Le gypse de désulfuration est le gaz de combustion produit par la combustion de combustibles contenant du soufre (charbon, pétrole), les déchets solides industriels produits lors du processus de purification par désulfuration et le gypse hémihydraté (formule chimique CaSO4 · 0,5H2O), les performances sont comparables à celles de gypse naturel de construction.Par conséquent, il existe de plus en plus de recherches et d’applications sur l’utilisation de gypse désulfuré au lieu de gypse naturel pour produire des matériaux autonivelants.Les adjuvants polymères organiques tels que l'agent réducteur d'eau, l'agent de rétention d'eau et le retardateur sont des composants fonctionnels essentiels dans la composition des matériaux de mortier autolissants.L’interaction et le mécanisme des deux avec les matériaux cimentaires sont des questions dignes d’attention.En raison des caractéristiques du processus de formation, la finesse du gypse désulfuré est faible (la taille des particules est principalement répartie entre 40 et 60 μm) et la granulométrie de la poudre est déraisonnable, de sorte que les propriétés rhéologiques du gypse désulfuré sont médiocres et le mortier le lisier préparé par celui-ci est souvent plus facile. Une ségrégation, une stratification et un saignement se produisent.L'éther de cellulose est l'adjuvant le plus couramment utilisé dans le mortier, et son utilisation combinée avec un agent réducteur d'eau est une garantie importante pour réaliser les performances complètes des matériaux autonivelants à base de gypse désulfuré telles que les performances de construction et plus tard les performances mécaniques et de durabilité.
Dans cet article, la valeur de fluidité est utilisée comme indice de contrôle (degré d'étalement 145 mm ± 5 mm), en se concentrant sur l'impact de la teneur en éther de cellulose et du poids moléculaire (valeur de viscosité) sur la consommation d'eau de l'auto-adhésif à base de gypse désulfuré. -l'égalisation des matériaux, la perte de fluidité au cours du temps, et la coagulation. La loi d'influence des propriétés fondamentales telles que le temps et les premières propriétés mécaniques ;en même temps, tester la loi d'influence de l'éther de cellulose sur le dégagement de chaleur et le taux de dégagement de chaleur de l'hydratation du gypse désulfuré, analyser son influence sur le processus d'hydratation du gypse désulfuré et discuter dans un premier temps de ce type d'adjuvant Compatibilité avec le système gélifiant de gypse de désulfuration .
1. Matières premières et méthodes de test
1.1 Matières premières
Poudre de gypse : poudre de gypse désulfurée produite par une entreprise de Tangshan, la principale composition minérale est le gypse hémihydraté, sa composition chimique est présentée dans le tableau 1 et ses propriétés physiques sont présentées dans le tableau 2.
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Les adjuvants comprennent : l'éther de cellulose (hydroxypropylméthylcellulose, HPMC en abrégé) ;superplastifiant WR;antimousse B-1;Poudre de latex redispersable EVA S-05, toutes disponibles dans le commerce.
Granulat : sable naturel de rivière, sable fin de fabrication artisanale tamisé au tamis de 0,6 mm.
1.2 Méthode d'essai
Gypse de désulfuration fixe : sable : eau = 1:0,5:0,45, quantité appropriée d'autres adjuvants, fluidité comme indice de contrôle (expansion 145 mm ± 5 mm), en ajustant la consommation d'eau, respectivement mélangée avec des matériaux cimentaires (gypse de désulfuration + ciment ) 0, 0,5‰, 1,0‰, 2,0‰, 3,0‰ éther de cellulose (HPMC-20 000) ;fixez en outre le dosage d'éther de cellulose à 1 ‰, choisissez les éthers d'hydroxypropylméthylcellulose HPMC-20 000, HPMC-40 000, HPMC-75 000 et HPMC-100 000 avec des poids moléculaires différents (les nombres correspondants sont respectivement H2, H4, H7,5 et H10). ), pour étudier le dosage et le poids moléculaire (valeur de viscosité) de l'éther de cellulose. L'impact des changements sur les propriétés du mortier autonivelant à base de plâtre, et l'influence des deux sur la fluidité, le temps de prise et les premières propriétés mécaniques du le mélange de mortier autolissant à base de gypse désulfuré est discuté.La méthode de test spécifique est réalisée conformément aux exigences de la norme GB/T 17669.3-1999 « Détermination des propriétés mécaniques du gypse de construction ».
Le test de chaleur d'hydratation est effectué à l'aide d'un échantillon blanc de gypse désulfuré et d'échantillons ayant une teneur en éther de cellulose de 0,5‰ et 3‰, respectivement, et l'instrument utilisé est un testeur de chaleur d'hydratation de type TA-AIR.
2. Résultats et analyse
2.1 Effet de la teneur en éther de cellulose sur les propriétés fondamentales du mortier
Avec l'augmentation de la teneur, l'ouvrabilité et la cohésion du mortier sont considérablement améliorées, la perte de fluidité au fil du temps est considérablement réduite, et les performances de construction sont plus excellentes, et le mortier durci ne présente aucun phénomène de délaminage, et la douceur de la surface, la douceur et l'esthétique ont été grandement améliorées.Dans le même temps, la consommation d’eau du mortier pour obtenir la même fluidité a considérablement augmenté.À 5‰, la consommation d'eau a augmenté de 102 % et le temps de prise final a été prolongé de 100 minutes, soit 2,5 fois celui de l'échantillon à blanc.Les premières propriétés mécaniques du mortier diminuent significativement avec l’augmentation de la teneur en éther de cellulose.Lorsque la teneur en éther de cellulose était de 5‰, la résistance à la flexion et à la compression sur 24 heures a diminué respectivement à 18,75 % et 11,29 % de l'échantillon à blanc.La résistance à la compression est respectivement de 39,47 % et 23,45 % de l'échantillon blanc.Il est à noter qu'avec l'augmentation de la quantité d'agent rétenteur d'eau, la densité apparente du mortier a également diminué de manière significative, passant de 2069 kg/m3 à 0 à 1747 kg/m3 à 5‰, soit une diminution de 15,56 %.La densité du mortier diminue et la porosité augmente, ce qui est une des raisons de la diminution évidente des propriétés mécaniques du mortier.
