اثر محتوای اتر سلولز بر ملات خود تراز پایه گچ گوگرد زدایی شده

گچ گوگرد زدایی گاز دودکشی است که از احتراق سوخت های حاوی گوگرد (زغال سنگ، نفت)، زباله های جامد صنعتی تولید شده در طی فرآیند تصفیه گوگرد زدایی و گچ همی هیدرات (فرمول شیمیایی CaSO4· 0.5H2O) تولید می شود، عملکرد قابل مقایسه با آن است. گچ طبیعی ساختمانبنابراین تحقیقات و کاربردهای استفاده از گچ گوگرد زدایی شده به جای گچ طبیعی برای تولید مواد خود تراز، روز به روز بیشتر می شود.افزودنی های پلیمری آلی مانند عامل کاهنده آب، عامل نگهدارنده آب و کندکننده اجزای عملکردی ضروری در ترکیب مواد ملات خود تراز هستند.تعامل و مکانیسم این دو با مواد سیمانی از مسائلی است که در خور توجه است.با توجه به ویژگی های فرآیند تشکیل، ظرافت گچ گوگرد زدایی شده اندک است (اندازه ذرات عمدتاً بین 40 تا 60 میکرومتر توزیع می شود) و دانه بندی پودر غیر منطقی است، بنابراین خواص رئولوژیکی گچ گوگرد زدایی شده ضعیف است و ملات. دوغاب تهیه شده توسط آن اغلب آسان تر است. جداسازی، طبقه بندی و خونریزی رخ می دهد.اتر سلولز متداول ترین ماده افزودنی مورد استفاده در ملات است و استفاده ترکیبی آن با عامل کاهنده آب تضمین مهمی برای تحقق عملکرد جامع مواد خود تراز مبتنی بر گچ گوگرد زدایی شده مانند عملکرد ساختمانی و عملکرد مکانیکی و دوام بعدی است.

در این مقاله، از مقدار سیالیت به عنوان شاخص کنترل (درجه پخش 145 میلی‌متر 5 میلی‌متر) با تمرکز بر تأثیر محتوای اتر سلولز و وزن مولکولی (مقدار ویسکوزیته) بر مصرف آب خود گوگرد زدایی شده با پایه گچ استفاده شده است. تسطیح مواد، از دست دادن سیالیت در طول زمان، و انعقاد قانون تاثیر خواص اساسی مانند زمان و خواص مکانیکی اولیه.همزمان قانون تأثیر اتر سلولز را بر رهایش گرما و سرعت آزادسازی گرما هیدراتاسیون گچ گوگرد زدایی شده آزمایش کنید، تأثیر آن را بر فرآیند هیدراتاسیون گچ گوگرد زدایی شده تجزیه و تحلیل کنید و در ابتدا این نوع افزودنی را مورد بحث قرار دهید. سازگاری با سیستم ژل گچ گوگرد زدایی .

1. مواد اولیه و روش های آزمایش

1.1 مواد اولیه

پودر گچ: پودر گچ گوگرد زدایی شده تولید شده توسط یک شرکت در تانگشان، ترکیب معدنی اصلی گچ همی هیدرات، ترکیب شیمیایی آن در جدول 1 و خواص فیزیکی آن در جدول 2 نشان داده شده است.

تصویر

تصویر

مواد افزودنی عبارتند از: اتر سلولز (هیدروکسی پروپیل متیل سلولز، به اختصار HPMC).فوق روان کننده WR;کف زدا B-1;پودر لاتکس قابل پخش مجدد EVA S-05 که همگی به صورت تجاری در دسترس هستند.

سنگدانه: شن و ماسه رودخانه ای طبیعی، ماسه ریز خودساخته که از طریق الک 0.6 میلی متری الک شده است.

