Гипс ерітіндісінің қасиеттері

Күкіртсіздендірілген гипс ерітіндісінің су ұстауына целлюлоза эфирі құрамының әсері гипс ерітіндісін су ұстаудың үш сынау әдісімен бағаланды және сынақ нәтижелері салыстырылды және талданды. Целлюлоза эфирінің құрамындағы гипс ерітіндісінің суды ұстауға, сығымдауға, иілу беріктігіне және байланыс беріктігіне әсері зерттелді. Нәтижелер целлюлоза эфирін қосу гипс ерітіндісінің сығымдалу беріктігін төмендететінін, суды ұстауды және байланыстыру беріктігін айтарлықтай жақсартатынын, бірақ иілу беріктігіне аз әсер ететінін көрсетеді.

Негізгі сөздер:суды сақтау; целлюлоза эфирі; гипс ерітіндісі

Целлюлоза эфирі суда еритін полимер материалы болып табылады, ол табиғи целлюлозадан сілтіні еріту, егу реакциясы (этерификация), жуу, кептіру, ұнтақтау және басқа процестер арқылы өңделеді. Целлюлоза эфирін суды ұстағыш, қоюландырғыш, байланыстырғыш, дисперсті, тұрақтандырғыш, суспензия, эмульгатор және қабық түзетін көмекші және т.б. ретінде пайдалануға болады. Целлюлоза эфирі ерітіндіде суды жақсы ұстайтын және қалыңдататын әсерге ие болғандықтан, ол жұмыс қабілеттілігін айтарлықтай жақсарта алады. ерітінді, сондықтан целлюлоза эфирі ерітіндіде ең көп қолданылатын суда еритін полимер болып табылады. Целлюлоза эфирі көбінесе гипс ерітіндісінде суды сақтайтын агент ретінде қолданылады (күкіртсіздендіру). Көп жылдық зерттеулер көрсеткендей, суды сақтайтын агент сылақтың сапасына және сылауға қарсы қабаттың өнімділігіне өте маңызды әсер етеді. Суды жақсы ұстау сылақтың толық ылғалдануын қамтамасыз етеді, қажетті беріктікке кепілдік береді, сылақ сылақтың реологиялық қасиеттерін жақсартады. Сондықтан гипстің суды сақтау қабілетін дәл өлшеу өте маңызды. Осы себепті автор целлюлоза эфирінің гипстің суды ұстау көрсеткіштері бойынша нәтижелерінің дәлдігін қамтамасыз ету және гипс ерітіндісіндегі целлюлоза эфирінің механикалық қасиеттерін бағалау үшін ерітіндінің суды ұстап тұруын сынаудың екі жалпы әдісін салыстырды. -ның әсері эксперименталды түрде тексерілді.

1. Тест

1.1 Шикізат

Күкіртсіздендіру гипсі: Шанхай Шидунгкоу №2 электр станциясының түтін газын күкіртсіздендіру гипсі 60 температурада кептіру арқылы алынады.°C және 180-де күйдіру°C. Целлюлоза эфирі: Kima Chemical компаниясы ұсынған метил гидроксипропил целлюлоза эфирі, тұтқырлығы 20000 мПа·S; құм орташа құм.

