Ўласцівасці гіпсавага раствора

Уплыў утрымання эфіру цэлюлозы на ўтрыманне вады ў абяссерненым гіпсавым растворы ацэньвалі з дапамогай трох метадаў выпрабаванняў утрымання вады ў гіпсавым растворы, а вынікі выпрабаванняў параўноўвалі і аналізавалі. Даследаваўся ўплыў утрымання эфіру цэлюлозы на ўтрыманне вады, трываласць на сціск, трываласць на выгіб і трываласць счаплення гіпсавага раствора. Вынікі паказваюць, што ўключэнне эфіру цэлюлозы знізіць трываласць гіпсавага раствора на сціск, значна палепшыць утрыманне вады і трываласць счаплення, але мала паўплывае на трываласць на выгіб.

Ключавыя словы:затрымка вады; эфір цэлюлозы; гіпсавы раствор

Эфір цэлюлозы - вадараспушчальны палімерны матэрыял, які атрымоўваецца з натуральнай цэлюлозы шляхам растварэння шчолаччу, рэакцыі прышчэпкі (этэрыфікацыі), прамывання, сушкі, драбнення і іншых працэсаў. Эфір цэлюлозы можа выкарыстоўвацца ў якасці водаўтрымліваючага агента, загушчальніка, звязальнага рэчыва, дыспергатара, стабілізатара, суспендзіруючага агента, эмульгатара і плёнкаўтваральніка і г. д. Паколькі эфір цэлюлозы добра ўтрымлівае ваду і згушчае раствор, ён можа значна палепшыць працаздольнасць раствора, таму эфір цэлюлозы з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным водарастваральным палімерам у растворы. Эфір цэлюлозы часта выкарыстоўваецца ў якасці водаўтрымліваючага агента ў (дэсульфурацыі) гіпсавым растворы. Шматгадовыя даследаванні паказалі, што водаўтрымліваючы сродак аказвае вельмі важны ўплыў на якасць тынкоўкі і характарыстыкі антытынкавага пласта. Добрае ўтрыманне вады можа гарантаваць, што тынкоўка цалкам ўвільгатняе, гарантуе неабходную трываласць, паляпшае реологіческіх ўласцівасці тынкоўкі. Такім чынам, вельмі важна дакладна вымераць здольнасць гіпсу ўтрымліваць ваду. Па гэтай прычыне аўтар параўнаў два распаўсюджаных метаду выпрабаванняў раствора на ўтрыманне вады, каб пераканацца ў дакладнасці вынікаў эфіру цэлюлозы на характарыстыкі ўтрымання вады гіпсам і ацаніць механічныя ўласцівасці эфіру цэлюлозы на гіпсавым растворы. Уплыў , было праверана эксперыментальна.

1. Тэст

1.1 Сыравіна

Гіпс для дэсульфурацыі: гіпс для дэсульфурацыі дымавых газаў Шанхайскай электрастанцыі Shidongkou № 2 атрымліваюць сушкай пры 60°С і прокаливание пры 180°C. Эфір цэлюлозы: эфір метылгідраксіпрапілцэлюлозы, які пастаўляецца кампаніяй Kima Chemical Company, з глейкасцю 20000 мПа.·S; пясок сярэдні пясок.

