煤矸石的活化过程及其胶凝性能研究

本文以江苏宜兴煤矸石为主要研究对象,采用热活化地方法对其活性激发,运用XRD方法对其进行分析显示煤矸石在煅烧温度为700℃、保温时间为6h时,高岭石分解较完全,活性物质Si O2和Al2O3相对较多;对活化煤矸石-Ca(OH)2-水体系3d抗压强度分析和胶砂强度分析表明煤矸石在煅烧温度为700℃、保温时间为6h的抗压强度最好,胶砂流动度最大,胶砂强度相对较高。     

自燃煤矸石混凝土的试验研究

主要研究煤矸石及孔结构特征对煤矸石混凝土性能的影响。研究方法采用自燃煤矸石,按50%和100%取代碎石配制C30混凝土,测试煤矸石混凝土工作性、强度、氯离子扩散系数;研究煤矸石混凝土水泥浆体与骨料交界面孔特征。试验结果表明:随着煤矸石取代量的提高,煤矸石混凝土流动性降低、强度下降,孔隙率提高,孔径、电通量增大。结论:随着煤矸石取代率的增加,煤矸石混凝土流动性降低10~20 mm,抗压强度降低8.62~11.47 MPa;当煤矸石取代率达到100%时,煤矸石混凝土孔体积是普通配合比体积的2倍,而平均孔径增大了2.6倍;氯离子扩散系数也明显增大。     

活化煤矸石水泥混凝土性能的研究

比较了徐州煤矸石在500～900℃5种不同的温度下活化后的水泥胶砂强度,综合评价后,确定600℃为徐州煤矸石实验室的合理活化温度。以此温度下活化的煤矸石作水泥的混合材,在孔结构分析的基础上,对比研究了活化煤矸石对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。研究结果表明,在相同条件下活化煤矸石水泥混凝土的抗渗性能略优于普通水泥混凝土。     

工业废石膏煤矸石复合制备绿色胶凝材料试验研究

利用工业副产品石膏与煤矸石复合制备石膏基绿色胶凝材料,检测了复合胶凝材料的物理力学性能,并借助XRD、SEM等测试手段分析了试件微观性能。结果表明,煤矸石的掺加对复合胶凝材料具有重要影响,综合考虑各项因素,认为掺加10%煤矸石粉能够制备出性能优良的复合胶凝材料。     

利用煤矸石制备胶凝材料的实验研究

在分析自燃煤矸石活性的基础上进行净浆实验,得出自制煤矸石能够激发煤矸石活性的结论,并进一步测定所研制胶凝材料的质量,以确定煤矸石能够用于工程中,从而提供了煤矸石综合利用的新途径及利用其直接生产无熟料水泥的可能性。     

砂质自燃煤矸石胶凝材料的研究

以砂质自燃煤矸石和矿渣作为胶凝主体,并以熟石灰、芒硝和水玻璃为激发剂,研制出一种砂质矸石胶凝材料。结果表明,自燃煤矸石和矿渣在水化过程中相互促进,掺入低于50%自燃煤矸石能提高纯矿渣体系的早期强度,并且不降低后期强度;胶凝材料的强度随着激发剂熟石灰量的增加而提高,在熟石灰存在的条件下晶相水化产物是钙矾石,不掺熟石灰水化早期的晶相水化产物主要是石膏,随着水化的进行逐渐生成钙矾石;芒硝掺量为5%时强度达到最大值,而后由于生成较多的钙矾石,产生较大的体积膨胀,导致微裂纹产生,使强度降低。     

煤矸石的活化过程及其胶凝活性

研究了两种煤矸石在不同煅烧温度下的物相、活性SiO2和Al2O3含量及胶凝活性。研究表明,在700~800℃煅烧的煤矸石的物相中含有大量的偏高岭土,其活性SiO2和Al2O3含量处于较高水平,具有最佳的胶凝活性,煤矸石的最佳活化温度范围为700~800℃。     

