Gipsum desulfurisasi adalah gas buang yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar yang mengandung belerang (batubara, minyak bumi), limbah padat industri yang dihasilkan selama proses pemurnian desulfurisasi, dan gipsum hemihidrat (rumus kimia CaSO4· 0,5H2O), kinerjanya sebanding dengan itu dari gipsum bangunan alami. Oleh karena itu, semakin banyak penelitian dan penerapan penggunaan gipsum desulfurisasi sebagai pengganti gipsum alami untuk menghasilkan bahan self-leveling. Campuran polimer organik seperti zat pereduksi air, zat penahan air, dan retarder merupakan komponen fungsional penting dalam komposisi bahan mortar self-leveling. Interaksi dan mekanisme keduanya dengan material semen merupakan isu yang patut mendapat perhatian. Karena karakteristik proses pembentukannya, kehalusan gipsum desulfurisasi kecil (ukuran partikel terutama didistribusikan antara 40 dan 60 μm), dan gradasi bubuk tidak masuk akal, sehingga sifat reologi gipsum desulfurisasi buruk, dan mortar bubur yang dibuat darinya seringkali lebih mudah terjadi pemisahan, stratifikasi dan pendarahan. Selulosa eter adalah campuran yang paling umum digunakan dalam mortar, dan penggunaan kombinasinya dengan zat pereduksi air merupakan jaminan penting untuk mewujudkan kinerja komprehensif bahan self-leveling berbasis gipsum desulfurisasi seperti kinerja konstruksi dan kemudian kinerja mekanis dan daya tahan.
Dalam tulisan ini, nilai fluiditas digunakan sebagai indeks kontrol (derajat penyebaran 145 mm±5 mm), dengan fokus pada dampak kandungan selulosa eter dan berat molekul (nilai viskositas) terhadap konsumsi air self-based gipsum yang didesulfurisasi. -perataan bahan, hilangnya fluiditas seiring waktu, dan koagulasi Hukum pengaruh sifat dasar seperti waktu dan sifat mekanik awal; pada saat yang sama, uji hukum pengaruh selulosa eter terhadap pelepasan panas dan laju pelepasan panas hidrasi gipsum desulfurisasi, analisis pengaruhnya terhadap proses hidrasi gipsum desulfurisasi, dan diskusikan terlebih dahulu jenis campuran ini. Kompatibilitas dengan sistem pembentuk gel gipsum desulfurisasi .
1. Bahan baku dan metode pengujian
1.1 Bahan mentah
Bubuk gipsum: bubuk gipsum desulfurisasi yang diproduksi oleh sebuah perusahaan di Tangshan, komposisi mineral utamanya adalah gipsum hemihidrat, komposisi kimianya ditunjukkan pada Tabel 1, dan sifat fisiknya ditunjukkan pada Tabel 2.
gambar
gambar
Campurannya meliputi: selulosa eter (hidroksipropil metilselulosa, disingkat HPMC); superplasticizer WR; penghilang busa B-1; Bubuk lateks EVA yang dapat didispersikan kembali S-05, semuanya tersedia secara komersial.
Agregat: pasir sungai alami, pasir halus buatan sendiri diayak dengan saringan 0,6 mm.
1.2 Metode pengujian
Desulfurisasi tetap gipsum: pasir: air = 1:0.5:0.45, jumlah bahan tambahan lainnya yang sesuai, fluiditas sebagai indeks kontrol (ekspansi 145 mm ± 5 mm), dengan menyesuaikan konsumsi air, masing-masing dicampur dengan bahan semen (desulfurisasi gipsum + Semen ) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ selulosa eter (HPMC-20.000); selanjutnya atur dosis selulosa eter menjadi 1‰, pilih HPMC-20.000, HPMC-40.000, HPMC-75.000, dan HPMC-100.000 hidroksipropil metilselulosa eter dengan berat molekul berbeda (nomor yang sesuai masing-masing adalah H2, H4, H7.5, dan H10 ), untuk mempelajari dosis dan berat molekul (nilai viskositas) selulosa eter Dampak perubahan terhadap sifat-sifat mortar self-leveling berbahan dasar gipsum, dan pengaruh keduanya terhadap fluiditas, waktu pengerasan, dan sifat mekanik awal dari campuran mortar self-leveling gipsum yang didesulfurisasi dibahas. Metode pengujian khusus dilakukan sesuai dengan persyaratan GB/T 17669.3-1999 “Penentuan Sifat Mekanik Gipsum Bangunan”.
