Свойства гипсового раствора

Влияние содержания эфира целлюлозы на водоудержание десульфурированного гипсового раствора оценивали с помощью трех методов испытаний водоудержания гипсового раствора, а результаты испытаний сравнивали и анализировали. Изучено влияние содержания эфира целлюлозы на водоудержание, прочность на сжатие, прочность на изгиб и прочность сцепления гипсового раствора. Результаты показывают, что введение эфира целлюлозы снижает прочность гипсового раствора на сжатие, значительно улучшает водоудержание и прочность сцепления, но мало влияет на прочность на изгиб.

Ключевые слова:задержка воды; эфир целлюлозы; гипсовый раствор

Эфир целлюлозы представляет собой водорастворимый полимерный материал, который получают из природной целлюлозы путем растворения щелочи, реакции прививки (этерификации), промывки, сушки, измельчения и других процессов. Эфир целлюлозы может использоваться в качестве водоудерживающего агента, загустителя, связующего, диспергатора, стабилизатора, суспендирующего агента, эмульгатора, пленкообразователя и т. д. Поскольку эфир целлюлозы хорошо удерживает воду и загущает раствор, он может значительно улучшить удобоукладываемость. раствора, поэтому эфир целлюлозы является наиболее часто используемым водорастворимым полимером в растворе. Эфир целлюлозы часто используется в качестве водоудерживающего агента в гипсовом растворе (обессеривании). Многолетние исследования показали, что водоудерживающий агент оказывает очень важное влияние на качество штукатурки и работоспособность антиштукатурного слоя. Хорошее удержание воды обеспечивает полную гидратацию штукатурки, гарантирует необходимую прочность, улучшает реологические свойства штукатурки. Поэтому очень важно точно измерить водоудерживающую способность гипса. По этой причине автор сравнил два распространенных метода испытаний на удержание воды в строительном растворе, чтобы обеспечить точность результатов воздействия эфира целлюлозы на водоудерживающую способность гипса, а также оценить механические свойства эфира целлюлозы на гипсовом растворе. Влияние , было проверено экспериментально.

1. Тест

1.1 Сырье

Гипс для обессеривания: Гипс для обессеривания дымовых газов электростанции № 2 в Шанхае Шидункоу получается путем сушки при температуре 60°С.°С и прокаливание при 180°C. Эфир целлюлозы: эфир метилгидроксипропилцеллюлозы, предоставленный Kima Chemical Company, с вязкостью 20 000 мПа.·С; песок средний.

1.2 Метод испытания

1.2.1 Метод определения степени удержания воды

(1) Метод вакуумного всасывания («Штукатурный гипс» GB/T28627-2012) Отрежьте кусок качественной фильтровальной бумаги средней скорости от внутреннего диаметра воронки Бюхнера, разложите его на дне воронки Бюхнера и пропитайте его вода. Наденьте воронку Бюхнера на бутыль с аспирационным фильтром, включите вакуумный насос, профильтруйте в течение 1 мин, снимите воронку Бюхнера, вытрите остатки воды на дне фильтровальной бумагой и взвесьте (G1) с точностью до 0,1 г. Поместите гипсовую суспензию со стандартной степенью диффузии и расходом воды во взвешенную воронку Бюхнера и с помощью Т-образного скребка вращайте ее вертикально в воронке, чтобы выровнять ее так, чтобы толщина суспензии оставалась в пределах (10±0,5) мм. Удалите остатки гипсовой суспензии с внутренней стенки воронки Бюхнера, взвесьте (G2) с точностью до 0,1 г. Интервал времени от завершения перемешивания до завершения взвешивания не должен превышать 5 мин. Поместите навеску воронки Бюхнера на колбу-фильтр и включите вакуумный насос. Отрегулируйте отрицательное давление до (53,33±0,67) кПа или (400±5) мм рт.ст. в течение 30 секунд. Аспирационная фильтрация в течение 20 минут, затем вынимают воронку Бюхнера, вытирают остатки воды в нижней части рта фильтровальной бумагой, взвешивают (G3) с точностью до 0,1 г.

