Il gesso desolforato è un sottoprodotto industriale ottenuto dalla desolforazione e purificazione dei gas di scarico prodotti dalla combustione di combustibile contenente zolfo mediante fanghi di calce fine o polvere di calcare. La sua composizione chimica è la stessa del gesso diidrato naturale, principalmente CaSO4·2H2O. Attualmente, il metodo di generazione di energia del mio Paese è ancora dominato dalla produzione di energia elettrica a carbone, e l'SO2 emesso dal carbone nel processo di generazione di energia termoelettrica rappresenta oltre il 50% delle emissioni annuali del mio Paese. Un'elevata quantità di emissioni di anidride solforosa ha causato un grave inquinamento ambientale. L'utilizzo della tecnologia di desolforazione dei gas di scarico per generare gesso desolforato è una misura importante per risolvere il problema dello sviluppo tecnologico delle industrie collegate al carbone. Secondo statistiche incomplete, l'emissione di gesso desolforato umido nel mio Paese ha superato i 90 milioni di t/a e il metodo di lavorazione del gesso desolforato è principalmente basato sull'accumulo, il che non solo occupa terreno, ma provoca anche un enorme spreco di risorse.
Il gesso ha le seguenti funzioni: leggerezza, riduzione del rumore, prevenzione incendi, isolamento termico, ecc. Può essere utilizzato nella produzione di cemento, nella produzione di gesso per edilizia, nell'ingegneria decorativa e in altri settori. Attualmente, molti studiosi hanno condotto ricerche sull'intonaco. Le ricerche dimostrano che il materiale per intonaco presenta microespansione, buona lavorabilità e plasticità e può sostituire i materiali tradizionali per la decorazione di pareti interne. Studi condotti da Xu Jianjun e altri hanno dimostrato che il gesso desolforato può essere utilizzato per realizzare materiali murali leggeri. Studi condotti da Ye Beihong e altri hanno dimostrato che il gesso per intonaco prodotto da gesso desolforato può essere utilizzato per lo strato di intonaco del lato interno di pareti esterne, pareti divisorie interne e soffitti, e può risolvere comuni problemi di qualità come sgranatura e fessurazione delle malte da intonaco tradizionali. Il gesso per intonaco leggero è un nuovo tipo di materiale per intonaco ecologico. È composto da gesso emiidrato come principale materiale cementizio, con l'aggiunta di aggregati leggeri e additivi. Rispetto ai tradizionali materiali per intonaco cementizio, non si crepa facilmente, non si attacca. Offre un'ottima aderenza, un buon ritiro, è ecologico e rispettoso dell'ambiente. L'uso di gesso desolforato per produrre gesso emiidrato non solo risolve il problema della mancanza di risorse naturali di gesso da costruzione, ma realizza anche l'utilizzo delle risorse di gesso desolforato e raggiunge l'obiettivo di proteggere l'ambiente ecologico. Pertanto, sulla base dello studio del gesso desolforato, questo documento ne testa il tempo di presa, la resistenza a flessione e la resistenza a compressione, per studiare i fattori che influenzano le prestazioni della malta di gesso desolforata per intonaco leggero e fornire una base teorica per lo sviluppo di una malta di gesso desolforata per intonaco leggero.
1 esperimento
1.1 Materie prime
Polvere di gesso desolforata: gesso emiidrato prodotto e calcinato mediante tecnologia di desolforazione dei gas di combustione, le cui proprietà di base sono illustrate nella Tabella 1. Aggregato leggero: vengono utilizzate microsfere vetrificate, le cui proprietà di base sono illustrate nella Tabella 2. Le microsfere vetrificate vengono miscelate in proporzioni del 4%, 8%, 12% e 16% in base al rapporto di massa della malta di gesso desolforata intonacata leggera.
Ritardante: utilizzare citrato di sodio, reagente puro per analisi chimica, il citrato di sodio si basa sul rapporto in peso della malta di gesso desolforante per intonacatura leggera e il rapporto di miscelazione è 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%.
