Rikinpoistettu kipsi on savukaasujen rikinpoistoprosessin sivutuote hiilivoimaloissa tai muissa rikkipitoisia polttoaineita käyttävissä laitoksissa. Korkean palonkestävyyden, lämmönkestävyyden ja kosteudenkestävyyden ansiosta sitä on käytetty laajalti rakennusteollisuudessa rakennusmateriaalina. Yksi suurimmista haasteista rikinpoiston kipsin käytössä on kuitenkin sen korkea hydraatiolämpö, joka voi johtaa ongelmiin, kuten halkeilemiseen ja muodonmuutokseen kovettumis- ja kovettumisprosessin aikana. Siksi on tarpeen löytää tehokkaita menetelmiä rikinpoistetun kipsin hydrataatiolämpöä alentamiseksi säilyttäen samalla sen mekaaniset ominaisuudet ja ominaisuudet.
Selluloosaeetterit ovat rakennusteollisuudessa yleisesti käytettyjä lisäaineita parantamaan sementtipohjaisten materiaalien työstettävyyttä, lujuutta ja kestävyyttä. Se on myrkytön, biohajoava, uusiutuva polymeeri, joka on johdettu selluloosasta, joka on maailman runsain orgaaninen yhdiste. Selluloosaeetteri voi muodostaa veteen vakaan geelimäisen rakenteen, mikä voi parantaa sementtipohjaisten materiaalien vedenpidätystä, painumisenkestävyyttä ja konsistenssia. Lisäksi selluloosaeetterit voivat vaikuttaa myös kipsipohjaisten materiaalien hydraatio- ja kovettumisprosesseihin, mikä edelleen vaikuttaa niiden mekaanisiin ominaisuuksiin ja ominaisuuksiin.
Selluloosaeetterin vaikutus kipsin hydraatio- ja jähmettymisprosessiin
Kipsi on kalsiumsulfaattidihydraattiyhdiste, joka reagoi veden kanssa muodostaen tiheitä ja kovia kalsiumsulfaattihemihydraattilohkoja. Kipsin hydratointi- ja jähmettymisprosessi on monimutkainen ja sisältää useita vaiheita, mukaan lukien ydintämisen, kasvun, kiteytymisen ja kiinteytymisen. Kipsin ja veden alkureaktio tuottaa suuren määrän lämpöä, jota kutsutaan hydraatiolämmöksi. Tämä lämpö voi aiheuttaa lämpöjännitystä ja kutistumista kipsipohjaiseen materiaaliin, mikä voi johtaa halkeamiin ja muihin vioihin.
Selluloosaeetterit voivat vaikuttaa kipsin hydraatio- ja kovettumisprosesseihin useiden mekanismien kautta. Ensinnäkin selluloosaeetterit voivat parantaa kipsipohjaisten materiaalien työstettävyyttä ja konsistenssia muodostamalla stabiileja ja tasaisia dispersioita veteen. Tämä vähentää veden tarvetta ja lisää materiaalin juoksevuutta, mikä helpottaa kosteuttamis- ja kovettumisprosessia. Toiseksi selluloosaeetterit voivat vangita ja pitää kosteuden materiaalin sisällä muodostamalla geelimäisen verkoston, mikä parantaa materiaalin vedenpidätyskykyä. Tämä pidentää nesteytysaikaa ja vähentää lämpöjännityksen ja kutistumisen mahdollisuutta. Kolmanneksi selluloosaeetterit voivat viivyttää hydrataatioprosessin alkuvaiheita adsorboimalla kipsikiteiden pintaan ja estämällä niiden kasvua ja kiteytymistä. Tämä vähentää kosteutuksen alkulämpönopeutta ja viivästyttää kovettumisaikaa. Neljänneksi selluloosaeetterit voivat parantaa kipsipohjaisten materiaalien mekaanisia ominaisuuksia ja suorituskykyä lisäämällä niiden lujuutta, kestävyyttä ja muodonmuutoskestävyyttä.
