탈황석고는 석탄 화력 발전소 등 유황 함유 연료를 사용하는 발전소의 배연탈황 공정에서 발생하는 부산물입니다. 높은 내화성, 내열성, 내습성을 갖추고 있어 건설업계에서 건축자재로 널리 사용되고 있습니다. 그러나 탈황석고 사용에 있어 주요 과제 중 하나는 높은 수화열로, 응결 및 경화 과정에서 균열 및 변형 등의 문제가 발생할 수 있다는 점입니다. 따라서 탈황석고의 기계적 특성과 물성을 유지하면서 수화열을 줄이는 효과적인 방안이 필요합니다.
셀룰로오스 에테르는 건설 산업에서 시멘트 기반 재료의 작업성, 강도 및 내구성을 향상시키기 위해 일반적으로 사용되는 첨가제입니다. 셀룰로오스 에테르는 세계에서 가장 풍부한 유기 화합물인 셀룰로스에서 추출한 무독성, 생분해성, 재생 가능 폴리머입니다. 셀룰로오스 에테르는 물에서 안정적인 겔 구조를 형성하여 시멘트 기반 재료의 보수력, 처짐 저항성 및 점도를 향상시킬 수 있습니다. 또한, 셀룰로오스 에테르는 석고 기반 재료의 수화 및 응결 과정에 영향을 미쳐 기계적 특성과 물성에 더욱 영향을 미칩니다.
셀룰로스 에테르가 석고 수화 및 응고 과정에 미치는 영향
석고는 황산칼슘 이수화물 화합물로, 물과 반응하여 조밀하고 단단한 황산칼슘 반수화물 블록을 형성합니다. 석고의 수화 및 응고 과정은 복잡하며 핵 생성, 성장, 결정화, 응고 등 여러 단계로 구성됩니다. 석고와 물의 초기 반응은 수화열이라고 하는 많은 열을 발생시킵니다. 이 열은 석고 기반 재료에 열응력과 수축을 유발하여 균열 및 기타 결함을 초래할 수 있습니다.
셀룰로오스 에테르는 여러 메커니즘을 통해 석고의 수화 및 응결 과정에 영향을 미칠 수 있습니다. 첫째, 셀룰로오스 에테르는 물 속에서 안정적이고 균일한 분산을 형성하여 석고 기반 재료의 가공성과 점도를 향상시킬 수 있습니다. 이는 물 사용량을 줄이고 재료의 유동성을 증가시켜 수화 및 응결 과정을 촉진합니다. 둘째, 셀룰로오스 에테르는 젤 형태의 네트워크를 형성하여 재료 내부의 수분을 포집하고 유지함으로써 재료의 보수력을 향상시킵니다. 이는 수화 시간을 연장하고 열응력 및 수축 가능성을 줄입니다. 셋째, 셀룰로오스 에테르는 석고 결정 표면에 흡착되어 성장 및 결정화를 억제함으로써 수화 과정의 초기 단계를 지연시킬 수 있습니다. 이는 초기 수화열 발생 속도를 감소시키고 응결 시간을 지연시킵니다. 넷째, 셀룰로오스 에테르는 석고 기반 재료의 강도, 내구성 및 변형 저항성을 증가시켜 기계적 특성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.
탈황석고의 수화열에 영향을 미치는 요인
탈황석고의 수화열은 화학 조성, 입자 크기, 수분 함량, 온도 및 재료에 사용된 첨가제를 포함한 다양한 요인의 영향을 받습니다.탈황석고의 화학 조성은 사용되는 연료 유형 및 탈황 공정에 따라 달라질 수 있습니다.일반적으로 천연석고와 비교하여 탈황석고는 황산칼슘 반수화물, 탄산칼슘, 실리카와 같은 불순물 함량이 더 높습니다.이는 수화 정도와 반응 중 발생하는 열량에 영향을 미칩니다.탈황석고의 입자 크기와 비표면적도 수화열의 속도와 강도에 영향을 미칩니다.입자가 작고 비표면적이 클수록 접촉 면적이 증가하고 반응이 촉진되어 수화열이 높아집니다.재료의 수분 함량과 온도도 반응 속도와 정도를 제어하여 수화열에 영향을 미칠 수 있습니다. 수분 함량이 높고 온도가 낮으면 수화열의 속도와 강도가 감소하는 반면, 수분 함량이 낮고 온도가 높으면 수화열의 속도와 강도가 증가합니다. 셀룰로스 에테르와 같은 첨가제는 석고 결정과 상호 작용하여 그 특성과 거동을 변화시킴으로써 수화열에 영향을 미칠 수 있습니다.
탈황석고의 수화열을 낮추기 위해 셀룰로오스 에테르를 사용하는 잠재적 이점
탈황석고의 수화열을 낮추기 위한 첨가제로 셀룰로오스 에테르를 사용하면 다음을 포함한 다양한 잠재적 이점이 제공됩니다.
1. 재료의 가공성과 일관성을 개선하여 재료의 혼합, 배치 및 배열에 도움이 됩니다.
2. 물 수요를 줄이고 재료의 유동성을 높여 재료의 기계적 성질과 사용성을 향상시킬 수 있습니다.
3. 재료의 보수력을 강화하고 수화시간을 늘려 잠재적인 열응력과 수축을 줄입니다.
4. 수화 초기단계를 지연시키고, 재료의 응고시간을 지연시키며, 수화열의 피크값을 낮추어 재료의 안전성과 품질을 향상시킵니다.
5. 재료의 기계적 성질과 성능을 향상시켜 재료의 내구성, 강도 및 변형 저항성을 향상시킬 수 있습니다.
6. 셀룰로오스 에테르는 무독성, 생분해성, 재생성을 갖추고 있어 환경에 미치는 영향을 줄이고 건설 산업의 지속 가능한 발전을 촉진할 수 있습니다.
결론적으로
셀룰로오스 에테르는 건조석고의 수화 및 응결 과정에 영향을 미쳐 재료의 가공성, 점도, 보수성 및 기계적 특성을 향상시킬 수 있는 유망한 첨가제입니다. 셀룰로오스 에테르와 석고 결정의 상호작용은 최대 수화열을 감소시키고 응결 시간을 지연시켜 재료의 안전성과 품질을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 셀룰로오스 에테르의 효과는 화학 조성, 입자 크기, 수분 함량, 온도 및 재료에 사용된 첨가제와 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 향후 연구는 탈황석고의 기계적 특성 및 물성에 영향을 미치지 않으면서 수화열을 원하는 수준으로 감소시키기 위해 셀룰로오스 에테르의 사용량과 배합을 최적화하는 데 중점을 두어야 합니다. 또한, 셀룰로오스 에테르 사용의 잠재적인 경제적, 환경적, 사회적 이점을 추가로 조사하고 평가해야 합니다.
게시 시간: 2023년 10월 11일