Ontzwavelingsgips is een industrieel bijproduct van gips, verkregen door ontzwaveling en zuivering van rookgassen die ontstaan na de verbranding van zwavelhoudende brandstof met behulp van fijn kalk- of kalksteenpoeder. De chemische samenstelling is dezelfde als die van natuurlijk dihydraatgips, voornamelijk CaSO4·2H2O. Momenteel wordt de energieopwekking in mijn land nog steeds gedomineerd door kolengestookte elektriciteitscentrales, en de SO2 die door kolen wordt uitgestoten bij thermische energieopwekking is goed voor meer dan 50% van de jaarlijkse emissies in mijn land. Een grote hoeveelheid zwaveldioxide-uitstoot heeft ernstige milieuvervuiling veroorzaakt. Het gebruik van rookgasontzwavelingstechnologie om ontzwaveld gips te produceren is een belangrijke maatregel om de technologische ontwikkeling van kolengestookte industrieën te bevorderen. Volgens onvolledige statistieken bedraagt de uitstoot van nat ontzwaveld gips in mijn land meer dan 90 miljoen ton per jaar. Het verwerkingsproces van ontzwaveld gips bestaat voornamelijk uit ophoping, wat niet alleen land in beslag neemt, maar ook een enorme verspilling van hulpbronnen veroorzaakt.
Gips heeft functies zoals lichtgewicht, geluidsreductie, brandpreventie, thermische isolatie, enz. Het kan worden gebruikt in de cementproductie, de bouw, decoratietechniek en andere sectoren. Momenteel hebben veel wetenschappers onderzoek gedaan naar pleisterwerk. Het onderzoek toont aan dat pleistermateriaal micro-expansie, goede verwerkbaarheid en plasticiteit heeft en traditionele pleistermaterialen voor binnenmuurdecoratie kan vervangen. Studies van Xu Jianjun en anderen hebben aangetoond dat ontzwaveld gips kan worden gebruikt voor de productie van lichtgewicht wandmaterialen. Studies van Ye Beihong en anderen hebben aangetoond dat het pleistergips, geproduceerd met ontzwaveld gips, kan worden gebruikt voor de pleisterlaag van de binnenzijde van de buitenmuur, de binnenwand en het plafond, en veelvoorkomende kwaliteitsproblemen zoals schilvorming en scheuren in traditionele pleistermortel kan oplossen. Lichtgewicht pleistergips is een nieuw type milieuvriendelijk pleistermateriaal. Het wordt gemaakt van hemihydraatgips als het belangrijkste cementmateriaal door toevoeging van lichtgewicht toeslagmaterialen en hulpstoffen. Vergeleken met traditionele cementpleistermaterialen is het niet gemakkelijk te scheuren, te plakken, heeft het een goede hechting, krimpt het goed en is het milieuvriendelijk. Het gebruik van ontzwavelde gips voor de productie van hemihydraatgips lost niet alleen het probleem van het gebrek aan natuurlijke bouwgipsbronnen op, maar benut het ook optimaal de grondstoffen van ontzwavelde gips en draagt het bij aan de bescherming van het milieu. Daarom test dit artikel, gebaseerd op de studie van ontzwavelde gips, de uithardingstijd, buigsterkte en druksterkte om de factoren te bestuderen die de prestaties van lichtgewicht ontzwavelingsgipsmortels beïnvloeden en een theoretische basis te bieden voor de ontwikkeling van lichtgewicht ontzwavelingsgipsmortels.
1 experiment
1.1 Grondstoffen
Ontzwavelingsgipspoeder: Hemihydraatgips geproduceerd en gecalcineerd door rookgasontzwavelingstechnologie, de basiseigenschappen staan weergegeven in Tabel 1. Lichtgewicht toeslagmateriaal: gevitrificeerde microkorrels worden gebruikt, de basiseigenschappen staan weergegeven in Tabel 2. Gevitrificeerde microkorrels worden gemengd in verhoudingen van 4%, 8%, 12% en 16% op basis van de massaverhouding van licht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel.
Vertrager: Gebruik natriumcitraat, chemische analyse zuiver reagens, natriumcitraat is gebaseerd op de gewichtsverhouding van lichte pleister-ontzwavelingsgipsmortel en de mengverhouding is 0, 0,1%, 0,2%, 0,3%.