Uji kalor hidrasi dilakukan dengan menggunakan sampel blanko gipsum desulfurisasi dan sampel dengan kandungan selulosa eter masing-masing 0,5‰ dan 3‰, dan instrumen yang digunakan adalah alat uji kalor hidrasi tipe TA-AIR.
2. Hasil dan analisis
2.1 Pengaruh kandungan selulosa eter terhadap sifat dasar mortar
Dengan peningkatan konten, kemampuan kerja dan kohesi mortar meningkat secara signifikan, hilangnya fluiditas seiring waktu berkurang secara signifikan, dan kinerja konstruksi lebih baik, dan mortar yang mengeras tidak memiliki fenomena delaminasi, dan kehalusan permukaan, kehalusan dan Estetika telah sangat ditingkatkan. Pada saat yang sama, konsumsi air mortar untuk mencapai fluiditas yang sama meningkat secara signifikan. Pada suhu 5‰, konsumsi air meningkat sebesar 102%, dan waktu pengerasan akhir diperpanjang 100 menit, yaitu 2,5 kali lipat dari sampel kosong. Sifat mekanik awal mortar menurun secara signifikan dengan meningkatnya kandungan selulosa eter. Ketika kandungan selulosa eter 5‰, kuat lentur dan kuat tekan 24 jam masing-masing menurun menjadi 18,75% dan 11,29% dari sampel blanko. Kuat tekan masing-masing sebesar 39,47% dan 23,45% dari sampel blanko. Perlu dicatat bahwa dengan bertambahnya jumlah bahan penahan air, massa jenis mortar juga menurun secara signifikan, dari 2069 kg/m3 pada 0 menjadi 1747 kg/m3 pada 5‰, penurunan sebesar 15,56%. Kepadatan mortar menurun dan porositas meningkat, yang merupakan salah satu alasan penurunan nyata sifat mekanik mortar.
Selulosa eter adalah polimer non-ionik. Gugus hidroksil pada rantai selulosa eter dan atom oksigen pada ikatan eter dapat bergabung dengan molekul air membentuk ikatan hidrogen, mengubah air bebas menjadi air terikat, sehingga berperan dalam retensi air. Secara makroskopis Hal ini diwujudkan sebagai peningkatan kohesifitas slurry [5]. Peningkatan viskositas bubur tidak hanya akan meningkatkan konsumsi air, tetapi juga selulosa eter terlarut akan teradsorpsi pada permukaan partikel gipsum, sehingga menghambat reaksi hidrasi dan memperpanjang waktu pengerasan; selama proses pengadukan, sejumlah besar gelembung udara juga akan keluar. Rongga akan terbentuk saat mortar mengeras, yang pada akhirnya mengurangi kekuatan mortar. Secara komprehensif mempertimbangkan konsumsi air unilateral dari campuran mortar, kinerja konstruksi, waktu pengerasan dan sifat mekanik, serta daya tahan selanjutnya, dll., kandungan selulosa eter dalam mortar self-leveling berbasis gipsum yang didesulfurisasi tidak boleh melebihi 1‰.
