ศึกษาการฉาบปูนยิปซัมน้ำหนักเบาและการกำจัดซัลเฟอร์

ยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์เป็นยิปซัมผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมที่ได้จากการกำจัดซัลเฟอร์และทำให้ก๊าซไอเสียบริสุทธิ์ขึ้นหลังจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันผ่านปูนขาวละเอียดหรือผงหินปูน องค์ประกอบทางเคมีของยิปซัมนี้เหมือนกับยิปซัมไดไฮเดรตจากธรรมชาติ โดยส่วนใหญ่คือ CaSO4·2H2O ปัจจุบัน วิธีการผลิตไฟฟ้าของประเทศของฉันยังคงใช้การผลิตไฟฟ้าจากถ่านหินเป็นหลัก และ SO2 ที่ถ่านหินปล่อยออกมาในกระบวนการผลิตไฟฟ้าจากความร้อนคิดเป็นมากกว่า 50% ของการปล่อยมลพิษต่อปีของประเทศของฉัน การปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในปริมาณมากทำให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมอย่างร้ายแรง การใช้เทคโนโลยีการกำจัดซัลเฟอร์ในก๊าซไอเสียเพื่อผลิตยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์เป็นมาตรการสำคัญในการแก้ปัญหาการพัฒนาด้านเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับถ่านหิน ตามสถิติที่ไม่สมบูรณ์ การปล่อยยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์แบบเปียกในประเทศของฉันเกิน 90 ล้านตันต่อปี และวิธีการแปรรูปยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์ส่วนใหญ่ถูกกองทับถมกัน ซึ่งไม่เพียงแต่ใช้พื้นที่เท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการสูญเสียทรัพยากรจำนวนมหาศาลอีกด้วย

ยิปซัมมีหน้าที่น้ำหนักเบา ลดเสียง ป้องกันอัคคีภัย ฉนวนกันความร้อน ฯลฯ สามารถใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์ การผลิตยิปซัมสำหรับงานก่อสร้าง วิศวกรรมตกแต่ง และสาขาอื่นๆ ปัจจุบัน นักวิชาการหลายคนได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับการฉาบปูน การวิจัยแสดงให้เห็นว่าวัสดุฉาบปูนมีการขยายตัวเล็กน้อย ใช้งานได้ดีและมีความเป็นพลาสติก และสามารถแทนที่วัสดุฉาบปูนแบบดั้งเดิมสำหรับการตกแต่งผนังภายในได้ การศึกษาวิจัยของ Xu Jianjun และคนอื่นๆ แสดงให้เห็นว่ายิปซัมที่กำจัดกำมะถันออกสามารถใช้ทำวัสดุผนังน้ำหนักเบาได้ การศึกษาวิจัยของ Ye Beihong และคนอื่นๆ แสดงให้เห็นว่ายิปซัมสำหรับฉาบปูนที่ผลิตจากยิปซัมที่กำจัดกำมะถันออกสามารถใช้สำหรับชั้นฉาบปูนของผนังด้านในด้านนอก ผนังกั้นด้านใน และเพดาน และสามารถแก้ปัญหาคุณภาพทั่วไป เช่น การแตกร้าวและการแตกร้าวของปูนฉาบแบบดั้งเดิมได้ ยิปซัมสำหรับฉาบปูนน้ำหนักเบาเป็นวัสดุฉาบปูนชนิดใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ผลิตจากยิปซัมเฮมิไฮเดรตเป็นวัสดุประสานหลักโดยเพิ่มมวลรวมและสารผสมที่มีน้ำหนักเบา เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุฉาบปูนแบบเดิมแล้ว จะไม่แตกง่าย ติดแน่น ยึดเกาะดี หดตัวดี เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การใช้ยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์เพื่อผลิตยิปซัมเฮมิไฮเดรตไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรยิปซัมสำหรับการก่อสร้างตามธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังทำให้การใช้ทรัพยากรของยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์บรรลุผลและบรรลุวัตถุประสงค์ในการปกป้องสิ่งแวดล้อมทางนิเวศวิทยา ดังนั้น จากการศึกษายิปซัมกำจัดซัลเฟอร์ บทความนี้จึงทดสอบเวลาการก่อตัว ความแข็งแรงในการดัด และความแข็งแรงในการบีบอัด เพื่อศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของปูนฉาบยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์น้ำหนักเบา และให้พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการพัฒนาปูนฉาบยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์น้ำหนักเบา