Cellulose-ether: gebruik hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), viscositeit is 400, HPMC is gebaseerd op de gewichtsverhouding van licht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel en de mengverhouding is 0, 0,1%, 0,2%, 0,4%.
1.2 Testmethode
Het waterverbruik en de uithardingstijd van de standaardconsistentie van ontzwavelde gips verwijzen naar GB/T17669.4-1999 "Bepaling van de fysische eigenschappen van bouwgipspleister", en de uithardingstijd van licht pleisterwerk van ontzwavelde gipsmortel verwijst naar GB/T 28627-2012 "Stucwerk met gips".
De buig- en druksterkte van ontzwaveld gips worden gemeten volgens GB/T9776-2008 "Bouwgips". De proefstukken met een afmeting van 40 mm × 40 mm × 160 mm worden gegoten en de 2h-sterkte en de droge sterkte worden respectievelijk gemeten. De buig- en druksterkte van lichtgewicht gepleisterde ontzwaveld gipsmortel wordt gemeten volgens GB/T 28627-2012 "Stucwerkgips" en de natuurlijke uithardingssterkte voor 1d en 28d.
2 Resultaten en discussie
2.1 Het effect van het gipspoedergehalte op de mechanische eigenschappen van lichtgewicht pleister-ontzwavelingsgips
De totale hoeveelheid gipspoeder, kalksteenpoeder en licht aggregaat is 100%, en de hoeveelheid vast licht aggregaat en toeslagmateriaal blijft ongewijzigd. Bij een gehalte van 60%, 70%, 80% en 90% gipspoeder is de ontzwaveling het resultaat van de buig- en druksterkte van gipsmortel.
De buigsterkte en druksterkte van licht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel nemen beide toe met de leeftijd, wat aangeeft dat de hydratatiegraad van gips met de leeftijd voldoende wordt. Met de toename van ontzwaveld gipspoeder vertoonden de buigsterkte en druksterkte van lichtgewicht pleistergips een algehele opwaartse trend, maar de toename was klein en de druksterkte op 28 dagen was bijzonder duidelijk. Op de leeftijd van 1 dag nam de buigsterkte van gipspoeder gemengd met 90% toe met 10,3% vergeleken met die van gipspoeder gemengd met 60%, en de overeenkomstige druksterkte nam toe met 10,1%. Op de leeftijd van 28 dagen nam de buigsterkte van gipspoeder gemengd met 90% toe met 8,8% vergeleken met die van gipspoeder gemengd met 60%, en de overeenkomstige druksterkte nam toe met 2,6%. Samenvattend kan geconcludeerd worden dat de hoeveelheid gipspoeder meer effect heeft op de buigsterkte dan op de druksterkte.
2.2 Effect van het gehalte aan lichtgewicht toeslagmateriaal op de mechanische eigenschappen van lichtgewicht gepleisterd ontzwaveld gips
De totale hoeveelheid gipspoeder, kalksteenpoeder en licht aggregaat is 100%, en de hoeveelheid gefixeerd gipspoeder en toeslagmateriaal blijft ongewijzigd. Bij een gehalte aan verglaasde microkorrels van 4%, 8%, 12% en 16%, resulteert de lichte pleister in de buig- en druksterkte van ontzwavelde gipsmortel.
Op dezelfde leeftijd namen de buigsterkte en druksterkte van licht gepleisterde, ontzwavelde gipsmortel af met de toename van het gehalte aan verglaasde microkorrels. Dit komt doordat de meeste verglaasde microkorrels een holle structuur van binnen hebben en hun eigen sterkte laag is, wat de buigsterkte en druksterkte van de lichtgewicht gipsmortel vermindert. Op de leeftijd van 1 dag was de buigsterkte van 16% gipspoeder met 35,3% verminderd ten opzichte van die van 4% gipspoeder, en de corresponderende druksterkte met 16,3%. Op de leeftijd van 28 dagen was de buigsterkte van 16% gipspoeder met 24,6% verminderd ten opzichte van die van 4% gipspoeder, terwijl de corresponderende druksterkte slechts met 6,0% was verminderd. Samenvattend kan geconcludeerd worden dat het effect van de samenstelling van gevitrificeerde microkorrels op de buigsterkte groter is dan dat op de druksterkte.
