تأثير محتوى اثير السليولوز على مونة التسوية الذاتية المصنوعة من الجبس منزوعة الكبريت

جبس إزالة الكبريت هو غاز المداخن الناتج عن احتراق الوقود المحتوي على الكبريت (الفحم والبترول)، والنفايات الصلبة الصناعية المنتجة أثناء عملية تنقية إزالة الكبريت، والجبس نصف الهيدرات (الصيغة الكيميائية CaSO4 · 0.5H2O)، والأداء مشابه لذلك من الجبس البناء الطبيعي. ولذلك، هناك المزيد والمزيد من الأبحاث والتطبيقات لاستخدام الجبس منزوع الكبريت بدلا من الجبس الطبيعي لإنتاج مواد التسوية الذاتية. تعتبر مضافات البوليمر العضوية مثل عامل اختزال الماء وعامل احتجاز الماء والمثبط مكونات وظيفية أساسية في تكوين مواد الملاط ذاتية التسوية. إن تفاعل وآلية الاثنين مع المواد الأسمنتية هي قضايا تستحق الاهتمام. نظرًا لخصائص عملية التشكيل، فإن دقة الجبس منزوع الكبريت صغيرة (يتم توزيع حجم الجسيمات بشكل أساسي بين 40 و60 ميكرومتر)، وتدرج المسحوق غير معقول، وبالتالي فإن الخواص الريولوجية للجبس منزوع الكبريت ضعيفة، والملاط غالبًا ما يكون الملاط المحضر به أسهل، ويحدث الفصل والتقسيم الطبقي والنزيف. يعتبر إيثر السليلوز هو المضاف الأكثر استخدامًا في الملاط، ويعتبر استخدامه المشترك مع عامل تقليل الماء ضمانًا مهمًا لتحقيق الأداء الشامل لمواد التسوية الذاتية القائمة على الجبس منزوعة الكبريت مثل أداء البناء والأداء الميكانيكي والمتانة لاحقًا.

في هذا البحث، تم استخدام قيمة السيولة كمؤشر تحكم (درجة الانتشار 145 ملم±5 ملم)، مع التركيز على تأثير محتوى اثير السليلوز والوزن الجزيئي (قيمة اللزوجة) على استهلاك المياه للجبس الذاتي منزوع الكبريت. -تسوية المواد، وفقدان السيولة مع مرور الوقت، والتخثر. قانون تأثير الخواص الأساسية مثل الزمن والخواص الميكانيكية المبكرة؛ في الوقت نفسه، اختبار قانون تأثير إيثر السليلوز على إطلاق الحرارة ومعدل إطلاق الحرارة لترطيب الجبس منزوع الكبريت، وتحليل تأثيره على عملية ترطيب الجبس منزوع الكبريت، ومناقشة مبدئية هذا النوع من التوافق مع نظام التبلور الجبس لإزالة الكبريت. .

1. المواد الخام وطرق الاختبار

1.1 المواد الخام

مسحوق الجبس: مسحوق الجبس منزوع الكبريت الذي تنتجه شركة في تانغشان، التركيب المعدني الرئيسي هو الجبس نصف الهيدرات، تركيبه الكيميائي موضح في الجدول 1، وخصائصه الفيزيائية موضحة في الجدول 2.

صورة

صورة

تشمل الخلطات: إيثر السليلوز (هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز، HPMC للاختصار)؛ الملدن الفائق WR؛ مزيل الرغوة B-1؛ مسحوق اللاتكس القابل لإعادة التوزيع EVA S-05، وجميعها متاحة تجاريًا.

الركام: رمل نهري طبيعي، رمل ناعم مصنوع ذاتياً، منخل من خلال منخل بقطر 0.6 مم.