1.2 روش تست

گچ گوگرد زدایی ثابت: شن و ماسه: آب = 1:0.5:0.45، مقدار مناسب سایر مواد افزودنی، سیالیت به عنوان شاخص کنترل (انبساط 145 میلی متر 5 ± میلی متر)، با تنظیم مصرف آب، به ترتیب مخلوط با مواد سیمانی (گچ گوگرد زدایی + سیمان) ) اتر سلولز 0، 0.5 ‰، 1.0 ‰، 2.0 ‰، 3.0 ‰ (HPMC-20,000);همچنین دوز اتر سلولز را به 1 ‰ تنظیم کنید، اترهای اترهای هیدروکسی پروپیل متیل سلولز HPMC-20,000, HPMC-40,000, HPMC-75,000 و HPMC-100,000 با وزن‌های مولکولی متفاوت را انتخاب کنید (اعداد مربوطه به ترتیب H2.5، H4، H10. برای مطالعه دوز و وزن مولکولی (مقدار ویسکوزیته) اتر سلولز تأثیر تغییرات بر خواص ملات خود تراز پایه گچ و تأثیر این دو بر سیالیت، زمان گیرش و خواص مکانیکی اولیه مخلوط ملات خود تراز کننده گچ گوگرد زدایی شده مورد بحث قرار گرفته است.روش آزمون خاص مطابق با الزامات GB/T 17669.3-1999 "تعیین خواص مکانیکی گچ ساختمان" انجام می شود.

تست گرمای هیدراتاسیون با استفاده از یک نمونه خالی از گچ گوگرد زدایی شده و نمونه هایی با محتوای اتر سلولز به ترتیب 0.5‰ و 3‰ انجام می شود و ابزار مورد استفاده یک تستر هیدراتاسیون حرارتی نوع TA-AIR است.

2. نتایج و تجزیه و تحلیل

2.1 تأثیر محتوای اتر سلولز بر خواص اساسی ملات

با افزایش محتوا، کارایی و انسجام ملات به طور قابل توجهی بهبود می یابد، از دست دادن سیالیت در طول زمان به طور قابل توجهی کاهش می یابد، و عملکرد ساخت و ساز عالی تر است، و ملات سخت شده فاقد پدیده لایه لایه شدن است و صافی سطح، صافی و زیبایی شناسی تا حد زیادی بهبود یافته است.در عین حال، مصرف آب ملات برای رسیدن به سیالیت یکسان به میزان قابل توجهی افزایش یافت.در 5‰، مصرف آب 102% افزایش یافت و زمان گیرش نهایی 100 دقیقه طولانی شد که 2.5 برابر نمونه خالی بود.خواص مکانیکی اولیه ملات با افزایش محتوای اتر سلولز به طور قابل توجهی کاهش یافت.هنگامی که محتوای اتر سلولز 5‰ بود، مقاومت خمشی 24 ساعته و مقاومت فشاری به ترتیب به 18.75٪ و 11.29٪ از نمونه خالی کاهش یافت.مقاومت فشاری به ترتیب 47/39 درصد و 45/23 درصد نمونه خالی است.شایان ذکر است که با افزایش مقدار عامل نگهدارنده آب، چگالی ظاهری ملات نیز به میزان قابل توجهی کاهش یافت و از 2069 کیلوگرم بر متر مکعب در 0 به 1747 کیلوگرم بر متر مکعب در دمای 5‰، کاهش 15.56 درصدی را نشان داد.چگالی ملات کاهش و تخلخل افزایش می یابد که یکی از دلایل کاهش آشکار خواص مکانیکی ملات می باشد.

اتر سلولز یک پلیمر غیر یونی است.گروه‌های هیدروکسیل در زنجیره اتر سلولز و اتم‌های اکسیژن روی پیوند اتری می‌توانند با مولکول‌های آب ترکیب شوند و پیوندهای هیدروژنی تشکیل دهند و آب آزاد را به آب محدود تبدیل کنند و در نتیجه در احتباس آب نقش داشته باشند.از نظر ماکروسکوپی به صورت افزایش انسجام دوغاب ظاهر می شود [5].افزایش ویسکوزیته دوغاب نه تنها مصرف آب را افزایش می دهد، بلکه اتر سلولز محلول نیز روی سطح ذرات گچ جذب می شود و مانع از واکنش هیدراتاسیون و طولانی شدن زمان گیرش می شود.در طول فرآیند هم زدن، تعداد زیادی حباب هوا نیز وارد می شود.با سخت شدن ملات حفره هایی ایجاد می شود که در نهایت مقاومت ملات را کاهش می دهد.با توجه به مصرف آب یک طرفه مخلوط ملات، عملکرد ساخت، زمان گیرش و خواص مکانیکی و دوام بعدی و غیره، محتوای اتر سلولز در ملات خود تراز پایه گچ گوگرد زدایی شده نباید از 1‰ تجاوز کند.