1.2 Метад выпрабаванняў

1.2.1 Метад выпрабаванні хуткасці ўтрымання вады

(1) Метад вакуумнага ўсмоктвання ("Штукатурка гіпсу" GB/T28627-2012) Адрэжце кавалак якаснай фільтравальнай паперы сярэдняй хуткасці ад унутранага дыяметра варонкі Бюхнера, раскладзеце яго на дне варонкі Бюхнера і прахарчуйце вады. Надзеньце варонку Бюхнера на бутэльку з адсмоктваючым фільтрам, запусціце вакуумны помпа, фільтруйце на працягу 1 хвіліны, зніміце варонку Бюхнера, вытрыце рэшткі вады на дне фільтравальнай паперай і ўзважце (G1) з дакладнасцю да 0,1 г. Пакладзеце гіпсавую суспензію са стандартнай ступенню дыфузіі і спажываннем вады ў ўзважаную варонку Бюхнера і выкарыстоўвайце Т-вобразны скрабок, каб вертыкальна круціць у варонцы, каб выраўнаваць яе, каб таўшчыня суспензіі заставалася ў межах (10±0,5) мм. Вытрыце рэшткі гіпсавай суспензіі на ўнутранай сценцы варонкі Бюхнера, узважце (G2) з дакладнасцю да 0,1 г. Прамежак часу ад заканчэння мяшання да завяршэння ўзважвання не павінен быць больш за 5 хвілін. Пастаўце ўзважаную варонку Бюхнера на колбу фільтра і запусціце вакуумны помпа. Адрэгулюйце адмоўны ціск да (53,33±0,67) кПа або (400±5) мм рт.сл. на працягу 30 секунд. Фільтруйце адсмоктваннем на працягу 20 хвілін, затым зніміце варонку Бюхнера, вытрыце рэшткі вады ў ніжняй частцы рота фільтравальнай паперай, узважце (G3) з дакладнасцю да 0,1 г.

(2) Метад водапаглынання фільтравальнай паперы (1) (французскі стандарт) Складзеце змешаную завісь на некалькі слаёў фільтравальнай паперы. Выкарыстоўваюцца наступныя тыпы фільтравальнай паперы: (а) 1 пласт хутка фільтруючай паперы, якая знаходзіцца ў непасрэдным кантакце з суспензіяй; (b) 5 слаёў фільтравальнай паперы для павольнай фільтрацыі. У якасці паддона выступае пластыкавая круглая талерка, якая стаіць прама на стале. Адняць вагу пластыкавага дыска і фільтравальнай паперы для павольнай фільтрацыі (маса M0). Пасля таго, як парыжскі гіпс змяшалі з вадой з адукацыяй кашыцы, яе неадкладна выліваюць у цыліндр (унутраны дыяметр 56 мм, вышыня 55 мм), пакрыты фільтравальнай паперай. Пасля таго, як суспензія знаходзіцца ў кантакце з фільтравальнай паперай на працягу 15 хвілін, паўторна ўзважце павольна фільтраваную паперу і паддон (маса M1). Каэфіцыент утрымання вады ў гіпсе выражаецца вагой вады, якая паглынаецца на квадратны сантыметр плошчы паглынання хранічнай фільтравальнай паперы, гэта значыць: водапаглынанне фільтравальнай паперы = (M1-M0)/24,63

(3) Метад водапаглынання фільтравальнай паперы (2) («Стандарты для асноўных метадаў выпрабаванняў будаўнічых раствораў» JGJ/T70) Узважце масу m1 непранікальнага ліста і сухой тэставай формы і масу m2 15 кавалкаў асяроддзя. -хуткая якасная фільтравальнай папера. Запоўніце растворную сумесь у пробную форму за адзін раз, устаўце і некалькі разоў пастукайце шпателем. Калі раствор для напаўнення будзе крыху вышэй, чым край пробнай формы, выкарыстоўвайце шпатель, каб саскрабці лішкі раствора з паверхні пробнай формы пад вуглом 450 градусаў, а затым выкарыстоўвайце шпатель, каб саскрабці раствор пласка па паверхні формы. паверхню тэставай формы пад адносна плоскім вуглом. Сатрыце раствор на краі выпрабавальнай формы і ўзважце агульную масу м3 выпрабавальнай формы, ніжняга непранікальнага ліста і раствора. Накрыйце паверхню раствора фільтравальнай сіткай, пакладзеце 15 кавалкаў фільтравальнай паперы на паверхню фільтравальнай сіткі, накрыйце паверхню фільтравальнай паперы непранікальным лістом і прыцісніце непранікальны ліст вагай 2 кг. Пастаяўшы на працягу 2 хвілін, выдаліце ​​цяжкія прадметы і непранікальныя лісты, дастаньце фільтравальную паперу (за выключэннем фільтруючага экрана) і хутка ўзважце фільтравальную паперу масай m4. Разлічыце вільготнасць раствора па суадносінах раствора і колькасці дададзенай вады.