1.2 طريقة الاختبار

جبس إزالة الكبريت الثابت: الرمل: الماء = 1:0.5:0.45، كمية مناسبة من المواد المضافة الأخرى، السيولة كمؤشر التحكم (التمدد 145 مم ± 5 مم)، عن طريق ضبط استهلاك المياه، على التوالي، مخلوط بمواد أسمنتية (جبس إزالة الكبريت + الأسمنت) ) 0، 0.5 ‰، 1.0 ‰، 2.0 ‰، 3.0‰ إيثر السليلوز (HPMC-20,000)؛ قم أيضًا بتثبيت جرعة إيثر السليلوز على 1‰، واختر HPMC-20,000، وHPMC-40,000، وHPMC-75,000، وHPMC-100,000 إيثرات هيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز ذات أوزان جزيئية مختلفة (الأرقام المقابلة هي H2 وH4 وH7.5 وH10 على التوالي). )، لدراسة الجرعة والوزن الجزيئي (قيمة اللزوجة) لل تمت مناقشة تأثير التغيرات على خواص مونة التسوية الذاتية المصنوعة من الجبس، وتأثير الاثنين على السيولة، وتحديد الوقت والخواص الميكانيكية المبكرة لخليط مونة التسوية الذاتية من الجبس منزوعة الكبريت. يتم تنفيذ طريقة الاختبار المحددة وفقًا لمتطلبات GB/T 17669.3-1999 "تحديد الخواص الميكانيكية لجبس البناء".

يتم إجراء اختبار حرارة الترطيب باستخدام عينة فارغة من الجبس منزوع الكبريت وعينات تحتوي على إيثر السليلوز بنسبة 0.5‰ و3‰ على التوالي، والأداة المستخدمة هي اختبار حرارة الترطيب من النوع TA-AIR.

2. النتائج والتحليل

2.1 تأثير محتوى إيثر السليلوز على الخواص الأساسية للملاط

مع زيادة المحتوى، يتم تحسين قابلية التشغيل والتماسك للملاط بشكل كبير، ويتم تقليل فقدان السيولة بمرور الوقت بشكل كبير، ويكون أداء البناء أكثر ممتازة، ولا يحتوي الملاط المتصلب على ظاهرة التصفيح، ونعومة السطح، تم تحسين النعومة والجماليات بشكل كبير. وفي الوقت نفسه، زاد استهلاك المياه للملاط لتحقيق نفس السيولة بشكل ملحوظ. عند درجة حرارة 5‰، زاد استهلاك المياه بنسبة 102%، وتم تمديد وقت الإعداد النهائي بمقدار 100 دقيقة، وهو ما يعادل 2.5 مرة من العينة الفارغة. انخفضت الخواص الميكانيكية المبكرة للملاط بشكل ملحوظ مع زيادة محتوى إيثر السليلوز. عندما كان محتوى إيثر السليلوز 5‰، انخفضت قوة الانثناء وقوة الضغط لمدة 24 ساعة إلى 18.75% و11.29% من العينة الفارغة على التوالي. قوة الضغط هي 39.47% و23.45% من العينة الفارغة على التوالي. ومن الجدير بالذكر أنه مع زيادة كمية عامل الاحتفاظ بالمياه، انخفضت أيضًا الكثافة الظاهرية للملاط بشكل ملحوظ، من 2069 كجم/م3 عند 0 إلى 1747 كجم/م3 عند 5‰، بانخفاض قدره 15.56%. تنخفض كثافة المونة وتزداد المسامية وهذا أحد أسباب النقص الواضح في الخواص الميكانيكية للمونة.

إيثر السليلوز هو بوليمر غير أيوني. يمكن لمجموعات الهيدروكسيل الموجودة في سلسلة إيثر السليلوز وذرات الأكسجين الموجودة في رابطة الأثير أن تتحد مع جزيئات الماء لتكوين روابط هيدروجينية، وتحول الماء الحر إلى ماء مرتبط، وبالتالي تلعب دورًا في احتباس الماء. مجهريًا، يتجلى ذلك في زيادة تماسك الملاط [5]. لن تؤدي الزيادة في لزوجة الملاط إلى زيادة استهلاك الماء فحسب، بل سيتم أيضًا امتصاص إيثر السليلوز المذاب على سطح جزيئات الجبس، مما يعيق تفاعل الترطيب ويطيل وقت الإعداد؛ أثناء عملية التحريك، سيتم أيضًا إدخال عدد كبير من فقاعات الهواء. سوف تتشكل الفراغات عندما يتصلب الملاط، مما يقلل في النهاية من قوة الملاط. مع الأخذ في الاعتبار بشكل شامل استهلاك الماء من جانب واحد لخليط الملاط، وأداء البناء، ووقت الضبط والخواص الميكانيكية، والمتانة اللاحقة، وما إلى ذلك، يجب ألا يتجاوز محتوى إيثر السليلوز في ملاط ​​التسوية الذاتية القائم على الجبس منزوع الكبريت 1 ‰.