2.2 تأثیر وزن مولکولی اتر سلولز بر عملکرد ملات

معمولاً هر چه ویسکوزیته و ظرافت اتر سلولز بیشتر باشد، آب را بهتر نگه می دارد و استحکام پیوند را افزایش می دهد.بر عملکرد تأثیر منفی خواهد گذاشت.بنابراین، تأثیر اترهای سلولز با وزن‌های مولکولی مختلف بر روی خواص اساسی مواد ملات خود تراز مبتنی بر گچ بیشتر مورد آزمایش قرار گرفت.نیاز آبی ملات تا حدی افزایش یافت، اما تأثیر آشکاری بر زمان گیرش و سیالیت نداشت.در همان زمان، مقاومت خمشی و فشاری ملات در حالت‌های مختلف روند نزولی نشان داد، اما کاهش بسیار کمتر از تأثیر محتوای اتر سلولز بر خواص مکانیکی بود.به طور خلاصه، افزایش وزن مولکولی اتر سلولز تأثیر آشکاری بر عملکرد مخلوط ملات ندارد.با توجه به راحتی ساخت، اتر سلولزی با ویسکوزیته کم و وزن مولکولی کوچک باید به عنوان مواد خود تراز بر پایه گچ گوگرد زدایی شده انتخاب شود.

2.3 اثر اتر سلولز بر گرمای هیدراتاسیون گچ گوگرد زدایی شده

با افزایش محتوای اتر سلولز، پیک گرمازا هیدراتاسیون گچ گوگرد زدایی شده به تدریج کاهش یافت و زمان موقعیت پیک اندکی به تأخیر افتاد، در حالی که گرمای گرمازا هیدراسیون کاهش یافت، اما به طور واضح نه.این نشان می دهد که اتر سلولز می تواند سرعت هیدراتاسیون و درجه هیدراتاسیون گچ گوگرد زدایی شده را تا حدی به تاخیر بیاندازد، بنابراین دوز نباید خیلی زیاد باشد و باید در 1‰ کنترل شود.مشاهده می شود که فیلم کلوئیدی تشکیل شده پس از برخورد اتر سلولز با آب بر روی سطح ذرات گچ گوگرد زدایی شده جذب می شود که سرعت هیدراتاسیون گچ را قبل از 2 ساعت کاهش می دهد.در عین حال، احتباس آب و اثرات غلیظ کننده منحصر به فرد آن، تبخیر آب دوغاب را به تاخیر می اندازد و اتلاف برای هیدراتاسیون بیشتر گچ گوگرد زدایی شده در مرحله بعدی مفید است.به طور خلاصه، هنگامی که دوز مناسب کنترل می شود، اتر سلولز تأثیر محدودی بر میزان هیدراتاسیون و درجه هیدراتاسیون خود گچ گوگرد زدایی شده دارد.در عین حال، افزایش محتوای اتر سلولز و وزن مولکولی به طور قابل توجهی ویسکوزیته دوغاب را افزایش می دهد و عملکرد حفظ آب عالی را نشان می دهد.به منظور اطمینان از سیالیت ملات خود تراز گچ گوگرد زدایی شده، مصرف آب به میزان قابل توجهی افزایش می یابد که به دلیل طولانی شدن زمان گیرش ملات است.دلیل اصلی کاهش خواص مکانیکی.

3. نتیجه گیری

(1) هنگامی که سیالیت به عنوان شاخص کنترل استفاده می شود، با افزایش محتوای اتر سلولز، زمان گیرش ملات خود تراز مبتنی بر گچ گوگرد زدایی شده به طور قابل توجهی طولانی می شود و خواص مکانیکی به طور قابل توجهی کاهش می یابد.در مقایسه با محتویات، وزن مولکولی اتر سلولز تأثیر کمی بر خواص فوق ملات دارد.با در نظر گرفتن جامع، اتر سلولز باید با وزن مولکولی کوچک (مقدار ویسکوزیته کمتر از 20000 Pa·s) انتخاب شود، و دوز باید در 1‰ ماده سیمانی کنترل شود.

(2) نتایج آزمایش گرمای هیدراتاسیون گچ گوگرد زدایی شده نشان می دهد که در محدوده این آزمایش، اتر سلولز تأثیر محدودی بر سرعت هیدراتاسیون و فرآیند هیدراتاسیون گچ گوگرد زدایی شده دارد.افزایش مصرف آب و کاهش جرم ظاهری از دلایل اصلی کاهش خواص مکانیکی ملات پایه گچ گوگرد زدایی شده است.