1.2 Тест әдісі

1.2.1 Су ұстау жылдамдығының сынақ әдісі

(1) Вакуумды сору әдісі («Сылақ гипс» GB/T28627-2012) Бюхнер шұңқырының ішкі диаметрінен орташа жылдамдықтағы сапалы сүзгі қағазының бір бөлігін кесіп алып, оны Бюхнер шұңқырының түбіне жайып, оны сулаңыз. су. Бюхнер воронкасын сорғыш сүзгі бөтелкесіне салыңыз, вакуумдық сорғыны іске қосыңыз, сүзгі 1 мин, Бюхнер воронкасын алыңыз, түбіндегі қалдық суды сүзгі қағазымен сүртіңіз және өлшеңіз (G1), дәлдігі 0,1 г. Өлшенген Бюхнер шұңқырына стандартты диффузиялық және су шығыны бар гипс суспензиясын салыңыз да, шұңқырдың қалыңдығын (10±0,5) мм . Бухнер шұңқырының ішкі қабырғасындағы қалдық гипс ерітіндісін сүртіңіз, өлшеңіз (G2), дәлдігі 0,1 г. Араластыру аяқталғаннан бастап өлшеудің аяқталуына дейінгі уақыт аралығы 5 минуттан аспауы керек. Өлшенген Бюхнер воронкасын сүзгі колбасына салып, вакуумдық сорғыны іске қосыңыз. Теріс қысымды (53.33±0,67) кПа немесе (400±5) 30 секунд ішінде мм рт.ст. 20 минут бойы сорып сүзу, содан кейін Бюхнер воронкасын алып тастаңыз, төменгі ауыздағы қалдық суды сүзгі қағазымен сүртіңіз, өлшеңіз (G3), дәлдігі 0,1 г.

(2) Сүзгі қағазының суын сіңіру әдісі (1) (Француз стандарты) Аралас суспензияны сүзгі қағазының бірнеше қабатына салыңыз. Қолданылатын сүзгі қағазының түрлері: (a) суспензиямен тікелей байланыста болатын жылдам сүзілетін сүзгі қағазының 1 қабаты; (b) баяу сүзу үшін сүзгі қағазының 5 қабаты. Пластикалық дөңгелек табақ паллет ретінде әрекет етеді және ол тікелей үстелге отырады. Баяу сүзу үшін пластикалық диск пен сүзгі қағазының салмағын шегеріңіз (массасы M0). Парис сылағын сумен араластырып, суспензия түзгеннен кейін оны дереу сүзгі қағазымен жабылған цилиндрге (ішкі диаметрі 56мм, биіктігі 55мм) құяды. Қоспа сүзгі қағазымен 15 минут байланыста болғаннан кейін, баяу сүзілетін сүзгі қағазы мен паллет (масса M1) қайта өлшеңіз. Сылақтың суды ұстауы созылмалы сүзгі қағазының жұту аймағының шаршы сантиметріне сіңірілген судың салмағымен өрнектеледі, яғни: сүзгі қағазының суды сіңіруі = (М1-М0)/24,63

(3) Сүзгі қағазының суды сіңіру әдісі (2) («Құрылыс ерітіндісінің негізгі өнімділігін сынау әдістеріне арналған стандарттар» JGJ/T70) Су өткізбейтін парақ пен құрғақ сынақ қалыптың m1 массасын және 15 дана ортаның m2 массасын өлшеңіз. - жылдам сапалы сүзгі қағазы. Ерітінді қоспасын бір уақытта сынама қалыпқа толтырыңыз және оны қалақшамен бірнеше рет салып, шайқаңыз. Толтырғыш ерітінді сынама қалыптың шетінен сәл жоғары болған кезде, шпательді пайдаланып сынама қалыптың бетіндегі артық ерітіндіні 450 градус бұрышпен сүртіңіз, содан кейін шпательмен ерітіндіні тегіс етіп қырыңыз. салыстырмалы тегіс бұрышта сынақ қалып беті. Сынақ қалыптың шетіндегі ерітіндіні сүртіңіз және сыналатын қалыптың, төменгі су өткізбейтін қаңылтырдың және ерітіндінің жалпы массасын м3 өлшеңіз. Ерітінді бетін сүзгі торымен жауып, сүзгі экранының бетіне 15 дана фильтр қағазын салып, сүзгі қағазының бетін су өткізбейтін парақпен жауып, 2 кг салмақпен өткізбейтін парақты басады. 2 минут орнында тұрғаннан кейін ауыр заттарды және су өткізбейтін парақтарды алып тастаңыз, сүзгі қағазын (сүзгі экранынан басқа) алыңыз және сүзгі қағазының массасын m4 жылдам өлшеңіз. Ерітінді мен қосылған судың қатынасы бойынша ерітіндінің ылғалдылығын есептеңіз.

