diminution évidente des propriétés mécaniques du mortier.
L'éther de cellulose est un polymère non ionique. Les groupes hydroxyles sur la chaîne d'éther de cellulose et les atomes d'oxygène sur la liaison éther peuvent se combiner avec des molécules d'eau pour former des liaisons hydrogène, transformant l'eau libre en eau liée, jouant ainsi un rôle dans la rétention d'eau. Macroscopiquement, il se manifeste comme une augmentation de la cohésion de la suspension [5]. L'augmentation de la viscosité du lisier augmentera non seulement la consommation d'eau, mais aussi l'éther de cellulose dissous sera adsorbée à la surface des particules de gypse, entravant la réaction d'hydratation et prolongeant le temps de réglage; Pendant le processus d'agitation, un grand nombre de bulles d'air seront également introduites. Les vides se formeront lorsque le mortier durcira, réduisant finalement la force du mortier. Compte tenu de la consommation d'eau unilatérale du mélange de mortier, des performances de construction, du temps et des propriétés mécaniques, et de la durabilité ultérieure, etc., le contenu de l'éther de cellulose dans le mortier auto-nivelant à base de gypse désulfurée ne doit pas dépasser 1 ‰.
2.2 L'effet du poids moléculaire de l'éther de cellulose sur les performances du mortier
Habituellement, plus la viscosité est élevée et plus la finesse de l'éther de cellulose est élevée, meilleure est la rétention d'eau et augmenter la force de liaison. Les performances seront affectées négativement. Par conséquent, l'influence des éthers de cellulose de différents poids moléculaires sur les propriétés de base des matériaux de mortier auto-nivelants à base de gypse a été testé. La demande en eau du mortier a augmenté dans une certaine mesure, mais n'a eu aucun effet évident sur le temps de réglage et la fluidité. Dans le même temps, les résistances à la flexion et à la compression du mortier dans différents états ont montré une tendance à la baisse, mais le déclin était bien inférieur à l'influence de la teneur en éther de cellulose sur les propriétés mécaniques. En résumé, l'augmentation du poids moléculaire de l'éther de cellulose n'a aucun effet évident sur les performances des mélanges de mortier. Compte tenu de la commodité de la construction, de l'éther de cellulose à faible viscosité et de la cellulose à faible poids moléculaire doit être sélectionné comme matériaux auto-montées à base de gypse désulfurisés.
2.3 Effet de l'éther de cellulose sur la chaleur d'hydratation du gypse désulfuré
Avec l'augmentation de la teneur en éther de la cellulose, le pic exothermique d'hydratation du gypse désulfuré a progressivement diminué, et le temps de position de pic a été légèrement retardé, tandis que la chaleur exothermique d'hydratation a diminué, mais pas évidemment. Cela montre que l'éther de cellulose peut retarder le taux d'hydratation et le degré d'hydratation du gypse désulfuré dans une certaine mesure, de sorte que la posologie ne doit pas être trop grande et doit être contrôlée dans un délai de 1 ‰. On peut voir que le film colloïdal formé après l'éther de cellulose rencontre l'eau est adsorbé à la surface des particules de gypse désulfuriées, ce qui réduit le taux d'hydratation du gypse avant 2 h. Dans le même temps, sa rétention unique de l'eau et ses effets d'épaississement retardent l'évaporation de l'eau et de la dissipation est bénéfique pour l'hydratation supplémentaire du gypse désulfuré à l'étape ultérieure. Pour résumer, lorsque la dose appropriée est contrôlée, l'éther de cellulose a une influence limitée sur le taux d'hydratation et le degré d'hydratation du gypse désulfuré lui-même. Dans le même temps, l'augmentation de la teneur en éther de cellulose et du poids moléculaire augmentera considérablement la viscosité de la suspension et montrera d'excellentes performances de rétention d'eau. Afin d'assurer la fluidité du mortier d'auto-niveau de gypse désulfuré, la consommation d'eau augmentera considérablement, ce qui est dû au temps de réglage prolongé du mortier. La principale raison de la baisse des propriétés mécaniques.
3. Conclusion
(1) Lorsque la fluidité est utilisée comme indice de contrôle, avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, le temps de réglage du mortier auto-révolutionnaire désulfuré à base de gypse est considérablement prolongé et les propriétés mécaniques sont considérablement réduites; Par rapport à la teneur, le poids moléculaire de l'éther de cellulose, l'augmentation a peu d'effet sur les propriétés ci-dessus du mortier. Considérant de manière globale, l'éther de cellulose doit être sélectionné avec un petit poids moléculaire (valeur de viscosité inférieure à 20 000 pa · s), et le dosage doit être contrôlé à moins de 1 ‰ du matériau cimentaire.
(2) Les résultats des tests de la chaleur d'hydratation du gypse désulfuré montrent que dans le cadre de ce test, l'éther de cellulose a une influence limitée sur le taux d'hydratation et le processus d'hydratation du gypse désulfuré. L'augmentation de la consommation d'eau et la diminution de la densité en vrac sont les principales raisons de la diminution des propriétés mécaniques du mortier à base de gypse désulfuré.
Heure du poste: mai-08-2023