Ontzwaveld gips is een bijproduct van het rookgasontzwavelingsproces bij kolencentrales of andere centrales die zwavelhoudende brandstoffen gebruiken.Vanwege de hoge brandwerendheid, hittebestendigheid en vochtbestendigheid wordt het in de bouwsector veel gebruikt als bouwmateriaal.Een van de grootste uitdagingen bij het gebruik van ontzwaveld gips is echter de hoge hydratatiewarmte, die kan leiden tot problemen zoals scheuren en vervorming tijdens het uithardings- en verhardingsproces.Daarom is er behoefte aan het vinden van effectieve methoden om de hydratatiewarmte van ontzwaveld gips te verminderen, terwijl de mechanische eigenschappen en eigenschappen ervan behouden blijven.
Cellulose-ethers zijn veelgebruikte additieven in de bouwsector om de verwerkbaarheid, sterkte en duurzaamheid van materialen op cementbasis te verbeteren.Het is een niet-giftig, biologisch afbreekbaar, hernieuwbaar polymeer afgeleid van cellulose, de meest voorkomende organische verbinding ter wereld.Cellulose-ether kan een stabiele gelachtige structuur in water vormen, wat de waterretentie, de weerstand tegen uitzakken en de consistentie van materialen op cementbasis kan verbeteren.Bovendien kunnen cellulose-ethers ook de hydratatie- en hardingsprocessen van materialen op gipsbasis beïnvloeden, waardoor hun mechanische eigenschappen en eigenschappen verder worden beïnvloed.
Effect van cellulose-ether op het hydratatie- en stollingsproces van gips
Gips is een calciumsulfaatdihydraatverbinding die met water reageert en dichte en harde calciumsulfaat-hemihydraatblokken vormt.Het hydratatie- en stollingsproces van gips is complex en omvat verschillende fasen, waaronder kiemvorming, groei, kristallisatie en stolling.De eerste reactie van gips en water genereert een grote hoeveelheid warmte, de zogenaamde hydratatiewarmte.Deze hitte kan thermische spanningen en krimp in het gipsgebaseerde materiaal veroorzaken, wat kan leiden tot scheuren en andere defecten.
Cellulose-ethers kunnen via verschillende mechanismen de hydratatie- en hardingsprocessen van gips beïnvloeden.Ten eerste kunnen cellulose-ethers de verwerkbaarheid en consistentie van materialen op gipsbasis verbeteren door stabiele en uniforme dispersies in water te vormen.Dit vermindert de waterbehoefte en verhoogt de vloeibaarheid van het materiaal, waardoor het hydratatie- en uithardingsproces wordt vergemakkelijkt.Ten tweede kunnen cellulose-ethers vocht in het materiaal opvangen en vasthouden door een gelachtig netwerk te vormen, waardoor het waterretentievermogen van het materiaal wordt vergroot.Dit verlengt de hydratatietijd en vermindert de kans op thermische stress en krimp.Ten derde kunnen cellulose-ethers de vroege stadia van het hydratatieproces vertragen door te adsorberen aan het oppervlak van gipskristallen en hun groei en kristallisatie te remmen.Dit vermindert de aanvankelijke hydratatiewarmte en vertraagt de uithardingstijd.Ten vierde kunnen cellulose-ethers de mechanische eigenschappen en prestaties van op gips gebaseerde materialen verbeteren door hun sterkte, duurzaamheid en weerstand tegen vervorming te vergroten.
Factoren die de hydratatiewarmte van ontzwaveld gips beïnvloeden
De hydratatiewarmte van ontzwaveld gips wordt beïnvloed door een verscheidenheid aan factoren, waaronder de chemische samenstelling, deeltjesgrootte, vochtgehalte, temperatuur en additieven die in het materiaal worden gebruikt.De chemische samenstelling van ontzwaveld gips kan variëren afhankelijk van het type brandstof en het gebruikte ontzwavelingsproces.In het algemeen heeft ontzwaveld gips, vergeleken met natuurlijk gips, een hoger gehalte aan onzuiverheden zoals calciumsulfaathemihydraat, calciumcarbonaat en silica.Dit beïnvloedt de mate van hydratatie en de hoeveelheid warmte die tijdens de reactie wordt gegenereerd.De deeltjesgrootte en het specifieke oppervlak van ontzwaveld gips zullen ook de snelheid en intensiteit van de hydratatiewarmte beïnvloeden.Kleinere deeltjes en een groter specifiek oppervlak kunnen het contactoppervlak vergroten en de reactie vergemakkelijken, wat resulteert in een hogere hydratatiewarmte.Het watergehalte en de temperatuur van het materiaal kunnen ook de hydratatiewarmte beïnvloeden door de snelheid en omvang van de reactie te regelen.Een hoger watergehalte en een lagere temperatuur kunnen de snelheid en intensiteit van de hydratatiewarmte verminderen, terwijl een lager watergehalte en een hogere temperatuur de snelheid en intensiteit van de hydratatiewarmte kunnen verhogen.Additieven zoals cellulose-ethers kunnen de hydratatiewarmte beïnvloeden door interactie met gipskristallen en hun eigenschappen en gedrag te veranderen.
Potentiële voordelen van het gebruik van cellulose-ethers om de hydratatiewarmte van ontzwaveld gips te verminderen
Ons gebruik van cellulose-ethers als additieven om de hydratatiewarmte van ontzwaveld gips te verminderen, biedt een verscheidenheid aan potentiële voordelen, waaronder:
1. Verbeter de verwerkbaarheid en consistentie van materialen, wat gunstig is voor het mengen, plaatsen en rangschikken van materialen.
2. Verminder de watervraag en verhoog de vloeibaarheid van materialen, wat de mechanische eigenschappen en bruikbaarheid van materialen kan verbeteren.
3. Verbeter het waterretentievermogen van het materiaal en verleng de hydratatietijd van het materiaal, waardoor potentiële thermische spanning en krimp worden verminderd.
4. Vertraag de beginfase van hydratatie, vertraag de stollingstijd van materialen, verminder de piekwaarde van hydratatiewarmte en verbeter de veiligheid en kwaliteit van materialen.
5. Verbeter de mechanische eigenschappen en prestaties van materialen, wat de duurzaamheid, sterkte en vervormingsweerstand van materialen kan verbeteren.
6. Cellulose-ether is niet-giftig, biologisch afbreekbaar en hernieuwbaar, wat de impact op het milieu kan verminderen en de duurzame ontwikkeling van de bouwsector kan bevorderen.
ten slotte
Cellulose-ethers zijn veelbelovende additieven die de hydratatie- en hardingsprocessen van gedroogd gips kunnen beïnvloeden door de verwerkbaarheid, consistentie, waterretentie en mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren.De interactie tussen cellulose-ethers en gipskristallen kan de piekwarmte van de hydratatie verminderen en de uithardingstijd vertragen, wat de veiligheid en kwaliteit van het materiaal kan verbeteren.De effectiviteit van cellulose-ethers kan echter afhangen van factoren zoals de chemische samenstelling, deeltjesgrootte, vochtgehalte, temperatuur en additieven die in het materiaal worden gebruikt.Toekomstig onderzoek zou zich moeten concentreren op het optimaliseren van de dosering en formulering van cellulose-ethers om de gewenste vermindering van de hydratatiewarmte van ontzwaveld gips te bereiken zonder de mechanische eigenschappen en eigenschappen ervan te beïnvloeden.Bovendien moeten de potentiële economische, ecologische en sociale voordelen van het gebruik van cellulose-ethers verder worden onderzocht en geëvalueerd.
Posttijd: 11 oktober 2023