Күкіртті тазарту гипсі – құрамында күкірті бар отынның (көмір, мұнай), күкіртті тазарту процесінде өндірілетін өнеркәсіптік қатты қалдықтардың және гемигидратты гипстің (химиялық формуласы CaSO4· 0,5H2O) жану нәтижесінде пайда болатын түтін газы, өнімділігі табиғи құрылыс гипсімен салыстыруға болады. Сондықтан өздігінен тегістейтін материалдарды алу үшін табиғи гипстің орнына күкіртсіздендірілген гипсті қолдану бойынша зерттеулер мен қолданулар көбейіп келеді. Суды төмендететін агент, су ұстағыш және тежегіш сияқты органикалық полимерлі қоспалар өздігінен тегістелетін ерітінді материалдарының құрамындағы маңызды функционалдық компоненттер болып табылады. Екеуінің цементті материалдармен әрекеттесуі мен механизмі назар аударуға тұрарлық мәселелер болып табылады. Түзілу процесінің ерекшеліктеріне байланысты күкіртсіздендірілген гипстің жұқалығы аз (бөлшектер мөлшері негізінен 40-60 мкм арасында таралады), ал ұнтақ градациясы негізсіз, сондықтан күкіртсізденген гипстің реологиялық қасиеттері нашар, ал онымен дайындалған ерітінді суспензиясы жиі бөлінеді, сегрегациялануы оңайырақ болады. Целлюлоза эфирі ерітіндіде ең жиі қолданылатын қоспа болып табылады және оны суды төмендететін агентпен бірге пайдалану құрылыс өнімділігі және кейінірек механикалық және беріктік көрсеткіштері сияқты күкіртсіздендірілген гипс негізіндегі өздігінен тегістейтін материалдардың кешенді өнімділігін жүзеге асырудың маңызды кепілі болып табылады.
Бұл жұмыста целлюлоза эфирінің құрамы мен молекулалық массасының (тұтқырлық мәні) күкіртсіздендірілген гипс негізіндегі өздігінен тегістелетін материалдардың су шығынына әсеріне, уақыт өте келе сұйықты жоғалтуға және коагуляцияның негізгі қасиеттеріне уақыт пен механикалық қасиеттердің әсер етуіне назар аудара отырып, аққыштық мәні бақылау көрсеткіші ретінде пайдаланылады (таралу дәрежесі 145 мм±5 мм); сонымен бірге, күкіртсіздендірілген гипс гидратациясының жылу бөлінуіне және жылу бөлу жылдамдығына целлюлоза эфирінің әсер ету заңын сынау, күкіртсіздендірілген гипстің гидратация процесіне оның әсерін талдау және бастапқыда осы қоспа түрін күкіртсіздендірілген гипсті гельдеу жүйесімен үйлесімділігін талқылау.
1. Шикізат және сынау әдістері
1.1 Шикізат
Гипс ұнтағы: Таншан қаласындағы фирма шығарған күкіртсіздендірілген гипс ұнтағы, негізгі минералдық құрамы гемигидрат гипс, оның химиялық құрамы 1-кестеде, физикалық қасиеттері 2-кестеде көрсетілген.
сурет
сурет
Қоспаларға мыналар жатады: целлюлоза эфирі (гидроксипропилметилцеллюлоза, қысқаша HPMC); суперпластификатор WR; көбік кетіргіш B-1; EVA қайта таралатын латекс ұнтағы S-05, олардың барлығы коммерциялық қол жетімді.
Толтырғыш: табиғи өзен құмы, 0,6 мм електен өткізілген өздігінен жасалған ұсақ құм.
1.2 Тест әдісі
Бекітілген күкіртсіздендіру гипсі: құм: су = 1:0,5:0,45, басқа қоспалардың тиісті мөлшері, бақылау көрсеткіші ретіндегі өтімділік (кеңейту 145 мм ± 5 мм), суды тұтынуды реттеу арқылы, тиісінше цементті материалдармен араластырылған (күкіртсіздендіргіш гипс + Цемент) 0‰, 0‰, 0‰, 0. 3,0‰ целлюлоза эфирі (HPMC-20,000); әрі қарай целлюлоза эфирінің дозасын 1‰ дейін бекітіңіз, әртүрлі молекулалық массасы бар HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 және HPMC-100,000 гидроксипропил метилцеллюлоза эфирлерін таңдаңыз (сәйкес сандар H2, H54, зерттеу кезінде), және целлюлоза эфирінің молекулалық салмағы (тұтқырлық шамасы) Гипс негізіндегі өздігінен тегістейтін ерітіндінің қасиеттеріне өзгерістердің әсері және күкіртсіздендірілген гипсті өздігінен тегістейтін ерітінді қоспасының сұйықтығына, қату уақытына және ерте механикалық қасиеттеріне екеуінің әсері талқыланады. Нақты сынақ әдісі GB/T 17669.3-1999 «Құрылыс гипсінің механикалық қасиеттерін анықтау» талаптарына сәйкес жүзеге асырылады.
