Властивості гіпсового розчину

Вплив вмісту ефіру целюлози на водоутримування десульфурованого гіпсового розчину оцінювали трьома методами випробування водоутримування гіпсового розчину, а результати випробувань порівнювали та аналізували. Досліджено вплив вмісту ефіру целюлози на водоутримання, міцність на стиск, міцність на вигин і міцність зв’язку гіпсового розчину. Результати показують, що введення ефіру целюлози знизить міцність гіпсового розчину на стиск, значно покращить утримання води та міцність зв’язування, але мало вплине на міцність на вигин.

Ключові слова:затримка води; ефір целюлози; гіпсовий розчин

Ефір целюлози - це водорозчинний полімерний матеріал, який отримують з природної целюлози шляхом розчинення лугом, реакції щеплення (етерифікації), промивання, сушіння, подрібнення та інших процесів. Ефір целюлози можна використовувати як водоутримувач, загусник, сполучна речовина, диспергатор, стабілізатор, суспендуючий агент, емульгатор і плівкоутворювач тощо. Оскільки ефір целюлози добре утримує воду та згущує розчин, він може значно покращити працездатність. розчину, тому ефір целюлози є найбільш часто використовуваним водорозчинним полімером у розчині. Ефір целюлози часто використовується як водоутримувальний агент у гіпсовому розчині (десульфурація). Багаторічні дослідження показали, що водоутримувач має дуже важливий вплив на якість штукатурки та ефективність антиштукатурного шару. Добре утримання води може забезпечити повну гідратацію штукатурки, гарантує необхідну міцність, покращує реологічні властивості штукатурної штукатурки. Тому дуже важливо точно виміряти водоутримувальну здатність гіпсу. З цієї причини автор порівняв два звичайних методу випробування водовтримування целюлозного розчину, щоб переконатися в точності результатів ефіру целюлози щодо показників водоутримування гіпсу та оцінити механічні властивості ефіру целюлози на гіпсовому розчині. Вплив , перевірено експериментально.

1. Тест

1.1 Сировина

Гіпс для десульфурації: гіпс для десульфурації димових газів Шанхайської електростанції Shidongkou № 2 отримують шляхом сушіння при 60°С.°С і прожарювання при 180°C. Ефір целюлози: метилгідроксипропілцелюлозний ефір, наданий Kima Chemical Company, з в’язкістю 20000 мПа·S; пісок середньопіщаний.

1.2 Метод випробування

1.2.1 Метод випробування швидкості утримання води

(1) Метод вакуумного відсмоктування («Штукатурка гіпсу» GB/T28627-2012) Відріжте шматок якісного фільтрувального паперу середньої швидкості від внутрішнього діаметра воронки Бюхнера, розкладіть його на дні воронки Бюхнера та просочіть його води. Поставте лійку Бюхнера на пляшку з відсмоктуючим фільтром, запустіть вакуумний насос, відфільтруйте протягом 1 хвилини, вийміть лійку Бюхнера, протріть залишки води з дна фільтрувальним папером і зважте (G1) з точністю до 0,1 г. Помістіть гіпсовий шлам зі стандартним ступенем дифузії та витратою води у зважену лійку Бюхнера та використовуйте Т-подібний скребок, щоб обертати вертикально у лійці, щоб вирівняти його, щоб товщина шламу залишалася в межах (10±0,5) мм. Витріть залишки гіпсової суспензії на внутрішній стінці воронки Бюхнера, зважте (G2) з точністю до 0,1 г. Проміжок часу від закінчення перемішування до завершення зважування не повинен перевищувати 5 хв. Поставте зважену лійку Бюхнера на колбу фільтра та запустіть вакуумний насос. Відрегулюйте негативний тиск до (53.33±0,67) кПа або (400±5) мм рт.ст. протягом 30 секунд. Відсмоктування протягом 20 хвилин, потім зніміть лійку Бюхнера, витріть залишки води в нижній частині горловини фільтрувальним папером, зважте (G3) з точністю до 0,1 г.