L'éther de cellulose est un polymère non ionique.Les groupes hydroxyle sur la chaîne éther de cellulose et les atomes d'oxygène sur la liaison éther peuvent se combiner avec des molécules d'eau pour former des liaisons hydrogène, transformant l'eau libre en eau liée, jouant ainsi un rôle dans la rétention d'eau.Macroscopiquement, elle se manifeste par une augmentation de la cohésion du lisier [5].L'augmentation de la viscosité de la boue augmentera non seulement la consommation d'eau, mais également l'éther de cellulose dissous sera adsorbé à la surface des particules de gypse, entravant la réaction d'hydratation et prolongeant le temps de prise ;pendant le processus d'agitation, un grand nombre de bulles d'air seront également introduites.Des vides se formeront à mesure que le mortier durcira, réduisant éventuellement sa résistance.Compte tenu de la consommation d'eau unilatérale du mélange de mortier, des performances de construction, du temps de prise et des propriétés mécaniques, ainsi que de la durabilité ultérieure, etc., la teneur en éther de cellulose du mortier autonivelant à base de gypse désulfuré ne doit pas dépasser 1‰.
2.2 L'effet du poids moléculaire de l'éther de cellulose sur les performances du mortier
Habituellement, plus la viscosité est élevée et plus la finesse de l'éther de cellulose est fine, meilleure est la rétention d'eau et augmente la force de liaison.les performances en seront affectées négativement.Par conséquent, l’influence des éthers de cellulose de différents poids moléculaires sur les propriétés fondamentales des mortiers autolissants à base de gypse a été testée plus en détail.La demande en eau du mortier a augmenté dans une certaine mesure, mais n'a eu aucun effet évident sur le temps de prise et la fluidité.Dans le même temps, les résistances à la flexion et à la compression du mortier dans différents états ont montré une tendance à la baisse, mais cette baisse était bien inférieure à l'influence de la teneur en éther de cellulose sur les propriétés mécaniques.En résumé, l’augmentation du poids moléculaire de l’éther de cellulose n’a pas d’effet évident sur les performances des mélanges de mortiers.Compte tenu de la commodité de construction, l'éther de cellulose à faible viscosité et de petit poids moléculaire doit être sélectionné comme matériaux autonivelants à base de gypse désulfuré.
2.3 Effet de l'éther de cellulose sur la chaleur d'hydratation du gypse désulfuré
Avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, le pic exothermique d'hydratation du gypse désulfuré a progressivement diminué et le moment de la position du pic a été légèrement retardé, tandis que la chaleur exothermique d'hydratation a diminué, mais pas de manière évidente.Cela montre que l'éther de cellulose peut retarder dans une certaine mesure le taux d'hydratation et le degré d'hydratation du gypse désulfuré, de sorte que le dosage ne doit pas être trop important et doit être contrôlé dans les limites de 1‰.On peut constater que le film colloïdal formé après la rencontre de l'éther de cellulose avec l'eau est adsorbé à la surface des particules de gypse désulfuré, ce qui réduit le taux d'hydratation du gypse avant 2 h.Dans le même temps, ses effets uniques de rétention d'eau et d'épaississement retardent l'évaporation de l'eau du lisier et sa dissipation est bénéfique pour l'hydratation ultérieure du gypse désulfuré à un stade ultérieur.En résumé, lorsque le dosage approprié est contrôlé, l'éther de cellulose a une influence limitée sur le taux d'hydratation et le degré d'hydratation du gypse désulfuré lui-même.Dans le même temps, l'augmentation de la teneur en éther de cellulose et du poids moléculaire augmentera considérablement la viscosité de la boue et présentera d'excellentes performances de rétention d'eau.Afin d'assurer la fluidité du mortier autonivelant de gypse désulfuré, la consommation d'eau va augmenter de manière significative, ce qui est dû au temps de prise prolongé du mortier.La principale raison de la baisse des propriétés mécaniques.
3. Conclusion
(1) Lorsque la fluidité est utilisée comme indice de contrôle, avec l'augmentation de la teneur en éther de cellulose, le temps de prise du mortier autolissant à base de gypse désulfuré est considérablement prolongé et les propriétés mécaniques sont considérablement réduites ;par rapport au contenu, le poids moléculaire de l'éther de cellulose. L'augmentation a peu d'effet sur les propriétés ci-dessus du mortier.Dans l'ensemble, l'éther de cellulose doit être sélectionné avec un faible poids moléculaire (valeur de viscosité inférieure à 20 000 Pa·s) et le dosage doit être contrôlé à moins de 1 ‰ du matériau cimentaire.
(2) Les résultats des tests de chaleur d'hydratation du gypse désulfuré montrent que dans le cadre de cet test, l'éther de cellulose a une influence limitée sur le taux d'hydratation et le processus d'hydratation du gypse désulfuré.L'augmentation de la consommation d'eau et la diminution de la densité apparente sont les principales raisons de la diminution des propriétés mécaniques du mortier à base de plâtre désulfuré.
Heure de publication : 08 mai 2023