(2) Метод поглощения воды фильтровальной бумагой (1) (Французский стандарт) Уложите смешанную суспензию в несколько слоев фильтровальной бумаги. Типы используемой фильтровальной бумаги: (a) 1 слой фильтровальной бумаги для быстрой фильтрации, непосредственно контактирующий с суспензией; (б) 5 слоев фильтровальной бумаги для медленной фильтрации. Пластиковая круглая тарелка выполняет роль поддона и располагается прямо на столе. Вычтите вес пластикового диска и фильтровальной бумаги для медленной фильтрации (масса М0). После того как гипс смешивается с водой до образования суспензии, ее сразу же выливают в цилиндр (внутренний диаметр 56 мм, высота 55 мм), покрытый фильтровальной бумагой. После контакта суспензии с фильтровальной бумагой в течение 15 минут повторно взвесьте медленно фильтрованную фильтровальную бумагу и поддон (масса М1). Водоудержание гипса выражается массой воды, поглощенной на квадратный сантиметр площади впитывания фильтровальной бумаги, то есть: водопоглощение фильтровальной бумаги = (M1-M0)/24,63.

(3) Метод водопоглощения фильтровальной бумагой (2) («Стандарты для основных методов испытаний строительных растворов» JGJ/T70) Взвесьте массу m1 непроницаемого листа и сухой формы для испытаний, а также массу m2 15 кусков среды. -скоростная качественная фильтровальная бумага. Заполните растворную смесь в пробную форму за один раз, вставьте ее и несколько раз растолките лопаткой. Когда заполняющий раствор немного выше края пробной формы, используйте шпатель, чтобы соскрести излишки раствора с поверхности пробной формы под углом 450 градусов, а затем с помощью шпателя соскребите раствор ровно с поверхности пробной формы. поверхность испытательной формы под относительно плоским углом. Сотрите раствор по краю испытательной формы и взвесьте общую массу м3 испытательной формы, нижнего непроницаемого листа и раствора. Накройте поверхность раствора фильтровальной сеткой, положите 15 кусочков фильтровальной бумаги на поверхность фильтровальной сетки, накройте поверхность фильтровальной бумаги непроницаемым листом и прижмите непроницаемый лист грузом 2 кг. Постояв неподвижно в течение 2 мин, уберите тяжелые предметы и непроницаемые листы, выньте фильтровальную бумагу (кроме фильтровальной сетки) и быстро взвесьте массу фильтровальной бумаги m4. Рассчитайте влажность раствора, исходя из соотношения раствора и количества добавленной воды.

1.2.2 Методы испытаний на прочность на сжатие, изгиб и прочность сцепления

Прочность гипсового раствора на сжатие, прочность на изгиб, испытание на прочность сцепления и соответствующие условия испытаний проводятся в соответствии с этапами эксплуатации, описанными в стандарте «Штукатурный гипс» GB/T 28627-2012.

2. Результаты испытаний и анализ

2.1 Влияние эфира целлюлозы на водоудержание строительного раствора – сравнение различных методов испытаний

Чтобы сравнить различия между различными методами испытаний на удержание воды, были протестированы три разных метода для одной и той же формулы гипса.

Из результатов сравнения испытаний трех различных методов видно, что при увеличении количества водоудерживающего агента от 0 до 0,1% результат испытания с использованием метода водопоглощения фильтровальной бумагой (1) падает со 150,0 мг/см.² до 8,1мг/см² , снизился на 94,6%; степень удержания воды раствором, измеренная методом водопоглощения фильтровальной бумагой (2), увеличилась с 95,9% до 99,9%, а степень удержания воды увеличилась только на 4%; результат испытаний методом вакуумного отсасывания увеличился на 69%, 8% увеличился до 96,0%, степень удержания воды увеличилась на 37,5%.