2.2 تأثير الوزن الجزيئي لإيثر السليلوز على أداء الملاط

عادة، كلما زادت اللزوجة ونعومة إيثر السليلوز، كان احتباس الماء أفضل وزيادة قوة الترابط. سوف يتأثر الأداء سلباً ولذلك، تم اختبار تأثير اثيرات السليلوز ذات الأوزان الجزيئية المختلفة على الخواص الأساسية لمواد الملاط ذاتية التسوية القائمة على الجبس. زاد الطلب على الماء للملاط إلى حد ما، ولكن لم يكن له تأثير واضح على وقت الإعداد والسيولة. في الوقت نفسه، أظهرت قوة الانثناء والضغط للملاط في حالات مختلفة اتجاهًا تنازليًا، لكن الانخفاض كان أقل بكثير من تأثير محتوى أثير السليلوز على الخواص الميكانيكية. باختصار، إن الزيادة في الوزن الجزيئي لإيثر السليلوز ليس لها تأثير واضح على أداء مخاليط الملاط. وبالنظر إلى سهولة البناء، ينبغي اختيار اللزوجة المنخفضة وأثير السليلوز ذو الوزن الجزيئي الصغير كمواد تسوية ذاتية تعتمد على الجبس منزوعة الكبريت.

2.3 تأثير إيثر السليلوز على حرارة تميه الجبس منزوع الكبريت

مع زيادة محتوى إيثر السليلوز، انخفضت الذروة الطاردة للحرارة لترطيب الجبس منزوع الكبريت تدريجيًا، وتأخر وقت موضع الذروة قليلاً، بينما انخفضت حرارة الترطيب الطاردة للحرارة، ولكن ليس بشكل واضح. هذا يدل على أن إيثر السليلوز يمكن أن يؤخر معدل الترطيب ودرجة الترطيب للجبس منزوع الكبريت إلى حد معين، لذلك يجب ألا تكون الجرعة كبيرة جدًا، ويجب التحكم فيها خلال 1‰. يمكن ملاحظة أن الغشاء الغروي الذي يتكون بعد التقاء إيثر السليلوز بالماء يتم امتصاصه على سطح جزيئات الجبس منزوعة الكبريت، مما يقلل من معدل ترطيب الجبس قبل ساعتين. وفي الوقت نفسه، فإن احتباس الماء الفريد وتأثيراته السميكة تؤخر تبخر الماء الملاط، كما أن التبديد مفيد لمزيد من ترطيب الجبس منزوع الكبريت في مرحلة لاحقة. خلاصة القول، عندما يتم التحكم في الجرعة المناسبة، يكون لإثير السليلوز تأثير محدود على معدل الترطيب ودرجة الترطيب للجبس منزوع الكبريت نفسه. وفي الوقت نفسه، فإن زيادة محتوى إيثر السليلوز والوزن الجزيئي ستزيد بشكل كبير من لزوجة الملاط وتظهر أداءً ممتازًا في الاحتفاظ بالمياه. من أجل ضمان سيولة ملاط ​​التسوية الذاتية للجبس منزوع الكبريت، سيزيد استهلاك المياه بشكل كبير، وذلك بسبب وقت الإعداد المطول للملاط. السبب الرئيسي لانخفاض الخواص الميكانيكية.

3. الاستنتاج

(1) عندما يتم استخدام السيولة كمؤشر تحكم، مع زيادة محتوى الأثير السليلوز، فإن وقت الإعداد لملاط التسوية الذاتية القائم على الجبس منزوع الكبريت يطول بشكل كبير، ويتم تقليل الخواص الميكانيكية بشكل كبير؛ مقارنة بالمحتوى، فإن الوزن الجزيئي لإيثر السليلوز الزيادة له تأثير ضئيل على خصائص الملاط المذكورة أعلاه. مع الأخذ في الاعتبار بشكل شامل، يجب اختيار إيثر السليلوز بوزن جزيئي صغير (قيمة اللزوجة أقل من 20000 باسكال)، ويجب التحكم في الجرعة في حدود 1‰ من المادة الأسمنتية.

(2) تظهر نتائج اختبار حرارة ترطيب الجبس منزوع الكبريت أنه ضمن نطاق هذا الاختبار، يكون لإثير السليلوز تأثير محدود على معدل الترطيب وعملية الترطيب للجبس منزوع الكبريت. تعد الزيادة في استهلاك المياه وانخفاض الكثافة الظاهرية من الأسباب الرئيسية لانخفاض الخواص الميكانيكية للملاط المعتمد على الجبس منزوع الكبريت.