(2) Метод водопоглинання фільтрувального паперу (1) (французький стандарт) Складіть змішану суспензію на кілька шарів фільтрувального паперу. Використовуються такі типи фільтрувального паперу: (a) 1 шар фільтрувального паперу для швидкого фільтрування, який безпосередньо контактує з суспензією; (b) 5 шарів фільтрувального паперу для повільної фільтрації. Пластикова кругла тарілка виконує роль піддону і сидить прямо на столі. Відніміть вагу пластикового диска та фільтрувального паперу для повільної фільтрації (маса M0). Після того, як паризький гіпс змішується з водою для утворення суспензії, його негайно виливають у циліндр (внутрішній діаметр 56 мм, висота 55 мм), покритий фільтрувальним папером. Після того, як суспензія контактує з фільтрувальним папером протягом 15 хвилин, повторно зважте повільно відфільтрований фільтрувальний папір і піддон (маса M1). Водовбирання штукатурки виражається вагою води, поглиненої на квадратний сантиметр площі поглинання хронічного фільтрувального паперу, тобто: водопоглинання фільтрувального паперу = (M1-M0)/24,63

(3) Метод водопоглинання фільтрувального паперу (2) («Стандарти для основних методів випробування будівельних розчинів» JGJ/T70) Зважте масу m1 непроникного листа та сухої випробувальної форми та масу m2 15 шматків середовища -швидкісний якісний фільтрувальний папір. Одноразово залийте розчинову суміш у пробну форму, вставте та кілька разів потріпайте її шпателем. Коли розчин для наповнення буде трохи вищим за край пробної форми, за допомогою шпателя зішкрібте надлишок розчину з поверхні пробної форми під кутом 450 градусів, а потім шпателем зішкребте розчин до поверхні пробної форми. поверхню випробувальної форми під відносно плоским кутом. Зітріть розчин з краю тестової форми та зважте загальну масу м3 тестової форми, нижнього непроникного листа та розчину. Покрийте поверхню розчину фільтрувальним сітком, покладіть 15 шматків фільтрувального паперу на поверхню фільтрувального сітки, накрийте поверхню фільтрувального паперу непроникним листом і притисніть непроникний лист вагою 2 кг. Постоявши протягом 2 хвилин, видаліть важкі предмети та непроникні листи, вийміть фільтрувальний папір (за винятком фільтрувальної сітки) і швидко зважте фільтрувальний папір масою m4. Розрахуйте вологість розчину за співвідношенням розчину та кількості доданої води.

1.2.2 Методи випробувань на міцність на стиск, міцність на згин і міцність з’єднання

Міцність гіпсового розчину на стиск, міцність на вигин, випробування на міцність зв’язку та відповідні умови випробувань виконуються відповідно до етапів операції, наведених у «Штукатурці гіпсу» GB/T 28627-2012.

2. Результати тестування та аналіз

2.1 Вплив ефіру целюлози на водоутримування розчину – порівняння різних методів випробувань

Для того, щоб порівняти відмінності різних методів випробувань водоутримування, було протестовано три різні методи для однієї формули гіпсу.

З результатів порівняння трьох різних методів можна побачити, що коли кількість водоутримуючого агента збільшується від 0 до 0,1%, результат тесту з використанням методу водопоглинання фільтрувального паперу (1) падає з 150,0 мг/см² до 8,1 мг/см² , зменшилася на 94,6%; ступінь водоутримання будівельного розчину, виміряна методом водопоглинання фільтрувальним папером (2), збільшилася з 95,9% до 99,9%, а швидкість утримання води зросла лише на 4%; результат випробування методу вакуумного всмоктування збільшився на 69% 0,8% збільшився до 96,0%, рівень утримання води збільшився на 37,5%.

