Десулфурираният гипс е страничен продукт от процеса на десулфуризация на димните газове в електроцентрали, работещи с въглища, или други инсталации, които използват горива, съдържащи сяра. Поради високата си огнеустойчивост, топлоустойчивост и устойчивост на влага, той е широко използван в строителната индустрия като строителен материал. Въпреки това, едно от основните предизвикателства при използването на десулфуриран гипс е неговата висока топлина на хидратация, която може да доведе до проблеми като напукване и деформация по време на процеса на настройка и втвърдяване. Следователно има нужда от намиране на ефективни методи за намаляване на топлината на хидратация на десулфуриран гипс, като същевременно се запазят неговите механични свойства и свойства.
Целулозните етери са често използвани добавки в строителната индустрия за подобряване на обработваемостта, здравината и издръжливостта на материали на циментова основа. Това е нетоксичен, биоразградим, възобновяем полимер, получен от целулоза, най-разпространеното органично съединение в света. Целулозният етер може да образува стабилна гелообразна структура във вода, което може да подобри задържането на вода, устойчивостта на увисване и консистенцията на материалите на циментова основа. В допълнение, целулозните етери могат също да повлияят на процесите на хидратация и втвърдяване на материали на основата на гипс, като допълнително повлияят на техните механични свойства и свойства.
Ефект на целулозен етер върху процеса на хидратация и втвърдяване на гипса
Гипсът е съединение на калциев сулфат дихидрат, което реагира с вода, за да образува плътни и твърди блокове полухидрат на калциев сулфат. Процесът на хидратация и втвърдяване на гипса е сложен и включва няколко етапа, включително нуклеация, растеж, кристализация и втвърдяване. Първоначалната реакция на гипса и водата генерира голямо количество топлина, наречена топлина на хидратация. Тази топлина може да причини термични напрежения и свиване в материала на основата на гипс, което може да доведе до пукнатини и други дефекти.
Целулозните етери могат да повлияят на процесите на хидратация и втвърдяване на гипса чрез няколко механизма. Първо, целулозните етери могат да подобрят обработваемостта и консистенцията на материали на основата на гипс чрез образуване на стабилни и равномерни дисперсии във вода. Това намалява нуждите от вода и увеличава течливостта на материала, като по този начин улеснява процеса на хидратация и втвърдяване. Второ, целулозните етери могат да улавят и задържат влагата вътре в материала чрез образуване на гелообразна мрежа, като по този начин повишават капацитета на материала за задържане на вода. Това удължава времето за хидратация и намалява потенциала за термичен стрес и свиване. Трето, целулозните етери могат да забавят ранните етапи на процеса на хидратация чрез адсорбиране върху повърхността на гипсовите кристали и инхибиране на техния растеж и кристализация. Това намалява първоначалната скорост на топлина на хидратация и забавя времето за втвърдяване. Четвърто, целулозните етери могат да подобрят механичните свойства и ефективността на материалите на основата на гипс чрез увеличаване на тяхната здравина, издръжливост и устойчивост на деформация.
Фактори, влияещи върху топлината на хидратация на десулфуриран гипс
Топлината на хидратация на десулфуриран гипс се влияе от различни фактори, включително химичен състав, размер на частиците, съдържание на влага, температура и добавки, използвани в материала. Химическият състав на десулфурирания гипс може да варира в зависимост от вида на горивото и използвания процес на десулфуризация. Най-общо казано, в сравнение с естествения гипс, десулфурираният гипс има по-високо съдържание на примеси като калциев сулфат хемихидрат, калциев карбонат и силициев диоксид. Това влияе върху степента на хидратация и количеството топлина, генерирана по време на реакцията. Размерът на частиците и специфичната повърхност на десулфурирания гипс също ще повлияят на скоростта и интензитета на топлината на хидратация. По-малките частици и по-голямата специфична повърхност могат да увеличат контактната площ и да улеснят реакцията, което води до по-висока топлина на хидратация. Водното съдържание и температурата на материала също могат да повлияят на топлината на хидратация чрез контролиране на скоростта и степента на реакцията. По-високото съдържание на вода и по-ниската температура могат да намалят скоростта и интензитета на топлината на хидратация, докато по-ниското съдържание на вода и по-високата температура могат да увеличат скоростта и интензивността на топлината на хидратация. Добавки като целулозни етери могат да повлияят на топлината на хидратация, като взаимодействат с гипсовите кристали и променят техните свойства и поведение.
Потенциални ползи от използването на целулозни етери за намаляване на топлината на хидратация на десулфуриран гипс
Нашата употреба на целулозни етери като добавки за намаляване на топлината на хидратация на десулфуриран гипс предлага различни потенциални ползи, включително:
1. Подобрете обработваемостта и консистенцията на материалите, което е от полза за смесването, поставянето и подреждането на материалите.
2. Намалете търсенето на вода и увеличете течливостта на материалите, което може да подобри механичните свойства и използваемостта на материалите.
3. Увеличете капацитета на материала за задържане на вода и удължете времето за хидратация на материала, като по този начин намалите потенциалния топлинен стрес и свиване.
4. Забавете началния етап на хидратация, забавете времето за втвърдяване на материалите, намалете пиковата стойност на хидратационната топлина и подобрете безопасността и качеството на материалите.
5. Подобрете механичните свойства и производителността на материалите, което може да подобри издръжливостта, здравината и устойчивостта на деформация на материалите.
6. Целулозният етер е нетоксичен, биоразградим и възобновяем, което може да намали въздействието върху околната среда и да насърчи устойчивото развитие на строителната индустрия.
в заключение
Целулозните етери са обещаващи добавки, които могат да повлияят на процесите на хидратация и втвърдяване на изсушен гипс чрез подобряване на обработваемостта, консистенцията, задържането на вода и механичните свойства на материала. Взаимодействието между целулозни етери и гипсови кристали може да намали пиковата топлина на хидратация и да забави времето за втвърдяване, което може да подобри безопасността и качеството на материала. Ефективността на целулозните етери обаче може да зависи от фактори като химичен състав, размер на частиците, съдържание на влага, температура и добавки, използвани в материала. Бъдещите изследвания трябва да се съсредоточат върху оптимизирането на дозировката и формулировката на целулозните етери, за да се постигне желаното намаляване на топлината на хидратация на десулфуриран гипс, без да се засягат неговите механични свойства и свойства. Освен това потенциалните икономически, екологични и социални ползи от използването на целулозни етери трябва да бъдат допълнително проучени и оценени.
Време на публикуване: 11 октомври 2023 г