掺热活化煤矸石水泥胶砂试验研究

借助于X射线衍射分析、激光粒度分析、宏观力学性能测试等手段,对陕西铜川煤矸石进行了系统的热力活化研究.研究结果表明:掺700℃煅烧后的煤矸石的水泥胶砂试块强度值最高,说明这个温度是本试验所采用煤矸石的最佳煅烧温度.通过XRD分析表明:采用热力活化,煤矸石中活性来源矿物高岭石转变为偏高岭石的温度明显低于纯商岭石的转变温度.水泥胶砂强度随活化煤矸石掺量的增加在早期呈下降趋势,但随水化时间的增加,强度有大的提高,甚至超过纯硅酸盐水泥砂浆强度,其中综合效果以掺量30%为最佳.当掺量超过35%后,强度大幅度下降.     

煤矸石在碱胶凝材料中的活性研究

研究了煤矸石的掺入量对水泥强度的影响,当掺入量达到20%时水泥强度急剧下降,说明煤矸石活性较差。当采用热活化工艺处理时,煤矸石活性大幅提高,处理温度以600～800℃时的效果最好,为合理利用煤矸石提供了一条有效的途径。试验采用800℃热处理的煤矸石作原料,研究不同因素对其强度的影响。试验表明提高养护温度,碱煤矸石胶凝材料强度得到有效发挥,掺入少量水泥可以大幅提高碱煤矸石强度的发挥。采用矿渣与煤矸石粉体复合时,碱激发效果明显提高。     

煤矸石混凝土耐久性的试验研究

以煤矸石替代部分碎石、粉煤灰和矿渣替代部分水泥配制煤矸石混凝土,采用正交试验对其进行了耐久性的研究,分析了经硫酸盐侵蚀后抗压强度损失值、渗透系数及其冻融后弹性模量损失值3个指标,试验表明,粉煤灰的影响因素要大于矿渣的影响因素.通过极差分析法与功效系数法得出了煤矸石混凝土耐久性的优方案是相同的,即煤矸石混凝土的耐久性优方...     

煤矸石粗集料混凝土抗碳化性能研究

探究了水灰比(质量比)、煤矸石粗集料掺量(质量分数)、碳化时间以及煤矸石粗集料是否煅烧等对煤矸石粗集料混凝土抗碳化性能的影响规律,借助扫描电镜分析了煅烧与未煅烧煤矸石粗集料混凝土微观结构对其抗碳化性能的影响机理,建立了适用于不同水灰比、煤矸石粗集料掺量以及碳化时间下的多参数混凝土碳化模型,并将碳化模型在隧道工程结构的耐久性设计中进行了应用.结果显示:煅烧与未煅烧煤矸石粗集料混凝土的碳化深度均随煤矸石粗集料掺量增加而增大,且均与煤矸石粗集料掺量和碳化时间的平方根呈线性正相关;在低水灰比(0.35)时,煅烧煤矸石粗集料混凝土抗碳化性能明显优于未煅烧煤矸石粗集料混凝土.扫描电镜显示,煅烧煤矸石粗集料混凝土内部结构比未煅烧煤矸石粗集料混凝土更密实,二氧化碳的渗入通道减少;在进行隧道工程结构耐久性设计时泵送混凝土中未煅烧煤矸石粗集料的掺量不应大于25%.研究结果为煤矸石粗集料混凝土的抗碳化性能分析及其工程应用提供了理论依据.     

煤矸石混凝土抗折强度试验研究

以榆神矿区煤矸石为粗骨料,通过288个棱柱体抗折强度试验,分析了煤矸石含碳量、煤矸石取代率及水灰比对煤矸石混凝土抗折强度的影响.结果表明：当不同矿源煤矸石含碳量由0.91%增加至2.09%时,煤矸石混凝土抗折强度降低了21.1%～32.6%;与普通混凝土相比,不同煤矸石取代率下煤矸石混凝土抗折强度降低了20.5%～47.5%;当水灰比由0.25增加至0.45时,煤矸石混凝土抗折强度降低了8.0%～15.3%.综合考虑了煤矸石含碳量和煤矸石取代率的影响,提出了适用于不同矿源煤矸石混凝土抗折强度的预测公式.     