1.2.2 Қысу, иілу және байланыс беріктігін сынау әдістері

Гипс ерітіндісінің қысу күші, иілу күші, байланыс беріктігін сынау және оған қатысты сынақ шарттары GB/T 28627-2012 «Сылақ гипс» бөліміндегі жұмыс қадамдарына сәйкес орындалады.

2. Тест нәтижелері және талдау

2.1 Целлюлоза эфирінің ерітіндінің су ұстауына әсері – әртүрлі сынау әдістерін салыстыру

Әртүрлі суды ұстап тұру сынау әдістерінің айырмашылығын салыстыру үшін гипстің бір формуласы үшін үш түрлі әдіс сыналған.

Үш түрлі әдісті салыстыру нәтижелерінен суды сақтайтын заттың мөлшері 0-ден 0,1%-ға дейін жоғарылағанда, сүзгі қағазының суды сіңіру әдісін (1) пайдаланатын сынақ нәтижесі 150,0 мг/см-ден төмендейтінін көруге болады.² 8,1 мг/см дейін² , 94,6%-ға төмендеді; сүзгі қағазы суды сіңіру әдісімен өлшенген ерітіндінің суды ұстау көрсеткіші (2) 95,9%-дан 99,9%-ға дейін өсті, ал суды ұстау көрсеткіші тек 4%-ға өсті; вакуумды сору әдісінің сынау нәтижесі 69%-ға ,8%-ға 96,0%-ға, суды ұстау көрсеткіші 37,5%-ға артты.

Бұдан көруге болады, сүзгі қағазы суды сіңіру әдісімен өлшенген суды ұстау жылдамдығы (2) су ұстағыш агенттің өнімділігі мен мөлшерлеуіндегі айырмашылықты аша алмайды, бұл суды ұстау құралын дәл сынауға және бағалауға көмектеспейді. Гипстің коммерциялық ерітіндісінің суды ұстау жылдамдығы және вакуумды сүзу әдісі мәжбүрлі сору мүмкіндігіне байланысты, сондықтан деректердегі айырмашылық суды ұстаудағы айырмашылықты көрсету үшін мәжбүрлі түрде ашылуы мүмкін. Сонымен қатар, сүзгі қағазының суды сіңіру әдісін (1) қолданатын сынақ нәтижелері суды сақтайтын агенттің мөлшеріне байланысты айтарлықтай өзгереді, бұл суды сақтайтын агент мөлшері мен сорттың арасындағы айырмашылықты жақсырақ кеңейте алады. Дегенмен, бұл әдіспен өлшенетін сүзгі қағазының суды сіңіру жылдамдығы сүзгі қағазы бір аумаққа сіңетін су мөлшері болғандықтан, ерітіндінің стандартты диффузиялық қабілетінің суды тұтынуы ерітіндінің түріне, дозасына және тұтқырлығына байланысты өзгереді. суды сақтайтын агент араласқанда, сынақ нәтижелері ерітіндінің шынайы су ұстауын дәл көрсете алмайды. Бағалау.

Қорытындылай келе, вакуумды сору әдісі ерітіндінің суды сақтаудың тамаша көрсеткіштерін тиімді ажырата алады және оған ерітіндінің су шығыны әсер етпейді. Сүзгі қағазының суды сіңіру әдісінің (1) сынақ нәтижелеріне ерітіндінің су шығыны әсер еткенімен, қарапайым тәжірибелік операция қадамдарына байланысты ерітіндінің суды ұстау өнімділігін сол формула бойынша салыстыруға болады.

Бекітілген гипс композитті цементті материалдың орташа құмға қатынасы 1: 2,5 құрайды. Целлюлоза эфирінің мөлшерін өзгерту арқылы су мөлшерін реттеңіз. Құрамындағы целлюлоза эфирінің гипс ерітіндісінің суды ұстау жылдамдығына әсері зерттелді. Сынақ нәтижелерінен целлюлоза эфирінің құрамының жоғарылауымен ерітіндінің суды ұстауы айтарлықтай жақсарғанын көруге болады; целлюлоза эфирінің мөлшері ерітіндінің жалпы мөлшерінің 0% жеткенде.Шамамен 10% болғанда, сүзгі қағазының суды сіңіру қисығы жұмсақ болады.

