Tài liệu Bài thuyết trình công nghệ chế tạo bê tông polime sử dụng nhựa phuran

• Công nghệ chế tạo bê tông polime sử dụng nhựa phuran  Tính cấp thiết của bê tông polime Bê tông là vật liệu xây dựng thông dụng nhất trên hành tinh chúng ta. Hiện nay, khoảng 5-8% lượng CO2 do con người thải ra có nguồn gốc từ ngành công nghiệp sản xuất xi măng Portland, một chất kết dính không thể thiếu của bê tông thông thường. Xi măng Portland là một trong những vật liệu được sản xuất rộng rãi nhất trên Trái đất. Sản lượng xi măng Portland trên toàn thế giới hiện tại đã vượt qua ngưỡng 2,6 tỉ tấn một năm và hàng năm tăng trung bình 5%.  Để có thể kìm hãm tốc độ ô nhiễm đã lên tới mức cảnh báo như hiện nay đòi hỏi chúng ta phải có biện pháp thay thế một phần bê tông sử dụng CKD xi măng pooc lăng bằng loại bê tông sử dụng CKD polime.Bê tông polime sử dụng các loại thải phẩm từ nhà máy than đá,lọc dầu.Sử dụng các loại CKD làm từ nhựa như polieste,epoxy,phuran,xelulozo vv.Trong bài viết này đề cập đến nhựa phuran.  Bê tông polyme có rất nhiều ưu điểm so với bê tông thông thường. Trước hết, về căn bản nó có khả năng "hạn chế" lượng khí thải CO2 đồng thời có thể tạo ra một cơ sở hạ tầng có khả năng sử dụng qua hàng trăm năm..  So sánh với xi măng Portland thông thường (OPC), bê tông polyme (GPC) có nhiều tính năng tốt hơn (khả năng chống ăn mòn hóa học, chịu nhiệt (tới 2400oF), chịu nén và có độ bền kéo, sự co ngót...).  Các tính chất của nhựa phuran  Các loại nhựa phuran nhận được trên cơ sở rượu phurphuril, phurphurol và rượu phurphuril hoặc phurphurol và axeton.Phụ thuộc vào loại monome được sử dụng khi chế tạo chúng mà phân ra nhựa phurphurol,phuril,phurphurol- axeton .Trong sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng trong số các nhựa phuran phổ biến hơn cả là phurphurol axeton monome (PA) và phuril oligome. I, Tính chất của polime phuran 1, Phurphurol –axeton (PA) PA ở nhiệt độ bình thường là chất lỏng màu vàng tím có nhiệt độ sôi 160 – 200 ℃,chúng không tan trong kenton, cả trong polieste phức tạp và polieste etilelglicol. Monome  Bảng tính chất chính của của monome PA Tỷ trọng,kg/m3 Độ axit ( tính theo axit sunphuaric),không lớn hơn ,% Mức độ hòa tan trong axeton Độ nhớt ở 20℃,không lớn hơn ,Pa.s Độ ẩm,không lớn hơn ,% Thời gian keo hóa trên bếp ở nhiệt độ 170-180 ℃ với sự có mặt của 3% benzene sunphua axit 1090 - 1170 0,1 Hoàn toàn 0,5 2,5 30-110  Bảng các tính chất của PA -15 Độ nhớt theo Osvald 50% dung dịch trong axeton ở nhiệt độ 20 ℃,Pa.s 20 - 40 Nhiệt độ tạo giọt theo Ubellod, ℃ 80-120 Độ ẩm,không lớn hơn , % 10 2, Oligome - Phuril  Bảng các tính chất của Oligome PL -20 Phần khô,không nhỏ hơn ,% 65 Tốc độ keo hóa ở 250 ℃, không lớn hơn,s 350 Độ nhớt theo thiết kế NK-4, không lớn hơn ,s 350  Chất đóng rắn, chất độn và chất hóa dẻo đi với nhựa phuran  Một số hình ảnh về chất hóa dẻo và đóng rắn  Monome PA đóng rắn trong điều kiện lạnh hoặc khi đốt nóng với sự tham gia của chất xúc tác axit: benzen sunphua axit( BSA), ntoluolsunphua clorit…benzen sunphua axit là sản phẩm dạng tinh thể có khối lượng tinh thể tương đối 158.18. Axit này hòa tan tốt trong nước, axeton, phurphurol và rượu etyl.  Khi đóng rắn các sản phẩm ban đầu cẩu quá trình ngưng kết hoặc các polime hòa tan độ nhớt khác nhau chịu ảnh hưởng của các axit hoặc đốt nóng chuyển sang trạng thái không hòa tan, không đúc được.  Oligome PL-2 đóng rắn ở nhiệt độ 120-140 độ C có sự tham gia của axit malein và một số chất xúc tác axit khác. Trong điều kiện lạnh chúng đóng rắn dưới tác động của tiếp xúc Petrov, của muối aniline, axit sunphuaric và axit clohydic và một số chất xúc tác khác.  Các oligome phuran không đóng rắn hòa hợp tốt với các chất dẻo, các polyme nhiệt hóa khác nhau, cao su tự nhiên và nhân tạo, các atfan.  Khi có mặt các axit khoáng hóa mạnh chúng biến thành màu đen nhanh, đóng rắn và trở nên giòn không đúc được. Các axit yếu hơn( malenin, savel, phốt phát ) tác động chậm và oligome mềm trong thời gian dài.  Để chúng đóng rắn trong điều kiện nhiệt độ bình thường tốt nhất sử dụng axit benzene và toluolsunphua; ở điều kiện này tốc độ đóng rắn đủ lớn.  Sự đóng của các oligome phuran kéo theo sự tăng đáng kể tỷ trọng của chúng ( từ 1100 đến 1500 kg/m3) và vì thế có độ co lớn, làm giảm độ bám dính của chúng. Vì vậy polime phuran được sử dụng kết hợp với các chất độn khoáng dạng bột mịm hoặc dạng sợi, chúng không những làm giảm độ co mà giúp chúng làm việc được ở nhiệt độ cao.  Đã từ lâu chúng ta biết rằng điều kiện cần thiết để tăng tác động của chất độn có độ mịn cao khi đưa chúng vào polime là sự gần của các tính chất phân tử của bề mặt chất độn và chất dẻo tổng hợp.  Trong khi đó đa số các chất độn khoáng thông thường về tính hút nước không thể hiện tính hoạt tính của mình, thể hiện ở sự tăng các tính chất cơ lý của chúng. Độ bền bám dính của polime và độ bền bám dính của hệ polimechất độn phụ thuộc vào bản chất của sự tương tác phân tử.  Một số phụ gia dạng bột phổ biến có nguồn gốc tự nhiên như trepel, diatomit, opoki, puzolan, bọt pemza, tù, diabaz hoặc có nguồn gốc nhân tạo như xỉ lò cao dạng viên, tro bay, hồ nhephelin, bột gạch samot nghiền mịn…  Các phụ gia rắn trong hỗn hợp có thể tồn tại không những ở dạng bột khoáng không hòa tan, còn sử dụng loại phụ gia rắn trong hỗn hợp chúng dễ tạo thành dung dịch hoặc chất nóng chảy. Chúng có thể là các muối không tan, kiềm và các chất điện giải và chất không điện giải khác.  Một số chất độn khoáng sử dụng cho bê tông polime  Một số hình ảnh về cốt liệu sử dụng cho bê tông polime Sỏi sông Gạch vỡ chịu axit