Гидратацияның жылу сынағы күкіртсіздендірілген гипстің бос үлгісін және тиісінше 0,5‰ және 3‰ целлюлоза эфирі бар үлгілерді пайдалана отырып жүргізіледі, ал қолданылатын құрал TA-AIR типті гидратация жылуын өлшейтін құрал болып табылады.
2. Нәтижелер мен талдаулар
2.1 Целлюлоза эфирінің құрамының ерітіндінің негізгі қасиеттеріне әсері
Құрамының ұлғаюымен ерітіндінің жұмысқа қабілеттілігі мен біртұтастығы айтарлықтай жақсарды, уақыт өте келе сұйықтықтың жоғалуы айтарлықтай төмендейді, ал құрылыс өнімділігі жақсырақ, ал қатайтылған ерітіндіде қабаттасу құбылысы жоқ, бетінің тегістігі, тегістігі және эстетикасы айтарлықтай жақсарды. Сонымен қатар, бірдей өтімділікке қол жеткізу үшін ерітіндінің су шығыны айтарлықтай өсті. 5‰ кезінде су шығыны 102% өсті, ал соңғы қату уақыты 100 минутқа ұзартылды, бұл бос үлгідегіден 2,5 есе көп. Ерітіндінің ерте механикалық қасиеттері целлюлоза эфирінің мөлшерінің жоғарылауымен айтарлықтай төмендеді. Целлюлоза эфирінің мөлшері 5‰ болғанда, 24 сағаттық иілу және қысу беріктігі дайындама үлгісінің сәйкесінше 18,75% және 11,29% дейін төмендеді. Қысу беріктігі дайын үлгінің сәйкесінше 39,47% және 23,45% құрайды. Айта кету керек, суды сақтайтын зат мөлшерінің ұлғаюымен ерітіндінің көлемдік тығыздығы да айтарлықтай төмендеді, 0-де 2069 кг/м3-ден 5‰ кезінде 1747 кг/м3-ге дейін, 15,56% төмендеді. Ерітіндінің тығыздығы азайып, кеуектілігі жоғарылайды, бұл ерітіндінің механикалық қасиеттерінің айқын төмендеуінің себептерінің бірі болып табылады.
Целлюлоза эфирі иондық емес полимер болып табылады. Целлюлоза эфир тізбегіндегі гидроксил топтары және эфирлік байланыстағы оттегі атомдары су молекулаларымен қосылып, сутегі байланыстарын түзе алады, бос суды байланысқан суға айналдырады, осылайша суды ұстауда рөл атқарады. Макроскопиялық Ол суспензияның когезивтілігінің жоғарылауы ретінде көрінеді [5]. Шламның тұтқырлығының жоғарылауы су шығынын арттырып қана қоймайды, сонымен қатар еріген целлюлоза эфирі гипс бөлшектерінің бетіне адсорбцияланып, гидратация реакциясын тежейді және қату уақытын ұзартады; араластыру процесінде ауа көпіршіктерінің көп саны да енгізіледі. Ерітінді қатайған кезде бос орындар пайда болады, ақырында ерітіндінің беріктігін төмендетеді. Ерітінді қоспасының біржақты су шығынын, құрылыс өнімділігін, қату уақыты мен механикалық қасиеттерін, кейінірек төзімділігін және т.б., күкіртсіздендірілген гипс негізіндегі өздігінен тегістейтін ерітіндідегі целлюлоза эфирінің мөлшері 1‰ аспауы керек.