1.2.2 Метады выпрабаванняў на трываласць на сціск, трываласць на выгіб і трываласць счаплення

Трываласць гіпсавага раствора на сціск, трываласць на выгіб, трываласць счаплення і звязаныя з імі ўмовы выпрабаванняў праводзяцца ў адпаведнасці з этапамі працы ў «Гіпсавая тынкоўка» GB/T 28627-2012.

2. Вынікі выпрабаванняў і аналіз

2.1 Уплыў эфіру цэлюлозы на ўтрыманне вады ў растворы - параўнанне розных метадаў выпрабаванняў

Каб параўнаць адрозненні розных метадаў выпрабаванняў на ўтрыманне вады, для адной і той жа формулы гіпсу былі пратэставаны тры розныя метады.

З вынікаў параўнання тэстаў трох розных метадаў відаць, што калі колькасць водаўтрымліваючага агента павялічваецца з 0 да 0,1%, вынік тэсту з выкарыстаннем метаду водапаглынання фільтравальнай паперы (1) зніжаецца са 150,0 мг/см3.² да 8,1 мг/см² , зменшылася на 94,6%; каэфіцыент утрымання вады растворам, вымераны метадам водапаглынання фільтравальнай паперы (2), павялічыўся з 95,9% да 99,9%, а каэфіцыент утрымання вады павялічыўся толькі на 4%; вынік выпрабаванняў метаду вакуумнага ўсмоктвання павялічыўся на 69% 0,8% павялічыўся да 96,0%, хуткасць затрымкі вады павялічылася на 37,5%.

З гэтага відаць, што хуткасць утрымання вады, вымераная метадам водапаглынання фільтравальнай паперы (2), не можа выявіць розніцу ў прадукцыйнасці і дазоўцы водаўтрымліваючага агента, што не спрыяе дакладнаму тэсту і ацэнцы хуткасць затрымкі вады ў гіпсавым камерцыйным растворы, а метад вакуумнай фільтрацыі з-за Існуе прымусовае ўсмоктванне, таму розніца ў дадзеных можа быць прымусова адкрыта, каб адлюстраваць розніцу ў затрымцы вады. У той жа час вынікі выпрабаванняў з выкарыстаннем метаду водапаглынання фільтравальнай паперы (1) моцна вагаюцца ў залежнасці ад колькасці водаўтрымліваючага агента, што можа лепш павялічыць розніцу паміж колькасцю водаўтрымліваючага агента і гатункам. Аднак, паколькі каэфіцыент водапаглынання фільтравальнай паперы, вымераны гэтым метадам, уяўляе сабой колькасць вады, паглынутай фільтравальнай паперай на адзінку плошчы, расход вады пры стандартным каэфіцыенце дыфузіі раствора вар'іруецца ў залежнасці ад тыпу, дазоўкі і глейкасці раствора. водаўтрымліваючы агент змешаны, вынікі выпрабаванняў не могуць дакладна адлюстраваць сапраўднае ўтрыманне вады ў растворы. Стаўка.

Падводзячы вынік, метад вакуумнага ўсмоктвання можа эфектыўна адрозніваць выдатныя характарыстыкі ўтрымання вады растворам, і на яго не ўплывае расход вады растворам. Нягледзячы на ​​​​тое, што на вынікі выпрабаванняў метаду водапаглынання фільтравальнай паперы (1) уплывае расход вады растворам, з-за простых этапаў эксперыментальнай эксплуатацыі эфектыўнасць утрымання вады растворам можна параўнаць па той жа формуле.