1 การทดลอง

1.1 วัตถุดิบ

ผงยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์: ยิปซัมเฮมิไฮเดรตที่ผลิตและเผาด้วยเทคโนโลยีการกำจัดซัลเฟอร์จากก๊าซไอเสีย คุณสมบัติพื้นฐานแสดงอยู่ในตารางที่ 1 วัสดุมวลรวมน้ำหนักเบา: ใช้ไมโครบีดที่ผ่านการเผา และคุณสมบัติพื้นฐานแสดงอยู่ในตารางที่ 2 ไมโครบีดที่ผ่านการเผาจะถูกผสมในสัดส่วน 4%, 8%, 12% และ 16% โดยขึ้นอยู่กับอัตราส่วนมวลของปูนยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์ที่ฉาบด้วยปูนฉาบเบา

สารหน่วงเวลา: ใช้โซเดียมซิเตรต การวิเคราะห์ทางเคมีเป็นสารเคมีบริสุทธิ์ โซเดียมซิเตรตขึ้นอยู่กับอัตราส่วนน้ำหนักของปูนยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์สำหรับฉาบปูนเบา และอัตราส่วนการผสมคือ 0, 0.1%, 0.2%, 0.3%

เซลลูโลสอีเธอร์: ใช้ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ความหนืดคือ 400 โดย HPMC ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนน้ำหนักของปูนยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์ที่ฉาบเบา และอัตราการผสมคือ 0, 0.1%, 0.2%, 0.4%

1.2 วิธีการทดสอบ

การใช้น้ำและระยะเวลาก่อตัวของความสม่ำเสมอมาตรฐานของยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์อ้างอิง GB/T17669.4-1999 “การกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของปูนยิปซัมสำหรับอาคาร” และระยะเวลาก่อตัวของปูนยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์แบบฉาบปูนเบาอ้างอิง GB/T 28627-2012 “การฉาบยิปซัม”

ความแข็งแรงในการดัดงอและแรงอัดของยิปซัมที่กำจัดซัลเฟอร์ออกแล้วนั้นเป็นไปตาม GB/T9776-2008 “Building Gypsum” และชิ้นงานที่มีขนาด 40mm×40mm×160mm จะถูกหล่อขึ้น และวัดความแข็งแรง 2 ชั่วโมงและความแข็งแรงแห้งตามลำดับ ความแข็งแรงในการดัดงอและแรงอัดของปูนยิปซัมที่กำจัดซัลเฟอร์ออกแล้วฉาบเบานั้นเป็นไปตาม GB/T 28627-2012 “Plastering Gypsum” และวัดความแข็งแรงของการบ่มตามธรรมชาติเป็นเวลา 1 วันและ 28 วันตามลำดับ

2. ผลลัพธ์และการอภิปราย

2.1 ผลของปริมาณผงยิปซัมต่อคุณสมบัติเชิงกลของยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์สำหรับงานฉาบปูนน้ำหนักเบา

ปริมาณผงยิปซัม ผงหินปูน และมวลรวมเบาทั้งหมดอยู่ที่ 100% และปริมาณมวลรวมเบาคงที่และส่วนผสมเพิ่มเติมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อปริมาณผงยิปซัมอยู่ที่ 60%, 70%, 80% และ 90% ผลของความแข็งแรงดัดและแรงอัดของปูนยิปซัม