З цього можна побачити, що швидкість утримання води, виміряна методом водопоглинання фільтрувального паперу (2), не може виявити різницю в продуктивності та дозуванні водоутримуючого агента, що не сприяє точному тесту та оцінці швидкість утримання води гіпсовим комерційним розчином, а метод вакуумної фільтрації полягає в тому, що існує примусове всмоктування, тому різницю в даних можна примусово відкрити, щоб відобразити різницю в утриманні води. У той же час результати випробування з використанням методу водопоглинання фільтрувального паперу (1) сильно коливаються залежно від кількості водоутримуючого агента, що може краще розширити різницю між кількістю водоутримуючого агента та сортом. Однак, оскільки швидкість водопоглинання фільтрувального паперу, виміряна цим методом, є кількістю води, поглиненої фільтрувальним папером на одиницю площі, коли споживання води стандартного коефіцієнта дифузії розчину змінюється залежно від типу, дозування та в’язкості розчину. змішування водоутримуючого агента, результати випробувань не можуть точно відобразити справжнє водоутримування будівельного розчину. Оцінка.

Підводячи підсумок, метод вакуумного всмоктування може ефективно вирізнити чудову продуктивність водоутримання розчину, і на це не впливає споживання води розчином. Незважаючи на те, що на результати випробувань методу водопоглинання фільтрувальним папером (1) впливає споживання води будівельним розчином, завдяки простим експериментальним етапам роботи можна порівняти показник водоутримування розчину за тією ж формулою.

Співвідношення фіксованого гіпсового композитного цементного матеріалу до середнього піску становить 1:2,5. Регулюють кількість води, змінюючи кількість ефіру целюлози. Досліджено вплив вмісту ефіру целюлози на водоутримуваність гіпсового розчину. З результатів випробувань видно, що зі збільшенням вмісту ефіру целюлози водоутримування розчину значно покращується; коли вміст ефіру целюлози досягає 0% від загальної кількості розчину.Приблизно при 10% крива водопоглинання фільтрувального паперу має тенденцію бути пологою.

Структура ефіру целюлози містить гідроксильні групи та ефірні зв’язки. Атоми в цих групах асоціюються з молекулами води, утворюючи водневі зв’язки, так що вільні молекули води стають зв’язаною водою, таким чином відіграючи хорошу роль у утриманні води. У будівельному розчині для згортання гіпсу потрібна вода. Зволожуйтеся. Розумна кількість ефіру целюлози може утримувати вологу в розчині протягом достатньо тривалого часу, так що процес схоплювання та затвердіння може тривати. Коли його дозування занадто велике, не тільки ефект покращення неочевидний, але й вартість збільшиться, тому розумне дозування дуже важливе. Враховуючи дію та різницю у в’язкості різних водоутримувачів, вміст ефіру целюлози визначено рівним 0,10% від загальної кількості розчину.

2.2 Вплив вмісту ефіру целюлози на механічні властивості гіпсу

2.2.1 Вплив на міцність на стиск і міцність на вигин

Співвідношення фіксованого гіпсового композитного цементного матеріалу до середнього піску становить 1:2,5. Змініть кількість ефіру целюлози та відрегулюйте кількість води. З результатів експерименту видно, що зі збільшенням вмісту ефіру целюлози міцність на стиск має значну тенденцію до зниження, а міцність на вигин не має очевидних змін.