Целлюлоза эфирінің құрылымында гидроксил топтары мен эфирлік байланыстар бар. Бұл топтардағы атомдар сутектік байланыстарды құру үшін су молекулаларымен байланысады, осылайша бос су молекулалары байланысқан суға айналады, осылайша суды ұстауда жақсы рөл атқарады. Ерітіндіде, коагуляция үшін гипске су қажет. Ылғалдандырыңыз. Целлюлоза эфирінің ақылға қонымды мөлшері ерітіндідегі ылғалды жеткілікті ұзақ уақыт сақтай алады, осылайша орнату және қатаю процесі жалғасады. Оның дозасы тым үлкен болғанда, жақсарту әсері ғана емес, сонымен қатар құны да артады, сондықтан ақылға қонымды доза өте маңызды. Әртүрлі су ұстағыш агенттердің өнімділігі мен тұтқырлық айырмашылығын ескере отырып, целлюлоза эфирінің құрамы ерітіндінің жалпы мөлшерінің 0,10% құрайды.

2.2 Целлюлоза эфирінің гипстің механикалық қасиеттеріне әсері

2.2.1 Қысу және иілу беріктігіне әсері

Бекітілген гипс композитті цементті материалдың орташа құмға қатынасы 1: 2,5 құрайды. Целлюлоза эфирінің мөлшерін өзгертіп, су мөлшерін реттеңіз. Тәжірибе нәтижелерінен целлюлоза эфирі мөлшерінің жоғарылауымен қысу беріктігі айтарлықтай төмендеу тенденциясына ие екенін, ал иілу беріктігінің айқын өзгермейтінін көруге болады.

Целлюлоза эфирінің мөлшерінің жоғарылауымен ерітіндінің 7d сығуға беріктігі төмендеді. Әдебиеттер [6] мұның негізгі себебі: (1) ерітіндіге целлюлоза эфирін қосқанда, ерітіндінің кеуектеріндегі иілгіш полимерлер ұлғаяды және бұл иілгіш полимерлер композиттік матрица қысылған кезде қатты тірек бола алмайды. әсері, сондықтан ерітіндінің қысу беріктігі төмендейді (осы жұмыстың авторы целлюлоза эфир полимерінің көлемі өте аз деп есептейді және қысымның әсерінен болатын әсерді елемеуге болады); (2) целлюлоза эфирінің құрамының жоғарылауымен оның суды ұстау әсері барған сайын жақсарып келеді, осылайша ерітінді сынау блогы пайда болғаннан кейін ерітінді сынау блогындағы кеуектілік артады, бұл шыңдалған дененің жинақылығын төмендетеді. және шыңдалған дененің сыртқы күштерге қарсы тұру қабілетін әлсіретеді, осылайша ерітіндінің қысу беріктігін төмендетеді (3) Құрғақ араласқан ерітіндіні сумен араластырғанда, целлюлоза эфирінің бөлшектері алдымен цемент бөлшектерінің бетіне адсорбцияланады. гипстің ылғалдануын төмендететін, осылайша ерітіндінің беріктігін төмендететін латексті пленканы құрайды. Целлюлоза эфирінің жоғарылауымен материалдың қатпарлану коэффициенті төмендеді. Алайда, мөлшері тым үлкен болған кезде, ерітіндінің өнімділігі төмендейді, бұл ерітіндінің тым тұтқыр, пышаққа оңай жабысуынан және құрылыс кезінде жайылуы қиын болғандықтан көрінеді. Бұл ретте суды ұстау көрсеткіші де шарттарға сай болуы керектігін ескере отырып, целлюлоза эфирінің мөлшері ерітіндінің жалпы мөлшерінің 0,05%-дан 0,10%-ға дейін анықталады.