Из этого видно, что степень удержания воды, измеренная методом водопоглощения фильтровальной бумагой (2), не может выявить разницу в производительности и дозировке водоудерживающего агента, что не способствует точному тестированию и оценке степень удержания воды в гипсовом коммерческом растворе, а также метод вакуумной фильтрации из-за принудительного всасывания, поэтому разницу в данных можно принудительно открыть, чтобы отразить разницу в удержании воды. В то же время результаты испытаний с использованием метода водопоглощения фильтровальной бумагой (1) сильно колеблются в зависимости от количества водоудерживающего агента, что может лучше увеличить разницу между количеством водоудерживающего агента и сортом. Однако, поскольку скорость водопоглощения фильтровальной бумаги, измеренная этим методом, представляет собой количество воды, поглощенной фильтровальной бумагой на единицу площади, расход воды при стандартном коэффициенте диффузии раствора варьируется в зависимости от типа, дозировки и вязкости раствора. Если добавлен водоудерживающий агент, результаты испытаний не могут точно отражать истинное водоудержание раствора. Ставка.

Подводя итог, можно сказать, что метод вакуумного всасывания может эффективно обеспечить превосходные характеристики удержания воды раствором, и на него не влияет расход воды раствора. Хотя на результаты испытаний метода водопоглощения фильтровальной бумагой (1) влияет потребление воды раствором, из-за простых этапов экспериментальной эксплуатации эффективность удержания воды раствором можно сравнить по одной и той же формуле.

Соотношение неподвижного гипсового композиционного вяжущего материала к среднему песку составляет 1:2,5. Количество воды регулируйте, изменяя количество эфира целлюлозы. Изучено влияние содержания эфира целлюлозы на водоудерживающую способность гипсового раствора. Из результатов испытаний видно, что с увеличением содержания эфира целлюлозы водоудержание строительного раствора значительно улучшается; когда содержание эфира целлюлозы достигает 0% от общего количества раствора．При содержании около 10% кривая водопоглощения фильтровальной бумаги имеет тенденцию быть плавной.

Структура эфира целлюлозы содержит гидроксильные группы и эфирные связи. Атомы этих групп связываются с молекулами воды, образуя водородные связи, так что свободные молекулы воды становятся связанной водой, играя таким образом хорошую роль в удержании воды. В строительном растворе для коагуляции гипсу нужна вода. Гидратируйтесь. Разумное количество эфира целлюлозы может удерживать влагу в растворе достаточно долгое время, чтобы процесс схватывания и затвердевания мог продолжаться. Когда его дозировка слишком велика, не только эффект улучшения не очевиден, но и стоимость увеличивается, поэтому разумная дозировка очень важна. Учитывая разницу в характеристиках и вязкости различных водоудерживающих агентов, содержание эфира целлюлозы определяется как 0,10% от общего количества раствора.

2.2 Влияние содержания эфира целлюлозы на механические свойства гипса

2.2.1 Влияние на прочность на сжатие и изгиб

Соотношение неподвижного гипсового композиционного вяжущего материала к среднему песку составляет 1:2,5. Измените количество эфира целлюлозы и отрегулируйте количество воды. Из результатов эксперимента видно, что с увеличением содержания эфира целлюлозы прочность на сжатие имеет значительную тенденцию к снижению, а прочность на изгиб не имеет явного изменения.

