Десульфурований гіпс є побічним продуктом процесу десульфурації димових газів на вугільних електростанціях або інших заводах, які використовують паливо, що містить сірку. Завдяки високій вогнестійкості, жаростійкості та вологостійкості він знайшов широке застосування в будівництві як будівельний матеріал. Однак однією з головних проблем у використанні десульфурованого гіпсу є його висока температура гідратації, яка може призвести до таких проблем, як розтріскування та деформація під час процесу схоплювання та затвердіння. Тому існує необхідність пошуку ефективних методів зниження теплоти гідратації десульфурованого гіпсу при збереженні його механічних властивостей і властивостей.
Прості ефіри целюлози є широко використовуваними добавками в будівельній промисловості для поліпшення працездатності, міцності та довговічності матеріалів на основі цементу. Це нетоксичний, біорозкладаний, відновлюваний полімер, отриманий з целюлози, найпоширенішої органічної сполуки у світі. Ефір целюлози може утворювати стабільну гелеподібну структуру у воді, що може покращити утримання води, опір провисанню та консистенцію матеріалів на основі цементу. Крім того, ефіри целюлози також можуть впливати на процеси гідратації та схоплювання матеріалів на основі гіпсу, додатково впливаючи на їхні механічні властивості та властивості.
Вплив ефіру целюлози на процес гідратації та твердіння гіпсу
Гіпс — дигідратна сполука сульфату кальцію, яка реагує з водою з утворенням щільних і твердих блоків напівгідрату сульфату кальцію. Процес гідратації та затвердіння гіпсу є складним і включає кілька етапів, включаючи зародження, зростання, кристалізацію та затвердіння. Початкова реакція гіпсу і води генерує велику кількість тепла, яке називається теплотою гідратації. Це тепло може спричинити термічні навантаження та усадку матеріалу на основі гіпсу, що може призвести до тріщин та інших дефектів.
Прості ефіри целюлози можуть впливати на процеси гідратації та схоплювання гіпсу за допомогою кількох механізмів. По-перше, прості ефіри целюлози можуть покращити працездатність і консистенцію матеріалів на основі гіпсу шляхом утворення стабільних і однорідних дисперсій у воді. Це зменшує потребу у воді та підвищує плинність матеріалу, тим самим полегшуючи процес гідратації та схоплювання. По-друге, ефіри целюлози можуть захоплювати та утримувати вологу всередині матеріалу, утворюючи гелеподібну мережу, тим самим підвищуючи здатність матеріалу утримувати воду. Це подовжує час гідратації та зменшує можливість термічного стресу та усадки. По-третє, ефіри целюлози можуть затримувати ранні стадії процесу гідратації, адсорбуючись на поверхні кристалів гіпсу та пригнічуючи їх ріст і кристалізацію. Це знижує початкову швидкість гідратації та затримує час схоплювання. По-четверте, прості ефіри целюлози можуть підвищити механічні властивості та продуктивність матеріалів на основі гіпсу шляхом збільшення їх міцності, довговічності та стійкості до деформації.
Фактори, що впливають на теплоту гідратації десульфурованого гіпсу
На тепло гідратації десульфурованого гіпсу впливає безліч факторів, включаючи хімічний склад, розмір частинок, вміст вологи, температуру та добавки, що використовуються в матеріалі. Хімічний склад десульфурованого гіпсу може змінюватися залежно від типу палива та процесу десульфурації. Загалом, порівняно з природним гіпсом, десульфурований гіпс має більший вміст домішок, таких як напівгідрат сульфату кальцію, карбонат кальцію та діоксид кремнію. Це впливає на ступінь гідратації та кількість тепла, що виділяється під час реакції. Розмір частинок і питома поверхня десульфурованого гіпсу також впливатимуть на швидкість та інтенсивність теплоти гідратації. Менші частинки та більша питома поверхня можуть збільшити площу контакту та полегшити реакцію, що призведе до більшої теплоти гідратації. Вміст води та температура матеріалу також можуть впливати на тепло гідратації шляхом контролю швидкості та ступеня реакції. Вищий вміст води та нижча температура можуть зменшити швидкість та інтенсивність теплоти гідратації, тоді як менший вміст води та більш висока температура можуть збільшити швидкість та інтенсивність теплоти гідратації. Такі добавки, як ефіри целюлози, можуть впливати на тепло гідратації, взаємодіючи з кристалами гіпсу та змінюючи їхні властивості та поведінку.
Потенційні переваги використання ефірів целюлози для зниження теплоти гідратації десульфурованого гіпсу
Використання нами простих ефірів целюлози як добавок для зниження теплоти гідратації десульфурованого гіпсу пропонує низку потенційних переваг, зокрема:
1. Поліпшення придатності до обробки та консистенції матеріалів, що є корисним для змішування, розміщення та розташування матеріалів.
2. Зменшити потребу у воді та збільшити плинність матеріалів, що може покращити механічні властивості та зручність використання матеріалів.
3. Підвищити водоутримувальну здатність матеріалу та подовжити час гідратації матеріалу, тим самим зменшивши потенційний термічний стрес і усадку.
4. Затримка початкової стадії гідратації, затримка часу затвердіння матеріалів, зменшення пікового значення тепла гідратації та підвищення безпеки та якості матеріалів.
5. Підвищення механічних властивостей і продуктивності матеріалів, що може підвищити довговічність, міцність і стійкість до деформації матеріалів.
6. Ефір целюлози є нетоксичним, біологічно розкладаним і поновлюваним, що може зменшити вплив на навколишнє середовище та сприяти сталому розвитку будівельної галузі.
на закінчення
Прості ефіри целюлози є багатообіцяючими добавками, які можуть впливати на процеси гідратації та схоплювання висушеного гіпсу, покращуючи оброблюваність, консистенцію, водоутримування та механічні властивості матеріалу. Взаємодія між ефірами целюлози та кристалами гіпсу може зменшити пікову теплоту гідратації та затримати час схоплювання, що може підвищити безпеку та якість матеріалу. Однак ефективність ефірів целюлози може залежати від таких факторів, як хімічний склад, розмір частинок, вміст вологи, температура та добавки, що використовуються в матеріалі. Майбутні дослідження мають бути зосереджені на оптимізації дозування та рецептури ефірів целюлози для досягнення бажаного зниження теплоти гідратації десульфурованого гіпсу без впливу на його механічні властивості та властивості. Крім того, потенційні економічні, екологічні та соціальні вигоди від використання простих ефірів целюлози повинні бути додатково досліджені та оцінені.
Час публікації: 11 жовтня 2023 р