El guix desulfuritzat és un subproducte del procés de desulfurització de gas de combustió en centrals elèctriques a carbó o altres plantes que utilitzen combustibles que contenen sofre. A causa de la seva alta resistència al foc, resistència a la calor i resistència a la humitat, s'ha utilitzat àmpliament en la indústria de la construcció com a material de construcció. Tot i això, un dels principals reptes en l’ús de guix desulfuritzat és la seva gran calor d’hidratació, cosa que pot comportar problemes com l’esquerdament i la deformació durant el procés de configuració i enduriment. Per tant, cal trobar mètodes efectius per reduir la calor de la hidratació del guix desulfuritzat mantenint les seves propietats i propietats mecàniques.
Els èters de cel·lulosa són additius utilitzats habitualment a la indústria de la construcció per millorar la treballabilitat, la força i la durabilitat dels materials basats en ciment. És un polímer no tòxic, biodegradable i renovable derivat de la cel·lulosa, el compost orgànic més abundant del món. L’èter de cel·lulosa pot formar una estructura estable en forma de gel a l’aigua, que pot millorar la retenció d’aigua, la resistència a la sag i la consistència dels materials basats en ciment. A més, els èters de cel·lulosa també poden afectar els processos d’hidratació i configuració de materials basats en guix, afectant encara més les seves propietats i propietats mecàniques.
Efecte de l'èter de cel·lulosa sobre el procés de solidació i hidratació de guix
El guix és un compost de dihidrat de sulfat de calci que reacciona amb l’aigua per formar blocs d’hemihidrat de sulfat de calci dens i dur. El procés d’hidratació i solidificació del guix és complex i implica diverses etapes, incloent nucleació, creixement, cristal·lització i solidificació. La reacció inicial del guix i l’aigua genera una gran quantitat de calor, anomenada calor de la hidratació. Aquesta calor pot causar tensions tèrmiques i contracció en el material basat en el guix, que pot provocar esquerdes i altres defectes.
Els èters de cel·lulosa poden afectar la hidratació i establir processos de guix mitjançant diversos mecanismes. En primer lloc, els èters de cel·lulosa poden millorar la treballabilitat i la consistència dels materials basats en guix formant dispersions estables i uniformes a l’aigua. D’aquesta manera es redueix els requisits d’aigua i augmenta la fluïdesa del material, facilitant així el procés d’hidratació i configuració. En segon lloc, els èters de cel·lulosa poden capturar i retenir la humitat dins del material formant una xarxa similar al gel, millorant així la capacitat de retenció d’aigua del material. Això allarga el temps d’hidratació i redueix el potencial d’estrès i contracció tèrmica. En tercer lloc, els èters de cel·lulosa poden retardar les primeres etapes del procés d’hidratació adsorbint a la superfície dels cristalls de guix i inhibint el seu creixement i cristal·lització. D’aquesta manera es redueix la taxa inicial de calor de la hidratació i retarda el temps d’establiment. En quart lloc, els èters de cel·lulosa poden millorar les propietats mecàniques i el rendiment dels materials basats en guix augmentant la seva resistència, durabilitat i resistència a la deformació.
Factors que afecten la calor de la hidratació del guix desulfuritzat
La calor de la hidratació del guix desulfuritzat es veu afectada per diversos factors, incloent composició química, mida de partícules, contingut d’humitat, temperatura i additius utilitzats en el material. La composició química del guix desulfuritzat pot variar en funció del tipus de combustible i del procés de desulfurització utilitzat. En general, en comparació amb el guix natural, el guix desulfuritzat té contingut més elevat d’impureses com l’hemihidrat de sulfat de calci, carbonat de calci i sílice. Això afecta el grau d’hidratació i la quantitat de calor generada durant la reacció. La mida de les partícules i la superfície específica del guix desulfuritzat també afectaran la velocitat i la intensitat de la calor de la hidratació. Les partícules més petites i la superfície específica més gran poden augmentar l’àrea de contacte i facilitar la reacció, donant lloc a una calor més elevada d’hidratació. El contingut d’aigua i la temperatura del material també poden afectar la calor de la hidratació controlant la velocitat i l’abast de la reacció. El contingut d’aigua més elevat i la temperatura inferior poden reduir la velocitat i la intensitat de la calor de la hidratació, mentre que el menor contingut d’aigua i una temperatura més elevada poden augmentar la velocitat i la intensitat de la calor de la hidratació. Additius com els èters de cel·lulosa poden afectar la calor de la hidratació interactuant amb els cristalls de guix i canviant les seves propietats i comportaments.
Beneficis potencials d’utilitzar èters de cel·lulosa per reduir la calor d’hidratació del guix desulfuritzat
El nostre ús d’èters de cel·lulosa com a additius per reduir la calor d’hidratació de guix desulfuritzat ofereix una gran varietat de beneficis potencials, inclosos:
1. Millora la treballabilitat i la consistència dels materials, que és beneficiós per a la barreja, la col·locació i la disposició de materials.
2. Reduir la demanda d’aigua i augmentar la fluïdesa dels materials, cosa que pot millorar les propietats mecàniques i la usabilitat dels materials.
3. Millora la capacitat de retenció d’aigua del material i amplia el temps d’hidratació del material, reduint així la possibilitat d’estrès tèrmic i contracció.
4. Retard l’etapa inicial d’hidratació, retardar el temps de solidificació dels materials, reduir el valor màxim de la calor d’hidratació i millorar la seguretat i la qualitat dels materials.
5. Millora les propietats mecàniques i el rendiment dels materials, que poden millorar la durabilitat, la resistència i la resistència a la deformació dels materials.
6. L’èter de cel·lulosa no és tòxic, biodegradable i renovable, cosa que pot reduir l’impacte sobre el medi ambient i promoure el desenvolupament sostenible de la indústria de la construcció.
En conclusió
Els èters de cel·lulosa són additius prometedors que poden influir en la hidratació i establir processos de guix dessecat millorant la treballabilitat, la consistència, la retenció d’aigua i les propietats mecàniques del material. La interacció entre els èters de cel·lulosa i els cristalls de guix pot reduir la calor màxima de la hidratació i retardar el temps de configuració, cosa que pot millorar la seguretat i la qualitat del material. No obstant això, l'efectivitat dels èters de cel·lulosa pot dependre de factors com la composició química, la mida de les partícules, el contingut d'humitat, la temperatura i els additius utilitzats en el material. Les futures investigacions haurien de centrar -se en l’optimització de la dosi i la formulació d’èters de cel·lulosa per aconseguir la reducció desitjada de la calor de la hidratació de guix desulfuritzat sense afectar les seves propietats i propietats mecàniques. A més, s’han d’explorar i avaluar els possibles beneficis econòmics, ambientals i socials d’utilitzar èters de cel·lulosa.
Hora de publicació: 11-2023 d'octubre