不同激发剂对煤矸石基免烧砖性能的影响

以六盘水矿区煤矸石为主要原料制备煤矸石基免烧砖.为进一步提高免烧砖的强度,研究了不同激发剂( CaO 、CaO-Na SO4、CaO-CaCl2)对免烧砖性能的影响.研究结果表明,煤矸石基免烧砖强度在激发剂CaO-Na2 SO4的激发作用下有显著提高,最佳掺量为8％ CaO、2％ NaSO4.免烧砖各项性能满足JC/T422-91 (96)《非烧结普通粘土砖》MU15标准要求.这为六盘水煤矸石的开发利用提供了一种技术途径.     

用质量系数评定煤矸石的辅助胶凝性能的研究

对原状煤矸石进行了XRD定性分析,结果表明煤矸石的矿物组成以高岭土类粘土矿物和石英为主,含有少量的长石、方解石、菱铁矿、白云石等矿物.引入质量系数法评定原状煤矸石经热活化后辅助胶凝性能的大小.原状煤矸石的质量系数与该煤矸石经热活化后辅助胶凝性能有一定的相关性,质量系数越大.表明该煤矸石经热活化后辅助胶凝性能就越好.原状煤矸石与热活化煤矸石细粉的SEM照片表明原状煤矸石结构比较致密,热活化后煤矸石结构呈疏松状态,结构中已出现部分熔融状态,一些熔融物填充了煅烧过程中成分挥发后留下的空隙.     

煤矸石制备水泥辅助胶凝材料的应用研究

煤矸石制备水泥辅助胶凝材料的应用研究对水泥行业的节能减排与大宗固废的高值利用均具有重要意义。本文以河北某地不同矿区的6种煤矸石为原料,采用XRD,热重等方法分析判断其化学成分和矿物组成,通过静态煅烧实验研究了其煅烧活化条件,并通过胶砂实验测定其胶凝活性。结果表明,煅烧温度和时间会影响产品的胶凝活性,不同矿物组成的样品需要的煅烧条件不同,所测样品其3 d早期强度相较于基准水泥有所下降,但28 d活性指数增长明显,除#4矿区外均达到了制备辅助胶凝材料的要求。     

煤矸石胶凝材料的试验研究

采用煤矸石活化料、矿渣和熟料作为主要原料,外掺复合激发剂来制备煤矸石胶凝材料。研究了煤矸石活化料掺量、石膏掺量以及激发剂对煤矸石胶凝材料性能的影响;并借助XRD和SEM分析了其水化机理。试验结果表明:煤矸石活化料掺量为60%时,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了15.2 MPa、22.8 MPa和35.5 MPa;石膏掺量为4%时,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了15.7 MPa、24.4 MPa和37.8 MPa;复合激发剂最佳掺量为5%,煤矸石充填胶凝材料的3 d、7 d和28 d抗压强度分别达到了27.5 MPa、35.4 MPa和55.4 MPa。     

煤矸石质硅铝基胶凝材料固结氯离子性能研究

煤矸石是我国排放量最大的固体废弃物之一,近年来越来越多的应用于制备胶凝材料,氯离子是影响混凝土耐久性的重要因素之一,本文针对煤矸石质硅铝基胶凝材料的固结氯离子性能进行研究,研究了硅铝基胶凝材料组成、氯盐阳离子类型以及掺入其它阴离子对煤矸石质硅铝基胶凝材料固结氯离子性能的影响,研究结果表明:相同情况下,矿渣固结氯离子能力大于煤矸石,随着龄期的增长,固结氯离子的量增加,随着氯离子掺量的提高,固结氯离子的量也增加;当加入不同阳离子的氯盐的时候,固结的量按Ca2+、K+、Na+顺序递减,掺入其它阴离子不利于氯离子的固化,体系中加入SO2-4、SO2-3、CO2-3、OH-等阴离子后,固结氯离子的量减小,阴离子对固结氯离子的影响从高到低依次SO2-4、SO2-3、CO2-3、OH-.     

利用煤矸石生产新型胶凝材料的研究

本文研究了“煤矸石－ＣａＣＯ３－ＣａＣｌ－２－ＣａＦ２”体系的配料组成，设置了一组影响水泥性能的多因素正交试验，在此基础上进行了化床锅炉超低温煅烧水泥的半工业性试验。结果表明，利用煤矸石生产新型胶凝材料是可行的，煤矸石的利用率可达５０％以上。     

