Il gesso di desolforazione è il gas di scarico prodotto dalla combustione di combustibili contenenti zolfo (carbone, petrolio), rifiuti solidi industriali prodotti durante il processo di purificazione della desolforazione e gesso emiidrato (formula chimica CaSO4· 0,5H2O), le prestazioni sono paragonabili a quelle di gesso da costruzione naturale.Pertanto, ci sono sempre più ricerche e applicazioni sull'utilizzo del gesso desolforato invece del gesso naturale per produrre materiali autolivellanti.Gli additivi polimerici organici come l'agente riduttore d'acqua, l'agente trattenitore d'acqua e il ritardante sono componenti funzionali essenziali nella composizione dei materiali per malte autolivellanti.L'interazione e il meccanismo dei due con i materiali cementizi sono questioni degne di attenzione.A causa delle caratteristiche del processo di formazione, la finezza del gesso desolforato è piccola (la dimensione delle particelle è distribuita principalmente tra 40 e 60 μm) e la gradazione della polvere non è ragionevole, quindi le proprietà reologiche del gesso desolforato sono scarse e la malta i liquami preparati da esso sono spesso più facili Si verificano segregazione, stratificazione e sanguinamento.L'etere di cellulosa è l'additivo più comunemente utilizzato nella malta e il suo uso combinato con un agente riduttore d'acqua è un'importante garanzia per realizzare le prestazioni complete dei materiali autolivellanti a base di gesso desolforato come le prestazioni costruttive e le successive prestazioni meccaniche e di durabilità.
In questo documento, il valore di fluidità viene utilizzato come indice di controllo (grado di diffusione 145 mm±5 mm), concentrandosi sull'impatto del contenuto di etere di cellulosa e del peso molecolare (valore di viscosità) sul consumo di acqua di autoclavi a base di gesso desolforato. - livellamento dei materiali, perdita di fluidità nel tempo e coagulazione. La legge di influenza delle proprietà fondamentali come il tempo e le prime proprietà meccaniche;allo stesso tempo, testare la legge di influenza dell'etere di cellulosa sul rilascio di calore e sulla velocità di rilascio di calore dell'idratazione del gesso desolforato, analizzare la sua influenza sul processo di idratazione del gesso desolforato e discutere inizialmente questo tipo di miscela Compatibilità con il sistema di gelificazione del gesso desolforato .
1. Materie prime e metodi di prova
1.1 Materie prime
Polvere di gesso: polvere di gesso desolforata prodotta da un'azienda di Tangshan, la composizione minerale principale è gesso emiidrato, la sua composizione chimica è mostrata nella Tabella 1 e le sue proprietà fisiche sono mostrate nella Tabella 2.
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Le miscele includono: etere di cellulosa (idrossipropilmetilcellulosa, HPMC in breve);superfluidificante WR;antischiuma B-1;Polvere di lattice ridisperdibile EVA S-05, tutti disponibili in commercio.
Aggregato: sabbia naturale di fiume, sabbia fine fatta in casa, setacciata con un setaccio da 0,6 mm.
1.2 Metodo di prova
Gesso desolforante fisso: sabbia: acqua = 1:0,5:0,45, quantità adeguata di altri additivi, fluidità come indice di controllo (espansione 145 mm ± 5 mm), regolando il consumo di acqua, rispettivamente miscelato con materiali cementizi (gesso desolforante + cemento ) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ etere di cellulosa (HPMC-20.000);fissare ulteriormente il dosaggio dell'etere di cellulosa all'1‰, scegliere gli eteri idrossipropilmetilcellulosica HPMC-20.000, HPMC-40.000, HPMC-75.000 e HPMC-100.000 con diversi pesi molecolari (i numeri corrispondenti sono rispettivamente H2, H4, H7.5 e H10 ), per studiare il dosaggio e il peso molecolare (valore di viscosità) dell'etere di cellulosa. L'impatto dei cambiamenti sulle proprietà della malta autolivellante a base gesso, e l'influenza dei due sulla fluidità, sul tempo di presa e sulle prime proprietà meccaniche della vengono discusse le miscele di malte autolivellanti di gesso desolforato.Il metodo di prova specifico viene eseguito in conformità con i requisiti della norma GB/T 17669.3-1999 “Determinazione delle proprietà meccaniche del gesso da costruzione”.
Il test del calore di idratazione viene eseguito utilizzando un campione bianco di gesso desolforato e campioni con un contenuto di etere di cellulosa pari a 0,5‰ e 3‰, rispettivamente, e lo strumento utilizzato è un tester del calore di idratazione di tipo TA-AIR.
2. Risultati e analisi
2.1 Effetto del contenuto di etere di cellulosa sulle proprietà di base della malta
Con l'aumento del contenuto, la lavorabilità e la coesione della malta migliorano significativamente, la perdita di fluidità nel tempo si riduce significativamente e le prestazioni costruttive sono più eccellenti, e la malta indurita non presenta fenomeni di delaminazione e la levigatezza della superficie, la morbidezza e l'estetica sono state notevolmente migliorate.Allo stesso tempo, il consumo di acqua della malta per ottenere la stessa fluidità è aumentato notevolmente.Al 5‰, il consumo di acqua è aumentato del 102% e il tempo di presa finale è stato prolungato di 100 minuti, ovvero 2,5 volte quello del campione bianco.Le prime proprietà meccaniche della malta diminuivano significativamente con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa.Quando il contenuto di etere di cellulosa era del 5‰, la resistenza alla flessione e alla compressione a 24 ore è scesa rispettivamente al 18,75% e all'11,29% del campione bianco.La resistenza alla compressione è rispettivamente del 39,47% e del 23,45% del campione bianco.Da notare che all'aumentare della quantità di trattenitore d'acqua anche la massa volumica apparente della malta diminuisce sensibilmente, passando da 2069 kg/m3 allo 0 a 1747 kg/m3 al 5‰, con un decremento del 15,56%.La densità della malta diminuisce e la porosità aumenta, il che è uno dei motivi dell'evidente diminuzione delle proprietà meccaniche della malta.