2.3 Effect van het vertragergehalte op de uithardingstijd van licht gepleisterd ontzwaveld gips
De totale dosering van gipspoeder, kalksteenpoeder en licht toeslagmateriaal is 100%, en de dosering van gefixeerd gipspoeder, kalksteenpoeder, licht toeslagmateriaal en cellulose-ether blijft ongewijzigd. Bij een dosering van natriumcitraat van 0, 0,1%, 0,2% en 0,3% resulteert dit in een bindingstijd van licht gepleisterde, ontzwavelde gipsmortel.
De initiële en uiteindelijke uithardingstijd van licht gepleisterde, ontzwavelde gipsmortel nemen beide toe met een toenemend natriumcitraatgehalte, maar de toename van de uithardingstijd is gering. Bij een natriumcitraatgehalte van 0,3% duurt de initiële uithardingstijd 28 minuten langer en de uiteindelijke uithardingstijd 33 minuten. De verlenging van de uithardingstijd kan te wijten zijn aan het grote oppervlak van ontzwavelde gips, dat de vertrager rond de gipsdeeltjes kan absorberen, waardoor de oplossnelheid van gips wordt verminderd en de kristallisatie van gips wordt geremd, waardoor de gipsslurry geen stevig structureel systeem kan vormen. Verleng de uithardingstijd van gips.
2.4 Effect van het cellulose-ethergehalte op de mechanische eigenschappen van lichtgewicht gepleisterd ontzwaveld gips
De totale dosering van gipspoeder, kalksteenpoeder en licht toeslagmateriaal is 100%, en de dosering van gefixeerd gipspoeder, kalksteenpoeder, licht toeslagmateriaal en vertrager blijft ongewijzigd. Bij een dosering van hydroxypropylmethylcellulose van 0, 0,1%, 0,2% en 0,4% resulteren de buig- en druksterkte van licht gepleisterde, ontzwavelde gipsmortel.
Op 1d leeftijd nam de buigsterkte van licht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel eerst toe en nam vervolgens af met de toename van het hydroxypropylmethylcellulosegehalte; op 28d leeftijd nam de buigsterkte van licht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel Met de toename van het hydroxypropylmethylcellulosegehalte vertoonde de buigsterkte een trend van eerst afnemen, vervolgens toenemen en vervolgens afnemen. Wanneer het hydroxypropylmethylcellulosegehalte 0,2% bedraagt, bereikt de buigsterkte het maximum en overschrijdt deze de overeenkomstige sterkte wanneer het cellulosegehalte 0 is. Ongeacht de leeftijd van 1d of 28d neemt de druksterkte van licht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel af met de toename van het hydroxypropylmethylcellulosegehalte, en de overeenkomstige afnemende trend is duidelijker op 28d. Dit komt doordat cellulose-ether zorgt voor waterretentie en verdikking. De waterbehoefte voor standaardconsistentie neemt toe naarmate het cellulose-ethergehalte toeneemt, wat resulteert in een toename van de water-cementverhouding van de slurrystructuur, waardoor de sterkte van het gipsmonster afneemt.
3 Conclusie
(1) De hydratatiegraad van ontzwavelde gips neemt toe met de leeftijd. Met de toename van het gehalte aan ontzwavelde gipspoeder vertoonden de buig- en druksterkte van lichtgewicht pleistergips over het algemeen een stijgende trend, maar de toename was gering.
(2) Naarmate het gehalte aan verglaasde microkorrels toeneemt, nemen de buigsterkte en de druksterkte van lichtgewicht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel overeenkomstig af, maar het effect van het gehalte aan verglaasde microkorrels op de buigsterkte is groter dan dat van de druksterkte.
(3) Naarmate het natriumcitraatgehalte toeneemt, worden de initiële uithardingstijd en de uiteindelijke uithardingstijd van licht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel verlengd, maar wanneer het natriumcitraatgehalte laag is, is het effect op de uithardingstijd niet duidelijk.
(4) Met de toename van het hydroxypropylmethylcellulosegehalte neemt de druksterkte van licht gepleisterde ontzwavelde gipsmortel af, maar de buigsterkte vertoont een trend van eerst toename en vervolgens afname bij 1d, en bij 28d vertoonde hij een trend van eerst afname, vervolgens toename en vervolgens afname.
Plaatsingstijd: 02-02-2023