活化赤泥基胶凝材料的抗冻融性能研究

赤泥资源化利用对氧化铝行业可持续发展和环境保护具有重要意义。本文以赤泥和热活化赤泥为主要原料与钢渣等多种固废协同制备赤泥基胶凝材料,并对其抗冻融性能进行了研究。分别对养护14和28 d的胶凝材料试样进行冻融试验,用万能试验机、XRD、SEM、工业CT等检测方法对试样冻融前后的强度、物相、显微结构、孔隙率等进行表征,并对冻融损伤机理进行了探究。结果表明,赤泥基胶凝材料冻融前后的质量损失、强度损失、显微结构差异显著。其中,赤泥-普通硅酸盐水泥胶凝材料较其他赤泥基胶凝材料的抗冻性能优异,其养护14 d试件冻融前后的质量损失和强度损失分别为23.68%和50.75%;用热活化赤泥制备的赤泥-钢渣胶凝材料冻融后的质量损失率较冻融前降低了16.30%。     

利用煤矸石生产新型胶凝材料的研究

本文介绍了一组影响水泥性能的多因素正交试验，研究了“煤矸石－ＣａＣＯ３－ＣａＣｌ２－ＣａＦ２”体系的最佳配料组成，在此基础上进行了流休床锅炉超低温燃烧水泥的半工业性试验，结果表明：利用煤矸石生产新型胶凝材料是可行的，煤矸石的利用率可达５０％以上。     

利用煤矸石生产免烧砖

介绍了利用煤矸石生产免烧砖的立项、设备选型、生产流程、产品指标等情况,阐述了利用煤矸石生产免烧砖的经济效益、社会效益和环境效益。     

机械力活化对钢渣粒度分布和胶凝性能的影响

测试了不同粉磨时间的钢渣的粒度分布,计算了钢渣粉粒度分布的分形维数,并研究了其与比表面积、粉体活性的关系.结果表明:粉磨时间增加,钢渣粉粒度变小,小颗粒所占比逐步提升,粒度分布的分形维数也随之增大,粉磨一定时间后,其粒度分布的分形维数增长速度趋于平缓.粒度分布的分形维数与颗粒的比表面积、水化反应活性线性正相关.机械力活化能够激发钢渣的胶凝性能.钢渣胶凝材料的水化产物以钙矾石(AFt)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶为主.     

劣质煤矸石制备免烧砖

以六盘水矿区劣质的高铁高砂煤矸石为主要原料,掺入适量矿渣等固体废弃物和激发剂,经过加压成型后,在120℃下,采用蒸汽养护方式制成煤矸石免烧砖.研究了矿渣细度、物料含水量以及激发剂掺量对免烧砖抗压强度的影响.结果表明:固体废弃物利用率达到80％以上,制品各项性能指标符合JC/T422-91 (96)《非烧结普通粘土砖》MU15标准的规定.     

环保免烧结煤矸石透水砖的制备方法及其透水性能

以煤矸石为主要原料,以水泥为粘结剂,制备了多孔透水砖.研究了煤矸石粒径,原料配比,以及成型压力等工艺条件对多孔透水砖吸水率、透水系数、抗压强度和抗折强度的影响.样品透水系数和力学性质按照国家标准JB/T 25993-2010规定测量.结果表明,以煤矸石为主要原料,水泥为粘结剂可制备出性能良好的多孔透水砖;通过调整工艺参数,可以制备出不同性能的透水砖,以满足不同用途之需.     

煤矸石-粉煤灰烧结砖的研制

利用煤矸石和粉煤灰烧结砖不但可减少固体废弃物的排放,还可创造可观的经济效益.利用阜新本地煤矸石和粉煤灰,经原料制备、原材料的处理、砖坯成型和烧结等工艺,可生产出满足国家质量标准的烧结砖.经制备工艺正交试验,制品抗压强度主要受材料配比和烧结温度的影响,其次是升温速率和保温时间.由于助熔剂的加入,煤矸石-粉煤灰砖的焙烧温度可以由1200℃降低到1100～1150℃.由试验分析的结果,合理的材料配比为:灰矸比3∶7,外加2％玻璃粉;合理的砖坯成型水分为12％,砖坯成型压力为30 MPa;合理的烧成制度为:升温速率80min/h,烧成温度1150℃,保温时间100 min.研制的烧结砖呈粉红色至砖红色,与普通粘土砖基本相同,外观规整,无裂纹其它大的缺陷且无石灰爆裂现象.产品从制坯到烧成的过程中各方向的变形均满足质量要求.本文研究为普通黏土烧结砖厂技改成煤矸石-粉煤灰砖厂提供了有力的技术保障.     