L'etere di cellulosa è un polimero non ionico.I gruppi idrossilici sulla catena eterea della cellulosa e gli atomi di ossigeno sul legame etereo possono combinarsi con le molecole d'acqua per formare legami idrogeno, trasformando l'acqua libera in acqua legata, svolgendo così un ruolo nella ritenzione idrica.Macroscopicamente si manifesta come un aumento della coesione del liquame [5].L'aumento della viscosità dell'impasto liquido non solo aumenterà il consumo di acqua, ma anche l'etere di cellulosa disciolto verrà adsorbito sulla superficie delle particelle di gesso, ostacolando la reazione di idratazione e prolungando il tempo di presa;durante il processo di agitazione verranno introdotte anche numerose bolle d'aria.Man mano che la malta si indurisce si formeranno dei vuoti, riducendone eventualmente la resistenza.Considerando globalmente il consumo unilaterale di acqua della miscela di malta, le prestazioni della costruzione, il tempo di presa e le proprietà meccaniche, la durabilità successiva, ecc., il contenuto di etere di cellulosa nella malta autolivellante a base di gesso desolforato non deve superare l'1‰.
2.2 L'effetto del peso molecolare dell'etere di cellulosa sulle prestazioni della malta
Di solito, maggiore è la viscosità e più fine è la finezza dell'etere di cellulosa, migliore è la ritenzione idrica e aumenta la forza di adesione.le prestazioni saranno influenzate negativamente.Pertanto, è stata ulteriormente testata l'influenza degli eteri di cellulosa di diverso peso molecolare sulle proprietà di base dei materiali per malte autolivellanti a base di gesso.La richiesta d'acqua della malta è aumentata in una certa misura, ma non ha avuto effetti evidenti sul tempo di presa e sulla fluidità.Allo stesso tempo, le resistenze alla flessione e alla compressione della malta in diversi stati hanno mostrato una tendenza al ribasso, ma il calo è stato molto inferiore all’influenza del contenuto di etere di cellulosa sulle proprietà meccaniche.In sintesi, l’aumento del peso molecolare dell’etere di cellulosa non ha effetti evidenti sulle prestazioni delle miscele di malte.Considerando la comodità della costruzione, come materiali autolivellanti a base di gesso desolforato è necessario selezionare l'etere di cellulosa a bassa viscosità e a basso peso molecolare.
2.3 Effetto dell'etere di cellulosa sul calore di idratazione del gesso desolforato
Con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa, il picco esotermico di idratazione del gesso desolforato è gradualmente diminuito e il tempo della posizione di picco è stato leggermente ritardato, mentre il calore esotermico di idratazione è diminuito, ma non in modo evidente.Ciò dimostra che l'etere di cellulosa può ritardare in una certa misura la velocità di idratazione e il grado di idratazione del gesso desolforato, quindi il dosaggio non dovrebbe essere troppo elevato e dovrebbe essere controllato entro 1‰.Si può vedere che il film colloidale formato dopo che l'etere di cellulosa incontra l'acqua viene adsorbito sulla superficie delle particelle di gesso desolforato, il che riduce il tasso di idratazione del gesso prima di 2 ore.Allo stesso tempo, i suoi esclusivi effetti di ritenzione idrica e addensante ritardano l'evaporazione dell'acqua dei liquami e la dissipazione è vantaggiosa per l'ulteriore idratazione del gesso desolforato nella fase successiva.Per riassumere, quando viene controllato il dosaggio appropriato, l'etere di cellulosa ha un'influenza limitata sulla velocità di idratazione e sul grado di idratazione del gesso desolforato stesso.Allo stesso tempo, l'aumento del contenuto di etere di cellulosa e del peso molecolare aumenterà significativamente la viscosità dell'impasto liquido e mostrerà eccellenti prestazioni di ritenzione idrica.Per garantire la fluidità della malta autolivellante a base di gesso desolforato, il consumo di acqua aumenterà notevolmente, a causa del tempo di presa prolungato della malta.Il motivo principale del declino delle proprietà meccaniche.
3. Conclusione
(1) Quando si utilizza la fluidità come indice di controllo, con l'aumento del contenuto di etere di cellulosa, il tempo di presa della malta autolivellante a base di gesso desolforato è significativamente prolungato e le proprietà meccaniche sono significativamente ridotte;rispetto al contenuto, il peso molecolare dell'etere di cellulosa. L'aumento ha poco effetto sulle proprietà della malta sopra indicate.Considerando globalmente, l'etere di cellulosa dovrebbe essere selezionato con un piccolo peso molecolare (valore di viscosità inferiore a 20.000 Pa·s) e il dosaggio dovrebbe essere controllato entro 1‰ dal materiale cementizio.
(2) I risultati del test del calore di idratazione del gesso desolforato mostrano che nell'ambito di questo test, l'etere di cellulosa ha un'influenza limitata sulla velocità di idratazione e sul processo di idratazione del gesso desolforato.L'aumento del consumo di acqua e la diminuzione della densità apparente sono le ragioni principali della diminuzione delle proprietà meccaniche delle malte a base di gesso desolforato.
Orario di pubblicazione: 08-maggio-2023