Суадносіны замацаванага гіпсавага кампазітнага цэментавага матэрыялу і сярэдняга пяску складае 1:2,5. Рэгулююць колькасць вады, змяняючы колькасць эфіру цэлюлозы. Даследаваны ўплыў утрымання эфіру цэлюлозы на каэфіцыент водаўтрымання гіпсавага раствора. З вынікаў выпрабаванняў відаць, што з павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы водаўтрыманне раствора значна паляпшаецца; пры дасягненні ўтрымання эфіру цэлюлозы 0% ад агульнай колькасці раствора.Прыкладна пры 10% крывая водапаглынання фільтравальнай паперы, як правіла, мяккая.

Структура эфіру цэлюлозы змяшчае гідраксільныя групы і эфірныя сувязі. Атамы ў гэтых групах звязваюцца з малекуламі вады, утвараючы вадародныя сувязі, так што свабодныя малекулы вады ператвараюцца ў звязаную ваду, адыгрываючы, такім чынам, добрую ролю ў затрымцы вады. У растворы, каб каагуляваць, гіпсу патрэбна вада. Увільгатняйце. Разумная колькасць эфіру цэлюлозы можа ўтрымліваць вільгаць у растворы на працягу дастаткова доўгага часу, так што працэс схоплівання і цвярдзення можа працягвацца. Калі яго доза занадта вялікая, не толькі эфект паляпшэння не відавочны, але і кошт павялічыцца, таму разумная дазоўка вельмі важная. Улічваючы прадукцыйнасць і розніцу ў глейкасці розных водаўтрымліваючых сродкаў, утрыманне эфіру цэлюлозы вызначана роўным 0,10% ад агульнай колькасці раствора.

2.2 Уплыў утрымання эфіру цэлюлозы на механічныя ўласцівасці гіпсу

2.2.1 Уплыў на трываласць на сціск і трываласць на выгіб

Суадносіны замацаванага гіпсавага кампазітнага цэментавага матэрыялу і сярэдняга пяску складае 1:2,5. Зменіце колькасць эфіру цэлюлозы і адрэгулюйце колькасць вады. З вынікаў эксперыменту відаць, што з павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы трываласць на сціск мае значную тэндэнцыю да зніжэння, а трываласць на выгіб не мае відавочных змен.

З павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы трываласць раствора на сціск 7d зніжалася. Літаратура [6] лічыць, што гэта галоўным чынам таму, што: (1) калі эфір цэлюлозы дадаецца ў раствор, колькасць гнуткіх палімераў у порах раствора павялічваецца, і гэтыя гнуткія палімеры не могуць забяспечыць жорсткую падтрымку, калі кампазітная матрыца сціскаецца. эфект, так што трываласць раствора на сціск памяншаецца (аўтар гэтага артыкула лічыць, што аб'ём палімера эфіру цэлюлозы вельмі малы, і ўздзеянне ціску можна не ўлічваць); (2) з павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы яго эфект утрымання вады становіцца ўсё лепш і лепш, так што пасля фармавання тэставага блока раствора павялічваецца сітаватасць у тэставым блоку раствора, што зніжае кампактнасць зацвярдзелага цела і аслабляе здольнасць зацвярдзелага цела супраціўляцца знешнім сілам, такім чынам зніжаючы трываласць раствора на сціск (3) Калі сухі раствор змешваецца з вадой, часціцы эфіру цэлюлозы спачатку адсарбуюцца на паверхні часціц цэменту, каб ўтвараюць латексную плёнку, якая зніжае гідратацыю гіпсу, тым самым зніжаючы трываласць раствора. З павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы каэфіцыент складчатасці матэрыялу зніжаўся. Аднак, калі колькасць занадта вялікая, характарыстыкі раствора будуць зніжацца, што выяўляецца ў тым, што раствор занадта глейкі, лёгка прыліпае да нажа і цяжка расцякаецца падчас будаўніцтва. У той жа час, улічваючы, што паказчык водаўтрымання таксама павінен адпавядаць умовам, колькасць эфіру цэлюлозы вызначаецца ад 0,05% да 0,10% ад агульнай колькасці раствора.