Зі збільшенням вмісту ефіру целюлози міцність розчину на стиск 7d знижувалася. Література [6] вважає, що це головним чином тому, що: (1) коли ефір целюлози додається до будівельного розчину, кількість гнучких полімерів у порах будівельного розчину збільшується, і ці гнучкі полімери не можуть забезпечити жорстку опору, коли композитна матриця стискається. ефект, так що міцність розчину на стиск зменшується (автор цієї роботи вважає, що об’єм полімеру ефіру целюлози дуже малий, і впливом тиску можна знехтувати); (2) зі збільшенням вмісту ефіру целюлози його водоутримуючий ефект стає все кращим і кращим, так що після формування тестового блоку розчину збільшується пористість у тестовому блоці розчину, що зменшує компактність затверділого тіла і послаблює здатність затверділого тіла протистояти зовнішнім силам, таким чином знижуючи міцність розчину на стиск (3) Коли сухий розчин змішується з водою, частинки ефіру целюлози спочатку адсорбуються на поверхні частинок цементу, щоб утворюють латексну плівку, яка знижує гідратацію гіпсу, тим самим знижуючи міцність розчину. Зі збільшенням вмісту ефіру целюлози коефіцієнт згортання матеріалу зменшувався. Однак, коли кількість занадто велика, продуктивність розчину буде знижена, що проявляється в тому, що розчин є занадто в’язким, легко прилипає до ножа та важко розтікається під час будівництва. У той же час, враховуючи, що показник водоутримування також повинен відповідати умовам, кількість ефіру целюлози визначається від 0,05% до 0,10% від загальної кількості розчину.

2.2.2 Вплив на міцність з’єднання на розрив

Ефір целюлози називають агентом, що утримує воду, і його функція полягає у збільшенні швидкості утримання води. Мета полягає в тому, щоб підтримувати вологість, що міститься в гіпсовій суспензії, особливо після нанесення гіпсової суспензії на стіну, волога не буде поглинатися матеріалом стіни, щоб забезпечити утримання вологи гіпсової суспензії на межі розділу. Реакція гідратації, щоб забезпечити міцність зв’язку межі розділу. Співвідношення гіпсового композитного цементного матеріалу до середнього піску 1:2,5. Змініть кількість ефіру целюлози та відрегулюйте кількість води.

З результатів випробування видно, що зі збільшенням вмісту ефіру целюлози, хоча міцність на стиск зменшується, його міцність на розрив поступово зростає. Додавання ефіру целюлози може сформувати тонку полімерну плівку між ефіром целюлози та гідратаційними частинками. Полімерна плівка ефіру целюлози розчиняється у воді, але в сухих умовах завдяки своїй компактності вона має здатність запобігати випаровуванню вологи. Плівка має ефект герметизації, що покращує сухість розчину. Завдяки хорошому водоутримуванню ефіру целюлози в розчині зберігається достатня кількість води, що забезпечує повний розвиток гідратаційного твердіння та міцності, а також покращує міцність зв’язування розчину. Крім того, додавання ефіру целюлози покращує когезію будівельного розчину та робить його пластичним і гнучким, завдяки чому розчин добре адаптується до деформації основи при усадці, тим самим покращуючи міцність зчеплення розчину. . Зі збільшенням вмісту ефіру целюлози підвищується адгезія гіпсового розчину до матеріалу основи. Якщо міцність на розрив зв’язування штукатурного гіпсу нижнього шару становить >0,4 МПа, міцність на розрив є кваліфікованою та відповідає стандарту «Штукатурний гіпс» GB/T2827.2012. Однак, враховуючи, що вміст ефіру целюлози становить 0,10% B inch, міцність не відповідає вимогам, тому вміст целюлози визначено 0,15% від загальної кількості розчину.

3. Висновок

(1) Швидкість утримання води, виміряна методом водопоглинання фільтрувальним папером (2), не може виявити різницю в продуктивності та дозуванні агента, що утримує воду, що не сприяє точному тесту та оцінці рівня утримання води гіпсовий господарський розчин. Метод вакуумного всмоктування може ефективно відрізнити відмінні показники водоутримання розчину, і на нього не впливає споживання води розчином. Незважаючи на те, що на результати випробувань методу водопоглинання фільтрувальним папером (1) впливає споживання води будівельним розчином, завдяки простим експериментальним етапам роботи можна порівняти показник водоутримування розчину за тією ж формулою.

(2) Збільшення вмісту ефіру целюлози покращує водоутримання гіпсового розчину.

(3) Додавання ефіру целюлози знижує міцність будівельного розчину на стиск і покращує міцність зчеплення з основою. Ефір целюлози мало впливає на міцність будівельного розчину на вигин, тому коефіцієнт згортання будівельного розчину знижується.