ความแข็งแรงดัดงอและความแข็งแรงอัดของปูนฉาบยิปซัมฉาบปูนเบาทั้งสองชนิดเพิ่มขึ้นตามอายุ ซึ่งบ่งชี้ว่าระดับความชื้นของยิปซัมจะเพียงพอมากขึ้นตามอายุ เมื่อปริมาณผงยิปซัมฉาบปูนเบาเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงดัดงอและความแข็งแรงอัดของยิปซัมฉาบปูนเบาจึงมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นโดยรวม แต่การเพิ่มขึ้นนั้นไม่มากนัก และความแข็งแรงอัดแน่นที่อายุ 28 วันนั้นชัดเจนเป็นพิเศษ เมื่ออายุ 1 วัน ความแข็งแรงดัดงอของผงยิปซัมที่ผสม 90% เพิ่มขึ้น 10.3% เมื่อเทียบกับผงยิปซัมที่ผสม 60% และความแข็งแรงอัดแน่นที่สอดคล้องกันเพิ่มขึ้น 10.1% เมื่ออายุ 28 วัน ความแข็งแรงดัดงอของผงยิปซัมที่ผสม 90% เพิ่มขึ้น 8.8% เมื่อเทียบกับผงยิปซัมที่ผสม 60% และความแข็งแรงอัดแน่นที่สอดคล้องกันเพิ่มขึ้น 2.6% สรุปได้ว่าปริมาณผงยิปซัมมีผลต่อความแข็งแรงดัดมากกว่าความแข็งแรงอัด

2.2 ผลของปริมาณมวลรวมน้ำหนักเบาต่อคุณสมบัติเชิงกลของยิปซัมน้ำหนักเบาที่ฉาบด้วยกำมะถัน

ปริมาณผงยิปซัม ผงหินปูน และมวลรวมน้ำหนักเบาทั้งหมดคือ 100% และปริมาณผงยิปซัมแบบคงที่และส่วนผสมเสริมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อปริมาณไมโครบีดที่ผ่านการเผาเป็นแก้วคือ 4%, 8%, 12% และ 16% ผลของปูนฉาบเบาต่อความแข็งแรงดัดและแรงอัดของปูนยิปซัมที่ผ่านการกำจัดซัลเฟอร์

เมื่ออายุเท่ากัน ความแข็งแรงดัดงอและความแข็งแรงอัดของปูนฉาบยิปซัมฉาบเบาที่ขจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะลดลงตามปริมาณไมโครบีดที่ผ่านการเผาเพิ่มขึ้น เนื่องจากไมโครบีดที่ผ่านการเผาส่วนใหญ่มีโครงสร้างกลวงอยู่ภายในและมีความแข็งแรงต่ำ ทำให้ความแข็งแรงดัดงอและความแข็งแรงอัดของปูนฉาบยิปซัมฉาบเบาลดลง เมื่ออายุ 1 วัน ความแข็งแรงดัดงอของผงยิปซัม 16% ลดลง 35.3% เมื่อเทียบกับผงยิปซัม 4% และความแข็งแรงอัดแน่นที่สอดคล้องกันลดลง 16.3% เมื่ออายุ 28 วัน ความแข็งแรงดัดงอของผงยิปซัม 16% ลดลง 24.6% เมื่อเทียบกับผงยิปซัม 4% ในขณะที่ความแข็งแรงอัดแน่นที่สอดคล้องกันลดลงเพียง 6.0% เท่านั้น สรุปได้ว่าผลของปริมาณไมโครบีดที่ผ่านการเผาเป็นแก้วต่อความแข็งแรงในการดัดงอจะมากกว่าความแข็งแรงในการอัด

2.3 ผลของปริมาณสารหน่วงการแข็งตัวต่อระยะเวลาการก่อตัวในแผ่นยิปซัมเคลือบเบา

ปริมาณรวมของผงยิปซัม ผงหินปูน และมวลรวมน้ำหนักเบาคือ 100% และปริมาณของผงยิปซัมแบบคงที่ ผงหินปูน มวลรวมน้ำหนักเบา และเซลลูโลสอีเธอร์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อปริมาณของโซเดียมซิเตรตอยู่ที่ 0, 0.1%, 0.2%, 0.3% ผลของระยะเวลาการแข็งตัวของปูนยิปซัมฉาบเบาที่ขจัดซัลเฟอร์ออก