2.2 Целлюлоза эфирінің молекулалық массасының ерітіндінің өнімділігіне әсері
Әдетте, целлюлоза эфирінің тұтқырлығы және жұқалығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым суды жақсы ұстайды және байланыс беріктігін арттырады. өнімділігіне теріс әсер етеді. Сондықтан гипс негізіндегі өздігінен тегістелетін ерітінді материалдарының негізгі қасиеттеріне әртүрлі молекулалық салмақтағы целлюлоза эфирлерінің әсері қосымша тексерілді. Ерітіндінің суға деген сұранысы белгілі бір дәрежеде өсті, бірақ қату уақыты мен сұйықтығына айқын әсер етпеді. Сонымен қатар, әр түрлі күйдегі ерітіндінің иілу және қысу беріктігі төмендеу тенденциясын көрсетті, бірақ төмендеуі целлюлоза эфирінің механикалық қасиеттеріне әсерінен әлдеқайда аз болды. Қорытындылай келе, целлюлоза эфирінің молекулалық массасының жоғарылауы ерітінді қоспаларының өнімділігіне айқын әсер етпейді. Құрылыстың ыңғайлылығын ескере отырып, күкіртсіздендірілген гипс негізіндегі өздігінен тегістейтін материалдар ретінде тұтқырлығы төмен және шағын молекулалы целлюлоза эфирін таңдау керек.
2.3 Күкіртсізденген гипстің гидратация жылуына целлюлоза эфирінің әсері
Целлюлоза эфирі мөлшерінің жоғарылауымен күкіртсізденген гипстің гидратациясының экзотермиялық шыңы бірте-бірте төмендеп, шыңның қалыптасу уақыты сәл кешіктірілді, ал гидратацияның экзотермиялық жылуы төмендеді, бірақ анық емес. Бұл целлюлоза эфирінің күкіртсіздендірілген гипстің гидратация жылдамдығын және гидратация дәрежесін белгілі бір дәрежеде кешіктіруі мүмкін екенін көрсетеді, сондықтан доза тым үлкен болмауы керек және 1‰ шегінде бақылануы керек. Целлюлоза эфирі сумен кездескеннен кейін түзілген коллоидты қабық күкіртсізденген гипс бөлшектерінің бетіне адсорбцияланатынын көруге болады, бұл гипстің гидратация жылдамдығын 2 сағатқа дейін төмендетеді. Сонымен қатар, оның бірегей суды ұстап тұру және қоюландыратын әсерлері суспензия суының булануын кешіктіреді және диссипация кейінгі кезеңде күкіртсіздендірілген гипстің одан әрі гидратациясына пайдалы. Қорытындылай келе, тиісті дозаны бақылағанда, целлюлоза эфирі күкіртсіздендірілген гипстің гидратация жылдамдығына және гидратация дәрежесіне шектеулі әсер етеді. Сонымен қатар, целлюлоза эфирінің мөлшері мен молекулалық салмағының артуы суспензияның тұтқырлығын айтарлықтай арттырады және суды ұстаудың тамаша көрсеткіштерін көрсетеді. Күкіртсіздендірілген гипсті өздігінен тегістейтін ерітіндінің өтімділігін қамтамасыз ету үшін су шығыны айтарлықтай артады, бұл ерітіндінің қату уақытының ұзақ болуына байланысты. Механикалық қасиеттердің төмендеуінің негізгі себебі.
3. Қорытынды
(1) Бақылау көрсеткіші ретінде өтімділікті пайдаланған кезде, целлюлоза эфирінің құрамының жоғарылауымен күкіртсіздендірілген гипс негізіндегі өздігінен тегістейтін ерітіндінің қату уақыты айтарлықтай ұзарады және механикалық қасиеттері айтарлықтай төмендейді; мазмұнымен салыстырғанда, целлюлоза эфирінің молекулалық салмағы жоғарылау ерітіндінің жоғарыда аталған қасиеттеріне аз әсер етеді. Кешенді ескере отырып, целлюлоза эфирін шағын молекулалық массасымен (тұтқырлық мәні 20 000 Па·с төмен) таңдап алу керек және дозаны цементті материалдың 1‰ шегінде бақылау керек.
(2) Күкіртсіздендірілген гипстің гидратация жылуының сынақ нәтижелері осы сынақ аясында целлюлоза эфирінің күкіртсіздендірілген гипстің гидратация жылдамдығына және гидратация процесіне шектеулі әсер ететінін көрсетеді. Күкіртсіздендірілген гипс негізіндегі ерітіндінің механикалық қасиеттерінің төмендеуінің негізгі себебі су шығынының артуы және көлемдік тығыздықтың төмендеуі болып табылады.
Жіберу уақыты: 08 мамыр 2023 ж