2.2 Pengaruh berat molekul selulosa eter terhadap kinerja mortar
Biasanya, semakin tinggi viskositas dan semakin halus selulosa eter, semakin baik retensi air dan peningkatan kekuatan ikatan. kinerja akan terkena dampak negatif. Oleh karena itu, pengaruh selulosa eter dengan berat molekul berbeda terhadap sifat dasar bahan mortar self-leveling berbasis gipsum diuji lebih lanjut. Kebutuhan air mortar meningkat sampai batas tertentu, namun tidak berpengaruh nyata terhadap waktu pengerasan dan fluiditas. Pada saat yang sama, kekuatan lentur dan tekan mortar di berbagai negara bagian menunjukkan tren penurunan, namun penurunan tersebut jauh lebih kecil dibandingkan pengaruh kandungan selulosa eter terhadap sifat mekanik. Singkatnya, peningkatan berat molekul selulosa eter tidak mempunyai pengaruh nyata terhadap kinerja campuran mortar. Mempertimbangkan kemudahan konstruksi, selulosa eter dengan viskositas rendah dan berat molekul kecil harus dipilih sebagai bahan self-leveling berbasis gipsum yang didesulfurisasi.
2.3 Pengaruh selulosa eter terhadap panas hidrasi gipsum desulfurisasi
Dengan meningkatnya kandungan selulosa eter, puncak hidrasi eksotermik gipsum desulfurisasi secara bertahap menurun, dan waktu posisi puncak sedikit tertunda, sedangkan panas hidrasi eksotermik menurun, tetapi tidak jelas. Hal ini menunjukkan bahwa selulosa eter dapat menunda laju hidrasi dan derajat hidrasi gipsum desulfurisasi sampai batas tertentu, sehingga dosisnya tidak boleh terlalu besar, dan harus dikontrol dalam 1‰. Terlihat bahwa lapisan koloid yang terbentuk setelah selulosa eter bertemu dengan air teradsorpsi pada permukaan partikel gipsum yang didesulfurisasi, yang mengurangi laju hidrasi gipsum sebelum 2 jam. Pada saat yang sama, efek retensi dan pengentalan air yang unik menunda penguapan air bubur dan Disipasi bermanfaat untuk hidrasi lebih lanjut gipsum desulfurisasi pada tahap selanjutnya. Singkatnya, bila dosis yang tepat dikontrol, selulosa eter memiliki pengaruh terbatas pada laju hidrasi dan derajat hidrasi gipsum desulfurisasi itu sendiri. Pada saat yang sama, peningkatan kandungan selulosa eter dan berat molekul akan meningkatkan viskositas bubur secara signifikan dan menunjukkan kinerja retensi air yang sangat baik. Untuk memastikan fluiditas mortar self-leveling gipsum desulfurisasi, konsumsi air akan meningkat secara signifikan, yang disebabkan oleh waktu pengerasan mortar yang berkepanjangan. Alasan utama penurunan sifat mekanik.
3. Kesimpulan
(1) Ketika fluiditas digunakan sebagai indeks kontrol, dengan peningkatan kandungan selulosa eter, waktu pengerasan mortar self-leveling berbasis gipsum yang didesulfurisasi diperpanjang secara signifikan, dan sifat mekanik berkurang secara signifikan; dibandingkan dengan kandungannya, berat molekul selulosa eter Peningkatan tersebut memiliki pengaruh yang kecil terhadap sifat mortar di atas. Mempertimbangkan secara komprehensif, selulosa eter harus dipilih dengan berat molekul kecil (nilai viskositas lebih rendah dari 20.000 Pa·s), dan dosisnya harus dikontrol dalam 1‰ dari bahan semen.
(2) Hasil uji panas hidrasi gipsum desulfurisasi menunjukkan bahwa dalam lingkup pengujian ini, selulosa eter mempunyai pengaruh yang terbatas terhadap laju hidrasi dan proses hidrasi gipsum desulfurisasi. Peningkatan konsumsi air dan penurunan densitas curah merupakan penyebab utama penurunan sifat mekanik mortar berbahan dasar gipsum desulfurisasi.
Waktu posting: 08-Mei-2023