免烧结煤矸石透水砖的试验研究

研究以煤矸石为主要原料制备免烧结煤矸石透水砖,探讨了煤矸石粒径、煤矸石与水泥质量比、成型压力对免烧结煤矸石透水砖的透水系数和劈裂抗拉强度的影响。试验结果表明,较优工艺参数为煤矸石粒径为4.75～9.5 mm,煤矸石与水泥的质量比为3∶1,成型压力为4 MPa,采用该工艺参数所制备的透水砖性能较优,其透水系数为2.34×10-2 cm/s,劈裂抗拉强度为1.4 MPa。     

煤矸石热活化技术及其活性评价探讨

煤矸石的活性激发是煤矸石作为胶凝材料使用的关键问题,如何激活煤矸石潜在活性是煤矸石资源化利用面临的难题。介绍了煤矸石的物理化学特性,结合煤矸石利用现状及国内外在煤矸石活性激发方面的新技术,从成分转变的角度,对煤矸石的热活化技术进行分析,同时讨论了煤矸石活化处理过程中出现的活性评价问题,进而提出煤矸石活化利用的建议。     

自燃煤矸石免烧空心制品的研究

自燃煤矸石空心制品是利用自燃煤矸石的良好活性,用15％的石灰及外加剂激发,采用免烧工艺,经自然养护制成的一种建筑材料。其抗压强度为8～11兆帕(超过空心粘土砖),容重≤1100kg/m~3,导热系数≤0.6W/(m·K),碳化系数≥1,抗冻性、保温性良好。     

自燃煤矸石活性对水泥砂浆性能的影响

利用X-射线荧光光谱仪、X-射线衍射仪以及强度法对自燃煤矸石的活性进行了研究,将自燃煤矸石部分替代水泥制备成水泥砂浆,研究自燃煤矸石活性、用量对水泥砂浆性能的影响。结果表明,煤矸石中在自燃过程中形成的活性物为α-石英、无定形SiO2、κ-Al2O3和无定形Al2O3。自燃煤矸石的疏松程度会影响其活性;晶相结晶度的高低决定自燃煤矸石活性的高低;自燃煤矸石活性越高,其水泥基复合材料体系强度越高。     

低烧煤矸石活性掺合料制备技术的试验研究

通过低温煅烧和增钙的方法对未自燃煤矸石进行活性激发,研究了不同煅烧温度和增钙条件下煤矸石粉的活性差异;并利用活性效应分析方法研究了增钙低烧煤矸石的胶凝活性,以及活化煤矸石掺量对水泥胶凝活性的影响。研究结果表明,当煅烧温度在500~700℃之间时,煤矸石粉的活性随着温度升高而增大;煤矸石粉通过增钙煅烧可以提高活性,活化后与矿渣复掺效果更佳。煤矸石的增钙煅烧可以促进偏高岭土等活化物质的生成是其胶凝活性改善的根本原因。     

热激活煤矸石的火山灰活性试验研究

煤矸石的活性较低,通过煅烧可以使煤矸石的活性得到较大程度的提高。比较了不同煅烧温度与不同煅烧方式的煤矸石水泥的胶砂强度,用SEM及XRD分析了活化煤矸石的形貌及晶格转变,试验表明煅烧能够提高煤矸石的火山灰活性,经600～800℃煅烧煤矸石的活性较高;煤矸石煅烧后产生的偏高岭石是煤矸石活性的主要来源。     

煤矸石火山灰活性的评价

采用抗压强度法、离子溶出法、结晶度法等对不同活化煤矸石的火山灰活性进行评价。研究结果表明,未煅烧及不同温度煅烧活化煤矸石均具有火山灰活性,600～800℃煅烧煤矸石的火山灰活性较大。采用NaOH溶出法测得的活性Al2O3和活性SiO2的含量之和与煤矸石的PAI（Pozzolanic Activity Index）值呈现出良好的线性关系,这可能为发展一种评价煤矸石火山灰活性的快速方法提供理论依据。     

掺活性磨细煤矸石粉对泡沫混凝土性能的影响

将煤矸石热处理后,用球磨方式将煤矸石制备成两种高活性煤矸石粉,进行这两种高活性煤矸石的密度、细度、烧失量的测量,并开展高活性煤矸石粉细度对煤矸石泡沫混凝土密度和抗压强度与密度之比值(I/G)的研究.结果表明:煤矸石粉细度对煤矸石泡沫混凝土的密度和抗压强度与密度之比值(I/G)影响很大,泡沫混凝土的密度越轻,抗压强度与密度之比值(I/G)越大.文章提出了一种评价水泥掺合料活性的方法,并对高活性煤矸石粉的活性进行了评价.     

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。     

煤矸石的机械-热力复合活化研究

通过X-射线衍射分析、扫描电镜分析、激光粒度分析、宏观力学性能测试等手段,对煤矸石进行了机械-热力复合活化研究。结果表明,机械-热力复合活化煤矸石的活性主要来源于煤矸石中粘土矿物的受热分解及玻璃化,煅烧温度对其活性影响较大。北京地区煤矸石的最佳煅烧温度为900℃。粉磨时间对煅烧煤矸石细度影响较大,从而对活性的影响也较大,但到一定的细度后粉磨效率会变低,综合考虑粉磨效率及活化效果,可得到一最佳粉磨时间。     

热激发煤矸石活性影响因素研究

全面探讨了煤矸石的产出地理条件、地质年代、化学组成、矿物成分、高岭石含量及其结晶程度、热激发工艺制度等因素对热激发煤矸石活性的影响.结果表明:我国北方热激发煤矸石的活性普遍高于南方热激发煤矸石;随着地质年代由老到新,不同地质年代的热激发煤矸石活性呈马鞍状特征变化;煤矸石化学组成与其活性的相关性受地域分布的控制;煤矸石中高岭石的含量与其活性正相关,而高岭石的结晶程度与其活性负相关;在煤矸石的热激发过程中,煅烧温度、恒温时间、冷却方式三者之间存在着最佳的匹配关系.     