С увеличением содержания эфира целлюлозы прочность раствора на сжатие 7d снижается. В литературе [6] полагают, что это происходит главным образом потому, что: (1) когда в раствор добавляется эфир целлюлозы, количество гибких полимеров в порах раствора увеличивается, и эти гибкие полимеры не могут обеспечить жесткую поддержку при сжатии композитной матрицы. эффект, вследствие которого снижается прочность раствора на сжатие (автор статьи считает, что объем полимера эфира целлюлозы очень мал, и воздействие давления можно не учитывать); (2) с увеличением содержания эфира целлюлозы его водоудерживающий эффект становится все лучше и лучше, так что после формирования образца раствора пористость в образце раствора увеличивается, что снижает компактность затвердевшего тела. и ослабляет способность затвердевшего тела сопротивляться внешним силам, тем самым снижая прочность раствора на сжатие. (3) Когда сухой раствор смешивается с водой, частицы эфира целлюлозы сначала адсорбируются на поверхности частиц цемента, образуют латексную пленку, которая снижает гидратацию гипса, тем самым снижая прочность раствора. С увеличением содержания эфира целлюлозы коэффициент складывания материала уменьшался. Однако при слишком большом количестве эксплуатационные характеристики раствора снизятся, что проявляется в том, что раствор слишком вязкий, легко прилипает к ножу и с трудом распределяется во время строительства. При этом, учитывая, что водоудерживающая способность также должна соответствовать условиям, количество эфира целлюлозы определяют в пределах от 0,05% до 0,10% от общего количества раствора.

2.2.2 Влияние на прочность соединения на растяжение

Эфир целлюлозы называется водоудерживающим агентом, и его функция заключается в увеличении скорости удержания воды. Цель состоит в том, чтобы сохранить влагу, содержащуюся в гипсовом растворе, особенно после того, как гипсовый раствор нанесен на стену, влага не будет поглощаться материалом стены, чтобы обеспечить удержание влаги гипсового раствора на границе раздела. Реакция гидратации, чтобы обеспечить прочность связи интерфейса. Соотношение гипсового композиционного вяжущего материала и среднего песка сохраняйте 1:2,5. Измените количество эфира целлюлозы и отрегулируйте количество воды.

Из результатов испытаний видно, что с увеличением содержания эфира целлюлозы, хотя прочность на сжатие и снижается, постепенно увеличивается ее прочность на растяжение. Добавление эфира целлюлозы может образовывать тонкую полимерную пленку между эфиром целлюлозы и гидратными частицами. Полимерная пленка из эфира целлюлозы растворяется в воде, но в сухих условиях благодаря своей компактности она способна предотвращать испарение влаги. Пленка обладает уплотняющим эффектом, что улучшает сухость раствора. Благодаря хорошему удержанию воды эфиром целлюлозы внутри раствора сохраняется достаточное количество воды, что обеспечивает полное развитие гидратного твердения и прочности, а также улучшает прочность сцепления раствора. Кроме того, добавление эфира целлюлозы улучшает когезию раствора и придает раствору хорошую пластичность и гибкость, что также позволяет раствору хорошо адаптироваться к усадочной деформации основания, тем самым улучшая прочность сцепления раствора. . С увеличением содержания эфира целлюлозы увеличивается сцепление гипсового раствора с основным материалом. Когда прочность сцепления штукатурного гипса нижнего слоя на растяжение >0,4 МПа, прочность сцепления на растяжение считается квалифицированной и соответствует стандарту «Штукатурный гипс» GB/T2827.2012. Однако, учитывая, что содержание эфира целлюлозы составляет 0,10% Б дюйма, прочность не соответствует требованиям, поэтому содержание целлюлозы определяют равным 0,15% от общего количества строительного раствора.

3. Заключение

(1) Скорость удержания воды, измеренная методом водопоглощения фильтровальной бумагой (2), не может выявить разницу в характеристиках и дозировке водоудерживающего агента, что не способствует точному тестированию и оценке степени удержания воды гипсовый технический раствор. Метод вакуумного всасывания может эффективно обеспечить превосходные характеристики удержания воды раствором и не зависит от потребления воды раствором. Хотя на результаты испытаний метода водопоглощения фильтровальной бумагой (1) влияет потребление воды раствором, из-за простых этапов экспериментальной эксплуатации эффективность удержания воды раствором можно сравнить по одной и той же формуле.

(2) Увеличение содержания эфира целлюлозы улучшает водоудержание гипсового раствора.

(3) Введение эфира целлюлозы снижает прочность раствора на сжатие и улучшает прочность сцепления с основой. Эфир целлюлозы мало влияет на прочность раствора на изгиб, поэтому коэффициент складывания раствора снижается.