Etere di cellulosa: utilizzare idrossipropilmetilcellulosa (HPMC), la viscosità è 400, l'HPMC si basa sul rapporto in peso della malta di gesso desolforata leggera e il rapporto di miscelazione è 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Metodo di prova
Il consumo di acqua e il tempo di presa della consistenza standard del gesso desolforato fanno riferimento a GB/T17669.4-1999 "Determinazione delle proprietà fisiche dell'intonaco di gesso da costruzione", mentre il tempo di presa della malta di gesso desolforato per intonacatura leggera fa riferimento a GB/T 28627-2012 "Intonacatura del gesso".
La resistenza a flessione e compressione del gesso desolforato viene determinata secondo la norma GB/T9776-2008 "Building Gypsum" (Gesso da costruzione), e vengono modellati provini di dimensioni 40 mm × 40 mm × 160 mm, per poi misurarne rispettivamente la resistenza a 2 ore e la resistenza a secco. La resistenza a flessione e compressione della malta di gesso desolforato leggera intonacata viene determinata secondo la norma GB/T 28627-2012 "Plastering Gypsum" (Gesso per intonacatura), e viene misurata rispettivamente la resistenza alla stagionatura naturale a 1 e 28 giorni.
2 Risultati e discussione
2.1 L'effetto del contenuto di polvere di gesso sulle proprietà meccaniche del gesso desolforato per intonaci leggeri
La quantità totale di polvere di gesso, polvere di calcare e aggregato leggero è pari al 100%, mentre la quantità di aggregato leggero fisso e di additivo rimane invariata. Quando la quantità di polvere di gesso è pari al 60%, 70%, 80% e 90%, la desolforazione determina i risultati della resistenza a flessione e compressione della malta di gesso.
La resistenza a flessione e la resistenza a compressione della malta di gesso desolforato leggera per intonaco aumentano entrambe con l'età, indicando che il grado di idratazione del gesso diventa più adeguato con l'età. Con l'aumento della polvere di gesso desolforata, la resistenza a flessione e la resistenza a compressione del gesso leggero per intonaco hanno mostrato una tendenza generale al rialzo, ma l'aumento è stato limitato e la resistenza a compressione a 28 giorni era particolarmente evidente. Al primo giorno di invecchiamento, la resistenza a flessione della polvere di gesso miscelata con il 90% è aumentata del 10,3% rispetto a quella della polvere di gesso al 60%, e la corrispondente resistenza a compressione è aumentata del 10,1%. Al secondo giorno di invecchiamento, la resistenza a flessione della polvere di gesso miscelata con il 90% è aumentata dell'8,8% rispetto a quella della polvere di gesso miscelata con il 60%, e la corrispondente resistenza a compressione è aumentata del 2,6%. Riassumendo, si può concludere che la quantità di polvere di gesso ha un effetto maggiore sulla resistenza alla flessione rispetto a quella alla compressione.
2.2 Effetto del contenuto di aggregati leggeri sulle proprietà meccaniche del gesso desolforato intonacato leggero
La quantità totale di polvere di gesso, polvere di calcare e aggregato leggero è pari al 100%, mentre la quantità di polvere di gesso fissata e di additivo rimane invariata. Quando la quantità di microsfere vetrificate è pari al 4%, 8%, 12% e 16%, l'intonaco leggero presenta risultati di resistenza a flessione e compressione della malta di gesso desolforata.
Alla stessa età, la resistenza a flessione e a compressione della malta di gesso desolforata leggera intonacata è diminuita con l'aumento del contenuto di microsfere vetrificate. Questo perché la maggior parte delle microsfere vetrificate presenta una struttura cava interna e la loro resistenza è bassa, il che riduce la resistenza a flessione e a compressione della malta di gesso leggera per intonacatura. A 1 giorno di età, la resistenza a flessione della polvere di gesso al 16% si è ridotta del 35,3% rispetto a quella della polvere di gesso al 4%, e la corrispondente resistenza a compressione si è ridotta del 16,3%. A 28 giorni di età, la resistenza a flessione della polvere di gesso al 16% si è ridotta del 24,6% rispetto a quella della polvere di gesso al 4%, mentre la corrispondente resistenza a compressione si è ridotta solo del 6,0%. Riassumendo, si può concludere che l'effetto del contenuto di microsfere vetrificate sulla resistenza alla flessione è maggiore di quello sulla resistenza alla compressione.