2.2.2 Созылу беріктігіне әсері

Целлюлоза эфирі суды сақтайтын агент деп аталады және оның қызметі суды ұстау жылдамдығын арттыру болып табылады. Мақсаты гипс суспензиясының құрамындағы ылғалды сақтау, әсіресе гипс ерітіндісін қабырғаға жағып болғаннан кейін ылғал қабырға материалына сіңбейді, осылайша гипстік суспензияның ылғалдылық интерфейсінде сақталуын қамтамасыз етеді. Интерфейстің байланыс беріктігін қамтамасыз ету үшін ылғалдандыру реакциясы. Гипс композитті цементті материалдың орташа құмға қатынасын 1: 2,5 деңгейінде сақтаңыз. Целлюлоза эфирінің мөлшерін өзгертіп, су мөлшерін реттеңіз.

Сынақ нәтижелерінен целлюлоза эфирінің мөлшері артқан сайын қысу беріктігі төмендегенімен, оның созылу беріктігі біртіндеп арта түсетінін көруге болады. Целлюлоза эфирін қосу целлюлоза эфирі мен гидратация бөлшектері арасында жұқа полимерлі қабықша түзе алады. Целлюлоза эфир полимерлі пленкасы суда ериді, бірақ құрғақ жағдайда, оның ықшамдығына байланысты ылғалдың булану рөлін болдырмайды. Пленка ерітіндінің құрғақтығын жақсартатын тығыздағыш әсерге ие. Целлюлоза эфирінің суды жақсы ұстауына байланысты ерітіндінің ішінде жеткілікті су сақталады, осылайша гидратацияның қатаюы мен беріктігінің толық дамуын қамтамасыз етеді және ерітіндінің жабысу беріктігін арттырады. Сонымен қатар, целлюлоза эфирін қосу ерітіндінің біріктірілуін жақсартады және ерітіндіні жақсы пластикалық және икемділікке ие етеді, бұл сонымен қатар ерітіндіні субстраттың шөгу деформациясына жақсы бейімделуге мүмкіндік береді, осылайша ерітіндінің байланыс беріктігін жақсартады. . Целлюлоза эфирі мөлшерінің жоғарылауымен гипс ерітіндісінің негізгі материалға адгезиясы артады. Төменгі қабаттың сылақ гипсінің созылу беріктігі >0,4МПа болғанда, созылу беріктігі жарамды болып табылады және GB/T2827.2012 «Сылақ гипсі» стандартына сәйкес келеді. Бірақ целлюлоза эфирінің мөлшері 0,10% В дюйм екенін ескерсек, беріктігі талапқа сай емес, сондықтан целлюлозаның мөлшері ерітіндінің жалпы мөлшерінің 0,15% құрайтыны анықталды.

3. Қорытынды

(1) Сүзгі қағазының суды сіңіру әдісімен өлшенген суды ұстау жылдамдығы (2) су ұстағыш агенттің өнімділігі мен дозасындағы айырмашылықты аша алмайды, бұл суды ұстау жылдамдығын дәл сынауға және бағалауға көмектеспейді. коммерциялық гипс ерітіндісі. Вакуумды сору әдісі ерітіндінің тамаша суды сақтау өнімділігін тиімді ажырата алады және ерітіндінің суды тұтынуына әсер етпейді. Сүзгі қағазының суды сіңіру әдісінің (1) сынақ нәтижелеріне ерітіндінің су шығыны әсер еткенімен, қарапайым тәжірибелік операция қадамдарына байланысты ерітіндінің суды ұстау өнімділігін сол формула бойынша салыстыруға болады.

(2) Целлюлоза эфирінің мөлшерінің жоғарылауы гипс ерітіндісінің суды ұстауын жақсартады.

(3) Целлюлоза эфирінің қосылуы ерітіндінің қысу беріктігін төмендетеді және субстратпен байланысу беріктігін жақсартады. Целлюлоза эфирі ерітіндінің иілу беріктігіне аз әсер етеді, сондықтан ерітіндінің қатпарлану коэффициенті төмендейді.