磨細(xì)石灰粉在干粉砂漿加工中應(yīng)用的影響效果研究

作者：紅星機(jī)器 發(fā)表于： 2015-04-23 09:57:28

楊帥軍老師 紅星技術(shù)工程師

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隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)城市建設(shè)的發(fā)展，帶動(dòng)了干粉砂漿的發(fā)展，生石灰粉在干粉砂漿中的應(yīng)用能夠提高其成品質(zhì)量，本文就此進(jìn)行研究。

石灰水化特點(diǎn)

通常，在使用石灰之前，應(yīng)將其消化形成消石灰或石灰膏后方可使用，具體原因如下：

（一）石灰水化反應(yīng)能力強(qiáng)于其余膠凝材料。石灰遇到水后，散發(fā)大量的熱量，水受熱變成水蒸氣逐漸沸騰，進(jìn)而對(duì)石灰的凝聚產(chǎn)生一定的破壞，導(dǎo)致石灰漿體內(nèi)部松散、不存在關(guān)聯(lián)，形成消石灰，由此可知，石灰經(jīng)水化反應(yīng)后無(wú)法完全凝結(jié)和硬化。

（二）石灰水化時(shí)在增加固相體積的同時(shí)，還會(huì)增加空隙體積，進(jìn)而出現(xiàn)體積膨脹的現(xiàn)象。在此過(guò)程，如若不能限制石灰的負(fù)面膨脹，將會(huì)出現(xiàn)體積的不良形變。在實(shí)踐活動(dòng)中，要注意石灰石物料制粉的影響因素，如若釋放石灰的放熱量，限制石灰體積膨脹，禁止凝結(jié)后的再次攪拌，則石灰會(huì)向水泥等膠凝材料出現(xiàn)相同的凝結(jié)于硬化，進(jìn)而充分使用石灰。

相關(guān)研究表明，通過(guò)以下四種方法可限制石灰水化反應(yīng)過(guò)程中的放熱情況和體積變化：

1、改變細(xì)度

石灰細(xì)度直接影響著消化反應(yīng)中的體積變化情況，大量試驗(yàn)研究表明，粒度越細(xì)的石灰，消化過(guò)程中的體積形變?cè)叫?。例如?50℃條件煅燒獲得的生石灰，在相同水灰比下，不會(huì)出現(xiàn)體積膨脹現(xiàn)象；

2、改變水灰比

水灰比對(duì)石灰消化過(guò)程中的形變影響具體表現(xiàn)如下：石灰水化反應(yīng)過(guò)程中的膨脹值與水灰比呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。而伴隨著水灰比的不斷增加，石灰漿體硬化強(qiáng)度隨之下降。因此，為有效限制石灰消化膨脹的同時(shí)，滿足預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)憑借相應(yīng)試驗(yàn)，確定理想的水灰比；

3、改變消化溫度

在石灰消化過(guò)程中，介質(zhì)溫度直接影響著石灰漿體膨脹情況，石灰漿體體積隨著介質(zhì)溫度的增高而不斷增加；

4、添加石膏等外加劑

若向石灰中加入適量的石膏，則無(wú)論在何種水灰比和介質(zhì)溫度條件下，均會(huì)顯著縮小石灰漿體的膨脹體積。這主要是因?yàn)槭鄬儆谑宜种苿?，可限制石灰水化速度，進(jìn)而保持水化速率和產(chǎn)物轉(zhuǎn)移速率的一致性，另外，石膏縮減了吸附水?dāng)U散層的厚度，降低了空隙體積增量。

石灰水化對(duì)砂漿的影響

磨細(xì)生石灰等在特定條件下可與其余膠凝材料出現(xiàn)相同的凝結(jié)和硬化效果。在生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，應(yīng)通過(guò)合理的方法限制限制石灰粉的水化放熱情況和體積膨脹效果，在此過(guò)程無(wú)須進(jìn)行預(yù)消化。因此，借助磨細(xì)生石灰粉優(yōu)化干粉砂漿和易性具有重要的研究?jī)r(jià)值。本試驗(yàn)預(yù)先設(shè)計(jì)以磨細(xì)生石灰粉為主，輔以化學(xué)添加劑，取代原有的石灰膏。為獲得理想的試驗(yàn)效果，應(yīng)妥善解決以下問(wèn)題：