Rikittömän kipsin hydrataatiolämpöön vaikuttavat tekijät
Rikittömän kipsin hydrataatiolämpöön vaikuttavat monet tekijät, mukaan lukien kemiallinen koostumus, hiukkaskoko, kosteuspitoisuus, lämpötila ja materiaalissa käytetyt lisäaineet. Rikinpoistetun kipsin kemiallinen koostumus voi vaihdella riippuen käytetystä polttoainetyypistä ja rikinpoistoprosessista. Yleisesti ottaen rikittömässä kipsissä on enemmän epäpuhtauksia, kuten kalsiumsulfaattihemihydraattia, kalsiumkarbonaattia ja piidioksidia verrattuna luonnonkipsiin. Tämä vaikuttaa hydraatioasteeseen ja reaktion aikana syntyvän lämmön määrään. Rikinpoiston kipsin hiukkaskoko ja ominaispinta-ala vaikuttavat myös hydratoitumislämmön nopeuteen ja intensiteettiin. Pienemmät hiukkaset ja suurempi ominaispinta-ala voivat lisätä kosketuspinta-alaa ja helpottaa reaktiota, mikä johtaa korkeampaan hydrataatiolämpöön. Myös materiaalin vesipitoisuus ja lämpötila voivat vaikuttaa hydrataatiolämpöön säätelemällä reaktion nopeutta ja laajuutta. Korkeampi vesipitoisuus ja alhaisempi lämpötila voivat vähentää hydrataatiolämmön nopeutta ja voimakkuutta, kun taas alhaisempi vesipitoisuus ja korkeampi lämpötila voivat lisätä hydraatiolämmön nopeutta ja voimakkuutta. Lisäaineet, kuten selluloosaeetterit, voivat vaikuttaa hydraatiolämpöön olemalla vuorovaikutuksessa kipsikiteiden kanssa ja muuttamalla niiden ominaisuuksia ja käyttäytymistä.
Mahdolliset edut selluloosaeettereiden käytöstä rikinpoistetun kipsin hydrataatiolämmön vähentämiseen
Selluloosaeettereiden käyttö lisäaineina rikinpoistetun kipsin hydraatiolämpöä vähentämään tarjoaa useita mahdollisia etuja, mukaan lukien:
1. Paranna materiaalien työstettävyyttä ja sakeutta, mikä hyödyttää materiaalien sekoittamista, sijoittamista ja järjestelyä.
2. Vähennä veden tarvetta ja lisää materiaalien juoksevuutta, mikä voi parantaa materiaalien mekaanisia ominaisuuksia ja käytettävyyttä.
3. Paranna materiaalin vedenpidätyskykyä ja pidennä materiaalin hydraatioaikaa, mikä vähentää mahdollista lämpöjännitystä ja kutistumista.
4. Viivästyttää hydraation alkuvaihetta, viivyttää materiaalien jähmettymisaikaa, pienentää hydraatiolämmön huippuarvoa ja parantaa materiaalien turvallisuutta ja laatua.
5. Paranna materiaalien mekaanisia ominaisuuksia ja suorituskykyä, mikä voi parantaa materiaalien kestävyyttä, lujuutta ja muodonmuutoskestävyyttä.
6. Selluloosaeetteri on myrkytön, biohajoava ja uusiutuva, mikä voi vähentää ympäristövaikutuksia ja edistää rakennusteollisuuden kestävää kehitystä.
lopuksi
Selluloosaeetterit ovat lupaavia lisäaineita, jotka voivat vaikuttaa kuivatun kipsin kovettumis- ja kovettumisprosesseihin parantamalla materiaalin työstettävyyttä, sakeutta, vedenpidätyskykyä ja mekaanisia ominaisuuksia. Selluloosaeetterien ja kipsikiteiden välinen vuorovaikutus voi vähentää hydraation huippulämpöä ja viivästyttää kovettumisaikaa, mikä voi parantaa materiaalin turvallisuutta ja laatua. Selluloosaeetterien tehokkuus voi kuitenkin riippua tekijöistä, kuten kemiallisesta koostumuksesta, hiukkaskoosta, kosteuspitoisuudesta, lämpötilasta ja materiaalissa käytetyistä lisäaineista. Tulevassa tutkimuksessa tulisi keskittyä selluloosaeettereiden annostuksen ja formuloinnin optimointiin, jotta rikinpoistetun kipsin hydrataatiolämmössä saavutetaan haluttu vähennys vaikuttamatta sen mekaanisiin ominaisuuksiin ja ominaisuuksiin. Lisäksi selluloosaeettereiden käytön mahdollisia taloudellisia, ympäristöllisiä ja sosiaalisia etuja olisi tutkittava ja arvioitava tarkemmin.
Postitusaika: 11.10.2023