磨细石灰粉在干粉砂浆加工中应用的影响效果研究

作者：红星机器 发表于： 2015-04-23 09:57:28

杨帅军老师 红星技术工程师

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随着近年来国内城市建设的发展，带动了干粉砂浆的发展，生石灰粉在干粉砂浆中的应用能够提高其成品质量，本文就此进行研究。

石灰水化特点

通常，在使用石灰之前，应将其消化形成消石灰或石灰膏后方可使用，具体原因如下：

（一）石灰水化反应能力强于其余胶凝材料。石灰遇到水后，散发大量的热量，水受热变成水蒸气逐渐沸腾，进而对石灰的凝聚产生一定的破坏，导致石灰浆体内部松散、不存在关联，形成消石灰，由此可知，石灰经水化反应后无法完全凝结和硬化。

（二）石灰水化时在增加固相体积的同时，还会增加空隙体积，进而出现体积膨胀的现象。在此过程，如若不能限制石灰的负面膨胀，将会出现体积的不良形变。在实践活动中，要注意石灰石物料制粉的影响因素，如若释放石灰的放热量，限制石灰体积膨胀，禁止凝结后的再次搅拌，则石灰会向水泥等胶凝材料出现相同的凝结于硬化，进而充分使用石灰。

相关研究表明，通过以下四种方法可限制石灰水化反应过程中的放热情况和体积变化：

1、改变细度

石灰细度直接影响着消化反应中的体积变化情况，大量试验研究表明，粒度越细的石灰，消化过程中的体积形变越小。例如在650℃条件煅烧获得的生石灰，在相同水灰比下，不会出现体积膨胀现象；

2、改变水灰比

水灰比对石灰消化过程中的形变影响具体表现如下：石灰水化反应过程中的膨胀值与水灰比呈现负相关。而伴随着水灰比的不断增加，石灰浆体硬化强度随之下降。因此，为有效限制石灰消化膨胀的同时，满足预期标准，应凭借相应试验，确定理想的水灰比；

3、改变消化温度

在石灰消化过程中，介质温度直接影响着石灰浆体膨胀情况，石灰浆体体积随着介质温度的增高而不断增加；

4、添加石膏等外加剂

若向石灰中加入适量的石膏，则无论在何种水灰比和介质温度条件下，均会显著缩小石灰浆体的膨胀体积。这主要是因为石膏属于石灰水化抑制剂，可限制石灰水化速度，进而保持水化速率和产物转移速率的一致性，另外，石膏缩减了吸附水扩散层的厚度，降低了空隙体积增量。

石灰水化对砂浆的影响

磨细生石灰等在特定条件下可与其余胶凝材料出现相同的凝结和硬化效果。在生产实践活动中，应通过合理的方法限制限制石灰粉的水化放热情况和体积膨胀效果，在此过程无须进行预消化。因此，借助磨细生石灰粉优化干粉砂浆和易性具有重要的研究价值。本试验预先设计以磨细生石灰粉为主，辅以化学添加剂，取代原有的石灰膏。为获得理想的试验效果，应妥善解决以下问题：

1、确定磨细生石灰的添加量；

2、确定理想的水灰比，为规避在石灰水化过程中出现负面膨胀，应有效控制水灰比；

3、本试验中使用纤维素醚类化学添加剂，为合理控制砂浆成本，应适当使用化学添加剂。

试验方案

在本试验中选用中砂作为填料，选用等级在32左右的硅酸盐水泥三级粉煤灰。为显著对比干粉砂浆中添加粉煤灰和磨细生石灰的差异，设计三组试验，第一组水泥砂浆，不添加任何材料；第二组在第一组的基础上添加粉煤灰；第三组在第二组的基础上添加磨细生石灰，对比分析。在第三组中，添加磨细生石灰粉一方面是通过氢氧化钙刺激粉煤灰特性，另一方面优化砂浆和易性，且磨细生石灰的添加量分别为5%、10%、15%。

试验结果

依照上述试验方案，围绕分层程度、稠度、抵抗压力性能等指标针对干粉砂浆开展试验，其试验结果如下：

（一）磨细生石灰粉添加量对砂浆强度的影响

大量试验研究表明，磨细生石灰粉的添加量对干粉砂浆的影响程度较小，因此，应通过干粉砂浆的和易性确定理想的添加量。

（二）磨细生石灰粉添加量对干粉砂浆性能的影响

为优化干粉砂浆性能，本试验中还针对化学添加剂和易性改善效果进行研究，本试验中使用的是纤维素醚类添加剂，相应的试验结果表明，若想获得相同的和易性，应向添加磨细生石灰粉的干粉砂浆中加入0.1%左右的纤维素醚类化学添加剂，这与只添加相同化学添加剂且和易性一样的干粉砂浆相比，节省了较多的化学添加剂，成本投入较少。这主要因为化学添加剂的成本较高，化学添加剂的添加量直接影响着干粉砂浆的生产成本。

（三）磨细生石灰粉对生态环境的影响

磨细生石灰粉力的粒度明显减小，表面积增加，加快了熟化速率，提升了工作效率，且有效缓解了存放和场地狭小的矛盾，在很大程度上优化了环境卫生。磨细生石灰粉一经出厂，应及时使用，禁止长时间存放。

磨细生石灰粉在特定条件下，可凝结和硬化。本试验表明，当干粉砂浆中的磨细生石灰粉为10%左右时，可优化干粉砂浆特性，且磨细生石灰粉会影响干粉砂浆强度，如若合理调整砂灰配置比，可获得满足相应强度标准的干粉砂浆。另外，本试验结果说明，干粉砂浆中磨细生石灰粉的添加，可减小增稠保水类化学添加剂的使用量，这在很大程度上降低了生产成本的投入。