复合矿化剂作用下增钙煤矸石的活化效果研究

以江苏宜兴煤矸石为主要研究对象,掺入钙质材料后,在自配复合矿化剂作用下高温煅烧成活化煤矸石,采用X射线衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)对其结构特征进行了分析,并对其胶凝性能进行了试验.结果表明:在复合矿化剂作用下,于1 000～1 100℃下煅烧而成的活化煤矸石中有CA生成,在低活化条件(1 000℃,保温0.5,1.0h)下,有CS,Ca3Al10O18生成,活化温度升高至1 050℃并保温0.5h时,Ca3Al10O18消失,在此温度下延长保温时间至1.0h时,CS消失,[Ca4 (Al2O4)]3生成.各活化煤矸石的胶凝性能不同,其中以1 050℃下保温0.5h煅烧而成的活化煤矸石对水泥净浆抗压强度影响最大,将其以30％(质量分数)替代水泥后,体系28 d的净浆抗压强度可达70.16 MPa.     

聚合物增强煤矸石泡沫混凝土性能研究

以800kg/m3为设计干密度,采取物理发泡的方式,将泡沫与煤矸石水泥净浆混合均匀,分别加入不同用量的PVA或EVA乳液制成聚合物-煤矸石泡沫混凝土,测量干密度、导热系数、28 d抗压强度,并利用Nano Measurer软件测量平均孔径.PVA的加入量选取水泥质量的1％、2％、3％,EVA乳液的加入量选取水泥质量的3...     

石灰-粉煤灰-水泥稳定煤矸石混合料的研究

为分析石灰-粉煤灰(二灰)稳定煤矸石混合料用于季节性冰冻地区路面基层的技术可行性,在对煤矸石进行活性、物理、力学和耐久性试验研究基础上,设计了15组二灰稳定煤矸石混合料配合比,并测试了它们在饱水状态下的无侧限抗压强度.结果表明:这些混合料的无侧限抗压强度均能满足高速公路和一级公路对基层和底基层的强度设计要求.以第2组混合料配合比(生石灰、粉煤灰、煤矸石的质量分数分别为5%,15%,80%)为基础,通过不同水泥掺量试件的外观变化、质量损失、强度损失及极限冻融循环次数的抗冻融试验发现,掺入水泥能显著改善二灰稳定煤矸石混合料的强度和抗冻性,当水泥掺量占试件总质量的3%时,混合料的强度及抗冻性都达到了15次冻融循环的工程设计要求.     

矿井排矸系统改造工程设计

对矿井现有地面矸石山堆放的排矸方式和排矸系统能力确定以及国家环保规定、矿井发展需要之间的关系进行分析,并结合潘东公司排矸方式从设计上进行优化,最终达到综合治理的效果。     

煤矸石在道路基层材料中的应用

本文针对煤矸石的工程性质,简要论述了煤矸石作为道路基层材料的指标和煤矸石道路基层强度的形成机理;对石灰、水泥、石灰和粉煤灰稳定煤矸石性能进行了比较;并就煤矸石作为道路基层材料存在的问题,提出其在工程应用方面的注意事项。     

焦作矿区煤矸石资源化利用途径分析

以焦作矿区煤矸石为研究对象,采用XRF、XRD研究了煤矸石的化学组成和矿物组成,用HR—ICP—MS、AFS分析了微量元素的含量。结果表明,煤矸石主要化学成分为SiO2和Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、Na20、K2O、Ti2O等,矿物组成为石英、高岭石、白云母、方解石及埃洛石。最后,对焦作矿区煤矸石在制备建筑材料、微量元素利用及农业生产等方面的应用进行了评价。     

煤矸石作为路基填料的路用特性研究

通过煤矸石掺加不同比例的土,并对其进行各种物理力学特性试验,探求出了不同配比矸石土的各种路用特性,为煤矸石在路基填筑中的应用提供参考。     

煤矸石作建材资源的研究

研究了未燃煤矸石和自然煤矸石的化学组成，分析了煤矸石的活性。生产建筑材料是煤矸石综合利用的主要途径之一。介绍了煤矸石水泥和煤矸石砖的生产技术。