เวลาการก่อตัวเริ่มต้นและเวลาการก่อตัวสุดท้ายของปูนยิปซัมฉาบปูนกำจัดซัลเฟอร์ที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณโซเดียมซิเตรตที่เพิ่มขึ้น แต่เวลาการก่อตัวที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่มากนัก เมื่อปริมาณโซเดียมซิเตรตอยู่ที่ 0.3% เวลาการก่อตัวเริ่มต้นจะยาวนานขึ้น 28 นาที และเวลาการก่อตัวสุดท้ายจะยาวนานขึ้น 33 นาที การที่เวลาการก่อตัวยาวนานขึ้นอาจเกิดจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์ ซึ่งสามารถดูดซับสารหน่วงเวลาที่อยู่รอบๆ อนุภาคยิปซัมได้ จึงทำให้ลดอัตราการละลายของยิปซัมและยับยั้งการตกผลึกของยิปซัม ส่งผลให้สารละลายยิปซัมไม่สามารถสร้างระบบโครงสร้างที่แน่นหนาได้ ให้เวลาการก่อตัวนานขึ้นของยิปซัม

2.4 ผลของปริมาณเซลลูโลสอีเธอร์ต่อคุณสมบัติเชิงกลของยิปซัมน้ำหนักเบาที่ผ่านการฉาบปูนกำจัดซัลเฟอร์

ปริมาณรวมของผงยิปซัม ผงหินปูน และมวลรวมน้ำหนักเบาคือ 100% และปริมาณผงยิปซัมแบบคงที่ ผงหินปูน มวลรวมน้ำหนักเบา และสารหน่วงยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อปริมาณไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสคือ 0, 0.1%, 0.2% และ 0.4% ความแข็งแรงดัดงอและแรงอัดของปูนยิปซัมฉาบเบาที่ขจัดซัลเฟอร์ออก

เมื่ออายุ 1 วัน ความแข็งแรงในการดัดของปูนฉาบยิปซัมฉาบปูนกำจัดซัลเฟอร์ได ... เนื่องจากเซลลูโลสอีเธอร์มีผลในการกักเก็บน้ำและทำให้ข้นขึ้น และความต้องการน้ำเพื่อให้ได้ความสม่ำเสมอตามมาตรฐานจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณเซลลูโลสอีเธอร์ที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้อัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์ในโครงสร้างสารละลายเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความแข็งแรงของตัวอย่างยิปซัมลดลง

3 บทสรุป

(1) ระดับความชื้นของยิปซัมที่กำจัดซัลเฟอร์ออกจะเพียงพอมากขึ้นตามอายุ เมื่อปริมาณผงยิปซัมที่กำจัดซัลเฟอร์ออกเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงดัดงอและแรงอัดของยิปซัมฉาบปูนน้ำหนักเบามีแนวโน้มเพิ่มขึ้นโดยรวม แต่การเพิ่มขึ้นนั้นไม่มากนัก

(2) เมื่อปริมาณของไมโครบีดที่ผ่านการเผาเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงในการดัดงอและความแข็งแรงในการอัดตัวของปูนยิปซัมกำจัดซัลเฟอร์ที่ฉาบเบาก็จะลดลงตามไปด้วย แต่ผลของปริมาณของไมโครบีดที่ผ่านการเผาต่อความแข็งแรงในการดัดงอจะมากกว่าความแข็งแรงในการอัดตัว

(3) เมื่อปริมาณโซเดียมซิเตรตเพิ่มขึ้น เวลาในการก่อตัวเริ่มต้นและเวลาในการก่อตัวครั้งสุดท้ายของปูนยิปซัมฉาบซัลเฟอร์ที่กำจัดซัลเฟอร์ออกแล้วจะยาวนานขึ้น แต่เมื่อปริมาณโซเดียมซิเตรตมีน้อย ผลกระทบต่อเวลาในการก่อตัวก็จะไม่ชัดเจน

(4) เมื่อปริมาณไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงอัดของปูนยิปซัมฉาบปูนกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะลดลง แต่ความแข็งแรงดัดมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลงที่ 1 วัน และที่ 28 วัน มีแนวโน้มลดลงก่อน จากนั้นเพิ่มขึ้นแล้วจึงลดลงในที่สุด