1、確定磨細(xì)生石灰的添加量；

2、確定理想的水灰比，為規(guī)避在石灰水化過(guò)程中出現(xiàn)負(fù)面膨脹，應(yīng)有效控制水灰比；

3、本試驗(yàn)中使用纖維素醚類(lèi)化學(xué)添加劑，為合理控制砂漿成本，應(yīng)適當(dāng)使用化學(xué)添加劑。

試驗(yàn)方案

在本試驗(yàn)中選用中砂作為填料，選用等級(jí)在32左右的硅酸鹽水泥三級(jí)粉煤灰。為顯著對(duì)比干粉砂漿中添加粉煤灰和磨細(xì)生石灰的差異，設(shè)計(jì)三組試驗(yàn)，第一組水泥砂漿，不添加任何材料；第二組在第一組的基礎(chǔ)上添加粉煤灰；第三組在第二組的基礎(chǔ)上添加磨細(xì)生石灰，對(duì)比分析。在第三組中，添加磨細(xì)生石灰粉一方面是通過(guò)氫氧化鈣刺激粉煤灰特性，另一方面優(yōu)化砂漿和易性，且磨細(xì)生石灰的添加量分別為5%、10%、15%。

試驗(yàn)結(jié)果

依照上述試驗(yàn)方案，圍繞分層程度、稠度、抵抗壓力性能等指標(biāo)針對(duì)干粉砂漿開(kāi)展試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果如下：

（一）磨細(xì)生石灰粉添加量對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響

大量試驗(yàn)研究表明，磨細(xì)生石灰粉的添加量對(duì)干粉砂漿的影響程度較小，因此，應(yīng)通過(guò)干粉砂漿的和易性確定理想的添加量。

（二）磨細(xì)生石灰粉添加量對(duì)干粉砂漿性能的影響

為優(yōu)化干粉砂漿性能，本試驗(yàn)中還針對(duì)化學(xué)添加劑和易性改善效果進(jìn)行研究，本試驗(yàn)中使用的是纖維素醚類(lèi)添加劑，相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果表明，若想獲得相同的和易性，應(yīng)向添加磨細(xì)生石灰粉的干粉砂漿中加入0.1%左右的纖維素醚類(lèi)化學(xué)添加劑，這與只添加相同化學(xué)添加劑且和易性一樣的干粉砂漿相比，節(jié)省了較多的化學(xué)添加劑，成本投入較少。這主要因?yàn)榛瘜W(xué)添加劑的成本較高，化學(xué)添加劑的添加量直接影響著干粉砂漿的生產(chǎn)成本。

（三）磨細(xì)生石灰粉對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

磨細(xì)生石灰粉力的粒度明顯減小，表面積增加，加快了熟化速率，提升了工作效率，且有效緩解了存放和場(chǎng)地狹小的矛盾，在很大程度上優(yōu)化了環(huán)境衛(wèi)生。磨細(xì)生石灰粉一經(jīng)出廠，應(yīng)及時(shí)使用，禁止長(zhǎng)時(shí)間存放。

磨細(xì)生石灰粉在特定條件下，可凝結(jié)和硬化。本試驗(yàn)表明，當(dāng)干粉砂漿中的磨細(xì)生石灰粉為10%左右時(shí)，可優(yōu)化干粉砂漿特性，且磨細(xì)生石灰粉會(huì)影響干粉砂漿強(qiáng)度，如若合理調(diào)整砂灰配置比，可獲得滿足相應(yīng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的干粉砂漿。另外，本試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，干粉砂漿中磨細(xì)生石灰粉的添加，可減小增稠保水類(lèi)化學(xué)添加劑的使用量，這在很大程度上降低了生產(chǎn)成本的投入。