2.3 Effetto del contenuto di ritardante sul tempo di presa del gesso desolforato leggermente intonacato
Il dosaggio totale di gesso in polvere, polvere di calcare e aggregato leggero è del 100%, mentre il dosaggio di gesso in polvere fisso, polvere di calcare, aggregato leggero ed etere di cellulosa rimane invariato. Con un dosaggio di citrato di sodio pari a 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%, i tempi di presa sono quelli di una malta di gesso desolforata leggera.
Il tempo di presa iniziale e quello di presa finale della malta di gesso desolforato intonacata leggera aumentano entrambi con l'aumento del contenuto di citrato di sodio, ma l'aumento del tempo di presa è minimo. Con un contenuto di citrato di sodio dello 0,3%, il tempo di presa iniziale si prolunga di 28 minuti e il tempo di presa finale di 33 minuti. Il prolungamento del tempo di presa può essere dovuto all'ampia superficie del gesso desolforato, che può assorbire il ritardante attorno alle particelle di gesso, riducendo così la velocità di dissoluzione del gesso e inibendone la cristallizzazione, con conseguente incapacità della malta di gesso di formare un sistema strutturale solido. Prolungare il tempo di presa del gesso.
2.4 Effetto del contenuto di etere di cellulosa sulle proprietà meccaniche del gesso desolforato intonacato leggero
Il dosaggio totale di gesso in polvere, polvere di calcare e aggregato leggero è del 100%, mentre il dosaggio di gesso in polvere fisso, polvere di calcare, aggregato leggero e ritardante rimane invariato. Con un dosaggio di idrossipropilmetilcellulosa pari a 0, 0,1%, 0,2% e 0,4%, la resistenza a flessione e compressione della malta di gesso desolforata leggera è pari a 0, 0,1%, 0,2% e 0,4%.
A 1 giorno di età, la resistenza a flessione della malta di gesso desolforata leggera intonacata è inizialmente aumentata e poi diminuita con l'aumento del contenuto di idrossipropilmetilcellulosa; a 28 giorni di età, la resistenza a flessione della malta di gesso desolforata leggera intonacata con l'aumento del contenuto di idrossipropilmetilcellulosa, la resistenza a flessione ha mostrato una tendenza prima decrescente, poi crescente e infine decrescente. Quando il contenuto di idrossipropilmetilcellulosa è dello 0,2%, la resistenza a flessione raggiunge il massimo e supera la resistenza corrispondente quando il contenuto di cellulosa è 0. Indipendentemente dall'età di 1 giorno o 28 giorni, la resistenza a compressione della malta di gesso desolforata leggera intonacata diminuisce con l'aumento del contenuto di idrossipropilmetilcellulosa e la corrispondente tendenza al declino è più evidente a 28 giorni. Ciò avviene perché l'etere di cellulosa ha l'effetto di ritenere acqua e addensare, e la richiesta di acqua per una consistenza standard aumenta con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa, con conseguente aumento del rapporto acqua-cemento della struttura della malta, riducendo così la resistenza del campione di gesso.
3 Conclusion
(1) Il grado di idratazione del gesso desolforato diventa più soddisfacente con l'invecchiamento. Con l'aumento del contenuto di polvere di gesso desolforato, la resistenza a flessione e compressione del gesso leggero per intonaco ha mostrato una tendenza generale al rialzo, seppur limitata.
(2) Con l'aumento del contenuto di microsfere vetrificate, la resistenza alla flessione e la resistenza alla compressione della malta di gesso desolforato intonacata leggera diminuiscono di conseguenza, ma l'effetto del contenuto di microsfere vetrificate sulla resistenza alla flessione è maggiore di quello sulla resistenza alla compressione.
(3) Con l'aumento del contenuto di citrato di sodio, il tempo di presa iniziale e il tempo di presa finale della malta di gesso desolforata intonacata leggera vengono prolungati, ma quando il contenuto di citrato di sodio è piccolo, l'effetto sul tempo di presa non è evidente.
(4) Con l'aumento del contenuto di idrossipropilmetilcellulosa, la resistenza alla compressione della malta di gesso desolforata intonacata leggera diminuisce, ma la resistenza alla flessione mostra una tendenza prima all'aumento e poi alla diminuzione a 1 giorno e a 28 giorni ha mostrato una tendenza prima alla diminuzione, poi all'aumento e poi alla diminuzione.
Data di pubblicazione: 02-02-2023