2.2.2 Уплыў на трываласць сувязі на разрыў

Эфір цэлюлозы называецца агентам, які ўтрымлівае ваду, і яго функцыя заключаецца ў павышэнні хуткасці ўтрымання вады. Мэта складаецца ў тым, каб падтрымліваць вільгаць, якая змяшчаецца ў гіпсавай суспензіі, асабліва пасля таго, як гіпсавая суспензія наносіцца на сцяну, вільгаць не будзе паглынацца матэрыялам сцяны, каб забяспечыць утрыманне вільгаці гіпсавай суспензіяй на мяжы падзелу. Рэакцыя гідратацыі, каб забяспечыць трываласць сувязі інтэрфейсу. Выконвайце суадносіны гіпсавага кампазітнага цэментавага матэрыялу і сярэдняга пяску 1:2,5. Зменіце колькасць эфіру цэлюлозы і адрэгулюйце колькасць вады.

З вынікаў выпрабаванняў відаць, што з павелічэннем утрымання эфіру цэлюлозы, хаця трываласць на сціск памяншаецца, яго трываласць на расцяжэнне паступова павялічваецца. Даданне эфіру цэлюлозы можа ўтварыць тонкую палімерную плёнку паміж эфірам цэлюлозы і часціцамі гідратацыі. Палімерная плёнка з эфіру цэлюлозы раствараецца ў вадзе, але ў сухіх умовах дзякуючы сваёй кампактнасці яна мае здольнасць прадухіляць выпарэнне вільгаці. Плёнка валодае герметычным эфектам, што паляпшае сухасць раствора. Дзякуючы добраму ўтрыманню вады эфірам цэлюлозы ўнутры раствора захоўваецца дастаткова вады, што забяспечвае поўнае развіццё гідратацыйнага цвярдзення і трываласці, а таксама паляпшае трываласць счаплення раствора. Акрамя таго, даданне эфіру цэлюлозы паляпшае кагезію раствора і робіць раствор добрай пластычнасцю і гнуткасцю, што таксама робіць раствор здольным адаптавацца да дэфармацыі асновы пры ўсаджванні, тым самым паляпшаючы трываласць счаплення раствора. . З павелічэннем ўтрымання эфіру цэлюлозы павялічваецца адгезія гіпсавага раствора да матэрыялу асновы. Калі трываласць счаплення на расцяжэнне гіпсу для гіпсу ніжняга пласта складае >0,4 МПа, трываласць счаплення на расцяжэнне лічыцца кваліфікаванай і адпавядае стандарту "Гіпс для гіпсу" GB/T2827.2012. Аднак, улічваючы, што ўтрыманне эфіру цэлюлозы складае 0,10% B цаляў, трываласць не адпавядае патрабаванням, таму ўтрыманне цэлюлозы вызначаецца 0,15% ад агульнай колькасці раствора.

3. Заключэнне

(1) Каэфіцыент утрымання вады, вымераны метадам водапаглынання фільтравальнай паперай (2), не можа выявіць розніцу ў прадукцыйнасці і дазоўцы водаўтрымліваючага агента, што не спрыяе дакладнаму тэсту і ацэнцы хуткасці ўтрымання вады гіпсавы таварны раствор. Метад вакуумнага ўсмоктвання можа эфектыўна адрозніваць выдатную прадукцыйнасць утрымання вады растворам і не ўплывае на расход вады растворам. Нягледзячы на ​​​​тое, што на вынікі выпрабаванняў метаду водапаглынання фільтравальнай паперы (1) уплывае расход вады растворам, з-за простых этапаў эксперыментальнай эксплуатацыі эфектыўнасць утрымання вады растворам можна параўнаць па той жа формуле.

(2) Павелічэнне ўтрымання эфіру цэлюлозы паляпшае ўтрыманне вады ў гіпсавым растворы.

(3) Уключэнне эфіру цэлюлозы зніжае трываласць раствора на сціск і паляпшае трываласць счаплення з асновай. Эфір цэлюлозы мала ўплывае на трываласць раствора на выгіб, таму каэфіцыент складвання раствора зніжаецца.