砂性弃土制备免烧砖试验研究

以工程砂性弃土为主要原料,通过振动成型制备免烧砖.以试件7d、28 d和56 d抗压强度为控制指标,研究水泥、粉煤灰、石膏等无机结合材料配合比对免烧砖性能的影响.试验结果表明,砂性弃土免烧砖最佳配合比为:砂性弃土72％、水泥16％、粉煤灰8％、石膏2％、石灰2％和减水剂0.5％.采用最佳配合比所制砂性弃土免烧砖28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和软化强度分别达15.8 MPa、1.8 MPa和15.3 MPa.砂性弃土免烧砖各项性能满足JC/T422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》MU15标准要求.研究可为工程砂性弃土的开发利用提供一种技术途径.     

城市污泥-煤矸石-稻壳制备轻质烧结砖的研究

在研究分析城市污泥和煤矸石理化特性的基础上,以城市污泥和煤矸石为原料、稻壳作为造孔剂制备轻质烧结砖.结果表明,当城市污泥用量在50％时,随着污泥的增加,烧结砖的表观密度和抗压强度逐渐减小,而气孔率和吸水率逐渐增大;当污泥用量超过50％范围后,随着污泥的增加,烧结砖的表观密度和抗压强度反而有所增大,吸水率和气孔率相应明显减小.当煤矸石∶污泥=60∶40时,外掺6％和10％稻壳时,相应轻质烧结砖的抗压强度为10.27 MPa和4.44 MPa,分别达到承重墙体材料和非承重墙体材料抗压强度的国家标准要求.污泥中重金属等有害物质经过高温焙烧,形成稳定的固溶体,不会造成对人体及环境危害.     

活化煤矸石细粉-水泥复合胶凝材料水化性能研究

主要采用XRD、DTA/TG、SEM、MIP及等温微量量热仪研究了华新硅酸盐水泥以及掺有活化煤矸石细粉水泥胶凝体体系的水化性能和微观结构,试验证明煅烧后的煤矸石具有火山灰活性。掺有活化煤矸石细粉的水泥浆体结构较疏松,孔隙较多,但随着龄期的增长,浆体结构变得越来紧密,其主要的水化产物亦为水化硅酸钙凝胶、钙矾石和Ca(OH)2晶体。     

热活化煤矸石矿物掺合料对混凝土抗渗和抗冻性能影响

以自燃煤矸石、煅烧煤矸石作为矿物掺合料,配制普通混凝土和高强混凝土.研究热活化煤矸石矿物掺合料在聚羧酸减水剂协同作用下,对混凝土抗氯离子渗透和抗冻性能的影响.结果表明:热活化的煤矸石粉具有微集料和火山灰效应,在保证普通混凝土、高强混凝土拌合物大流动性和硬化强度的前提下,抗氯离子渗透性能得到明显提高,也能获得较好的抗冻性.以自燃煤矸石矿物掺合料配制的普通混凝土,当掺量为35％时,混凝土28 d和60d氯离子渗透电通量为1836 C和758 C.当掺量为15％时,混凝土抗冻等级达到F1200;以煅烧煤矸石矿物掺合料配制的高强混凝土,当掺量为30％时,28 d和60 d氯离子渗透电通量仅为704 C和487 C,且经受1500次冻融后动弹性模量损失率仅为1.55％.     

活化煤矸石地质聚合物的制备与性能研究

对原状煤矸石进行了定性和定量双重分析,优化了煤矸石活化的煅烧温度,探究了钠铝比(n(Na)/n(Al)=0.52、0.57、0.62)和激发剂模数(M=0.66、0.69、1.32、1.65)对活化煤矸石地质聚合物抗压强度和微观结构的影响。利用XRD、FT-IR和SEM对活化煤矸石地质聚合物的微观结构进行了分析表征。结果表明,高温活化煤矸石有助于激发煤矸石中的活性组分,在煅烧温度为600 ℃时,高岭岩相完全消失,“鼓包峰”面积相对较大,可用于制备活化煤矸石地质聚合物。n(Na)/n(Al)的提高促进了地质聚合反应的进行,抗压强度也随之提高,同时随着激发剂模数的增加,抗压强度也随之增加。当n(Na)/n(Al)为0.62,激发剂模数为1.65时,试样7 d的抗压强度可达到52 MPa。活化煤矸石地质聚合物的聚合产物主要为水化硅铝酸钠(N-A-S-H)凝胶,水化产物致密,性能优良。     

热活化煤矸石—水泥复合体系水化性能分析

采用比强度法对活化煤矸石的火山灰效应进行评定,通过Ca(OH)2剩余量和化学结合水量的测定,分析活化煤矸石-水泥体系的水化程度,并采用X射线衍射分析,差热分析对其水化过程进行研究。结果表明:煅烧温度为750℃,保温时间为4h的热活化煤矸石对水泥体系的火山灰贡献率较高;该体系Ca(OH)2剩余量较少,化学结合水量较多,其水化产物主要以C-S-H凝胶,Ca(OH)2和钙矾石为主。