平顶山矿区粉煤灰综合利用现状与思考

通过对我国粉煤灰综合利用概况和粉煤灰综合利用途径的分析研究 ,结合平顶山矿区的现状与实际情况 ,重点在粉煤灰用作水泥生产原料、混凝土掺和料 ,用于井下充填及注浆灭火 ,生产粉煤灰混凝土建材制品等几个方面进行了研究和实践。     

含粉煤灰或铁尾矿粉复合胶凝材料性能研究

为了验证矿物掺和料在复合胶凝材料水化硬化过程中的作用效应,实验用与水泥细度相近的粉煤灰和铁尾矿粉作为活性和惰性矿物掺合料,研究了相同养护温度、不同水胶比条件下,矿物掺合料掺量和种类对胶砂块试件抗压强度以及7 d龄期混凝土自收缩发展规律。结果表明：在水化初期,粉煤灰和铁尾矿粉在复合胶凝材料水化中起到物理填充作用,随龄期延长,粉煤灰的火山灰效应才逐渐显现。水化初期,矿物掺合料的物理因素（颗粒形貌等）对胶砂块抗压强度影响超过化学因素（反应程度等）,同时活性与惰性掺和料的作用基本相同;粉煤灰和铁尾矿粉的自收缩规律基本相同,均随着掺量增大呈线性递减特性。     

矿物掺和料对磷建筑石膏砂浆强度的影响

通过单掺粉煤灰、硅灰及复掺的方式探究矿物掺和料对磷建筑石膏砂浆强度的影响。结果表明,单掺粉煤灰时,砂浆吸水率小幅优化,砂浆的7 d抗压强度和7 d拉伸黏结强度提升较为明显。单掺硅灰时,砂浆的吸水率、3 d抗压强度和3 d黏结强度都有较大提高。复掺时,在二者的协同作用下,吸水率、抗压强度和黏结强度均优于单掺。最后,经过微观分析和机理分析得出,因矿物掺和料各自具有不同的火山灰活性与填充效应,从而以不同的方式改善了磷建筑石膏砂浆的强度。     

水泥、减水剂、矿物掺和料相容性试验研究

选用邯郸地区广泛应用的两种不同厂家水泥、矿物掺和料(粉煤灰和矿渣)及两种减水剂进行净浆初始流动度和1h流动度损失试验。试验表明,木钙的减水率小流动度损失也小;FDN有明显的饱和点且对不同水泥其饱和点不同;粉煤灰和矿渣均能改善水泥与减水剂的相容性。     

矿物掺和料对渗透结晶砂浆性能的影响

通过测试抗压强度、强度恢复率、吸水率和抗渗压力,对比分析了粉煤灰与矿粉掺量对含渗透结晶添加剂(CCCW)砂浆性能的影响规律,采用X-射线衍射(XRD)仪检测反应产物,结合扫描电镜(SEM)分析活性矿物掺和料对含CCCW水泥基材料性能的影响机理.结果表明,随着粉煤灰或矿粉取代量增加,含CCCW水泥砂浆的抗压强度、强度恢复...     

掺和料对水泥-白云石粉胶凝体干缩性能的影响

研究了复掺矿物掺和料对水泥-白云石粉胶凝体系干缩性能的影响。结果表明,水泥-白云石粉胶凝体系的干缩值随白云石粉掺量变化呈现先减小后增大的趋势,在白云石粉掺量为5%时最小。单掺粉煤灰或矿粉以及复掺粉煤灰和矿粉在一定程度上均可减小水泥-白云石粉胶凝材料的干缩值,当粉煤灰和矿粉掺量均为10%时,其改善效果较好。     

铁尾矿基多固废矿物掺和料耦合活化机理分析

采用NaOH、Ca(OH)₂为化学激发剂,研究其对铁尾矿基多固废矿物掺和料抗压强度的影响及活化机理。结果表明,掺入0.8%的Ca(OH)₂,铁尾矿基多固废矿物掺和料28 d抗压强度最大,为43 MPa;活性指数最大,为98.6%。通过热重-差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)研究Ca(OH)₂对铁尾矿多固废矿物掺和料的活化机理,发现Ca(OH)₂促进锂渣和粉煤灰在不同时期发生火山灰反应,生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt);铁尾矿活性较低,在整个体系中起填充作用。     

粉煤灰-脱硫石膏充填材料性能及微观结构研究

为了有效处理电厂两大工业废渣粉煤灰和脱硫石膏,实现火电厂固废资源化利用。将粉煤灰和脱硫石膏与生石灰、水泥以适当比例混合,通过开展泌水率、流动度、单轴抗压试验、X射线衍射、扫描电镜等实验,综合考虑流动性能和力学性能,得到适宜煤矿充填的粉煤灰-脱硫石膏充填材料配比方案。结果表明：粉煤灰、脱硫石膏、生石灰、水泥以3:1:1:1配比时,该矿物掺和料料浆流动度可达300mm以上、泌水率为4.71%。充填体7d抗压强度大于3MPa,28d抗压强度高于4MPa;随着粉煤灰与脱硫石膏比例的增加,7d强度逐渐增大,28d强度呈现先增大后减小的规律。粉煤灰-脱硫石膏充填材料水化产物主要包括钙矾石、水化硅酸钙、水合碳酸铝钙、石膏。水化产物会填充充填体内部的孔隙结构,宏观表现为提高了充填体强度。     

利用脱硫石膏制备石膏基胶凝材料砌块的研究

以利用轮窑及烧结制品余热煅烧脱硫石膏制备的建筑石膏为主要原料,通过掺加粉煤灰、水泥、矿渣粉掺和料后,在石灰的激发下制备石膏基胶凝材料及制品.利用正交试验考察各掺加料对胶凝材料强度的影响,以正交试验所得最佳配合比为基础,采用了优化配合比进行验证试验,研究了制备石膏砌块的可行性,并通过XRD和SEM分析了改善胶凝材料强度的机理.结果表明,粉煤灰和矿渣粉的掺加量是影响胶凝材料强度的关键因素;以建筑石膏75.0％、粉煤灰12.0％、矿渣粉3.0％、水泥7.0％、石灰3.0％的胶凝材料制作的KP 600 mm×500 mm×100 mm空心石膏砌块,表现密度可降到794 kg/m3,断裂荷载达2216N.     

油页岩废渣对玻化微珠保温砂浆性能的影响

以油页岩半焦和油页岩粉煤灰作为矿物掺和料,替代部分水泥制备玻化微珠保温砂浆,研究了两种废渣对玻化微珠保温砂浆稠度、干表观密度、强度、导热系数等性能的影响,探讨了两种废渣在玻化微珠保温砂浆中应用的可行性.结果表明,两种废渣替代部分水泥后均降低了保温砂浆的稠度和吸水率,保温砂浆的干表观密度随着替代量的增大均呈现先减小后增加...