煤矸石活性的探讨

对煤矸石活性来源及激活煤矸石活性的方法进行了分析；从煅烧温度、煅烧时间、冷却条件、养护条件及细度等方面分析了煤矸石活性形成的各种影响因素，并结合国内的研究成果，提出了一些建议。     

煤矸石的活化

煤矸石的排放量在逐年增加,对环境造成的污染越来越严重,却不能被合理的利用,特别是因为其活性低不能被大规模用于需要量较大的建筑行业。文章通过分析煤矸石的化学组成及结构,探讨了煤矸石活性低的原因,并系统分析煤矸石活化的常用方法,为进一步研究煤矸石开拓思路。     

煤矸石的研究与综合利用现状

为了加强对煤矸石的利用以使其资源化，对煤矸石的组成、分类、活性以及我国煤矸石的综合利用现状进行了综述，并对煤矸石的资源化提出了一些设想。     

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。     

煤矸石热活化试验研究

通过煅烧改变煤矸石的组成结构,激发煤矸石的潜在活性,可以大幅提高煤矸石的利用价值,拓展煤矸石的利用方向和范围,是提高煤矸石利用率的一种有效途径。对某矿区的煤矸石进行热活化实验研究,探究热活化的可行性和活化机理、煅烧制度,为煤矸石应用提供技术指导。     

自燃煤矸石活性研究

通过对铜川自燃煤矸石进行分拣、粉碎、过筛,利用X射线荧光光谱仪、等离子体发射光谱仪、X射线衍射（XRD）仪、同步热分析仪对铜川自燃煤矸石进行检测.研究了不同矿物以及成分对煤矸石活化性能的影响,并通过抗压强度法对自燃煤矸石活性进行了验证.结果表明：铜川煤矸石在自燃过程中形成的活性物为无定形SiO2,κ Al2O3和无定形Al2O3,其结晶度的高低决定了自燃煤矸石活性的高低,同时自燃过程中煤矸石的疏松程度也会影响其活性.通过测定Si4+,Al3+溶出量及利用XRD分析结晶度可以快速测定自燃煤矸石的活性.     

煤矸石掺量对混凝土耐久性影响研究

主要研究煤矸石掺量对混凝土性能的影响。试验选用煤矸石按照20%、40%、60%、80%、100%的掺量取代碎石制备C30、C40的混凝土,探索研究煤矸石掺量对混凝土强度、抗冻性、抗渗性和碳化性能的影响,并对煤矸石的碱活性进行验证。试验结果证明,煤矸石的掺量大小对C30混凝土和煤矸石掺量在60%以下时的C40混凝土强度影响不大;但是当煤矸石掺量在60%以上时,C40混凝土强度明显降低;混凝土碳化试验结果表明,7 d龄期碳化深度无明显变化,而随着煤矸石掺量的增加28 d龄期混凝土碳化深度增大了11~17 mm;混凝土抗渗性能随着煤矸石掺量的增加渗水高度最大增加35 mm,电通量增大到普通混凝土的1.5~1.7倍。煤矸石混凝土的碱活性测试结果显示,华龙集团的煤矸石不具备碱活性。     

活化煤矸石用作水泥混合材的实验研究

借助XRD、IR、热分析、宏观力学测试等手段,对四川宜宾四种原状煤矸石分别为JS、JH、GH、WZ进行了基本测试和分析,并对其进行了机械-热力复合活化研究。研究表明:4种样品煤矸石主要含石英、方解石、高岭石等矿物,属碳酸盐类煤矸石;测得4种活化煤矸石28d胶砂活性指数R28分别为:JS82.9%、JH92.1%、GH97.8%、WZ104.4%,比原状煤矸石分别提高19%、22%、35%、40%,热活化对煤矸石矿物组成及结构的影响是造成其活性差异的主要原因;最后得出在试验活化条件下,以WZ活化煤矸石作为水泥混合材活性最高。     

高铝煤矸石复合活化及其火山灰效应分析

采用胶砂强度法研究了机械粉磨、煅烧、增钙煅烧及与化学活化剂复合对内蒙古某地高铝煤矸石活性的激发效果,并采用SEM,XRD,FTIR分析了不同粉磨时间、不同煅烧温度对高铝煤矸石内部结构变化及其活化效果的影响;以强度活性指数、火山灰效应贡献率为考察指标,分析了不同方式活化的高铝煤矸石的火山灰效应.结果表明:单纯机械粉磨对高铝煤矸石的活性有一定的激发作用,但活化效果有限;煅烧对高铝煤矸石活性有明显的激发作用,其最佳煅烧温度为800℃,此时高铝煤矸石水泥胶砂强度活性指数达126.5%,火山灰效应贡献率达44.7%;增钙煅烧可使其强度活性指数进一步提高到142.6%,火山灰效应贡献率提高到50.9%;在增钙煅烧基础上掺入0.6%(质量分数)的硫酸钠可使其28d抗压强度达到78.9MPa,强度活性指数达到157.0%,火山灰效应贡献率达到55.5%.