基于煅烧煤矸石的复合水泥强度研究

以低品位煤矸石为原料，制备了添加煅烧煤矸石、煅烧煤矸石和石灰石复配料的复合水泥，研究了煅烧煤矸石掺量对水泥抗压强度的影响。结果表明煅烧煤矸石具有明显的火山灰活性，掺入量达到30%时，28d强度活性指数仍达到87%；石灰石的掺入，对复合水泥的强度发展起到了抑制作用，增加复配料中煅烧煤矸石的比例，可在一定程度上改善水泥强度。     

煤矸石的热活化工艺研究

通过工艺实验、添加煤矸石水泥胶砂的强度测试、煅烧前后煤矸石成分及结构的XRD分析,研究了煅烧工艺条件对铜川某煤矿煤矸石火山灰活性的影响,探讨了热活化机理以及添加烧煤矸石能够提高水泥胶砂强度的原因,即煤矸石原来排列有序的晶体结构被打乱,形成热力学不稳定状态玻璃相结构,从而使烧成后的煤矸石中含有大量的活性氧化硅和氧化铝,而具有火山灰活性。实验发现所用煤矸石的最佳煅烧温度为700℃,此时水泥胶砂具有最高的抗压和抗折强度。     

热活化煤矸石对水泥力学性能的影响

研究了500～1000℃下热活化煤矸石的特性,将热活化煤矸石以20%～60%的质量比掺到硅酸盐水泥中,进行水泥强度试验。结果表明,热活化温度对煤矸石的活性有很大影响,以伊利石为主要矿物组分的煤矸石在750℃左右煅烧的条件下具有较高的活性;水泥强度随着活化煤矸石掺量的增加呈逐渐下降趋势。相对而言,活化煤矸石掺入量在20%～30%之间变化时,水泥的强度值下降幅度较小;在30%～60%之间变化时,水泥的强度值下降幅度较大。     

低温烧煤矸石的火山灰活性研究

研究了在500～1000℃煅烧温度条件下烧煤矸石的火山灰活性,采用ISO方法和水泥胶砂28d强度法检测不同煅烧温度烧煤矸石的火山灰活性,并用结合水量法测定掺烧煤矸石水泥的水化进程情况,以判断烧煤矸石活性的大小,同时对其水化产物进行了初步探讨.结果表明:煅烧温度决定了烧煤矸石的火山灰活性大小,本研究所用的煤矸石在750℃左右煅烧的条件下具有较高的活性.     

煤矸石的热一机械-化学复合活化法正交试验分析

采用机械细磨、煅烧和添加化学激发剂3种手段复合加工处理煤矸石,然后采用力学性能测试研究了水泥胶砂的强度,并通过DSC和XRD分析了煤矸石的成分和结构变化。采用正交试验分析法对试验数据进行了分析,结果表明,复合活化处理过的煤矸石具有较好的火山灰活性,煅烧温度是影响火山灰活性的最主要因素。活化煤矸石对水泥抗折强度的贡献大于对抗压强度的贡献。复合活化煤矸石的最佳煅烧温度为625℃,最佳球磨细度为45μm筛余5.12%左右,80μm筛余14.74%左右,激发剂的最佳加入量约为矸石量的2.0%。复合活化有利于降低煅烧能耗,提高生产效率。     

低温烧粘土作水泥混合材的研究(一)

在水泥生产过程中加入混合材,既可降低水泥生产成本,又能减少环境污染,且能改善水泥性能。因此,如何提高水泥中混合材的掺量和开辟新的混合材品种关系到节能降耗和节约资源。烧粘土属人工火山灰质混合材,其综合利用已得到重视。作者用盐城地区的粘土,进行了低温煅烧粘土的火山灰活性和用作水泥混合材的试验研究。结果表明:（1）煅烧温度对烧粘土的火山灰活性有很大影响。经550℃～600℃温度煅烧的烧粘土,其火山活性最高;在无外加剂的情况下,掺入30％经550℃烧的烧粘土,其水泥与纯熟料水泥28d的抗压强度比为0.71。（2）烧粘土掺入量在15％～30％时,随烧粘土掺量的增加,水泥强度降幅较小,但掺量>30％时,水泥强度几乎成直线下降。     

950 ℃煅烧高铝煤矸石对硅酸盐水泥抗压强度的影响

利用950℃煅烧急冷高铝煤矸石做硅酸盐水泥混合材,掺量在15％-25％之间时,硅酸盐类水泥长龄期抗压强度不低于甚至高于不掺加混合材的同熟料I型硅酸盐水泥。42．5级硅酸盐水泥熟料掺加25％煅烧高铝煤矸石,水灰比为0.3时,水泥试件28d抗压强度达到59．95MPa,60d抗压强度达到94．175MPa。由于沸石相的形成还会赋予该材料较高的耐久性。煅烧高铝煤矸石混合材掺量在30％- 50％之间仍然可以显著提高了水泥的后期强度,并且在60d龄期时仍然保持了较高的强度增长趋势,能够达到或接近同水泥熟料的I型硅酸盐水泥强度等级。     

充填用煤矸石泡沫混凝土的制备与性能研究

以未经煅烧煤矸石5 mm筛下颗粒料和普通硅酸盐水泥制备密度为800 ～ 1200 kg/m3充填用煤矸石泡沫混凝土.研究了早强剂与煤矸石泡沫料浆的相容性及其早强效果和煤矸石泡沫混凝土抗压强度影响因素,测定了泡沫混凝土的应力-应变曲线,对断面形貌进行了观察.研究结果表明,3种早强剂与煤矸石泡沫料浆都有很好的相容性,氯化钙的早强效果最好;随着密度增大、龄期延长、水泥掺量增加、水泥等级提高,泡沫混凝土的强度增加;潮湿环境下煤矸石泡沫混凝土的抗压强度不降反升;遭受破坏时泡沫混凝土能维持一定时间较大应力;随着泡沫混凝土密度减小,孔径变大,气孔分布不均匀性增大.     

细度和煅烧温度对煤矸石火山灰活性及微观结构的影响

通过化学吸钙量和水泥胶砂力学强度测试,研究了煅烧温度及细度对煅烧煤矸石火山灰活性的影响,并结合X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和热重测试,研究了煤矸石不同煅烧温度下矿物组成、化学结构及表面形貌发生的变化。结果表明:细度和煅烧温度都会对煅烧煤矸石火山灰活性产生影响,粒度越细煅烧煤矸石的火山灰活性越大,最佳煅烧温度为800℃左右;500℃煅烧时煤矸石中高岭石开始发生脱羟基反应,其层状结构逐渐被破坏;600~800℃煅烧时高岭石完全转变为多孔无序、非晶结构的偏高岭石;煅烧至1 000℃时偏高岭石转化为晶态的莫来石和方石英,使煅烧煤矸石无序度变差、火山灰活性变弱。     

萍乡废弃煤矸石理化特性及热活化性能研究

为研究不同种类煤矸石的理化特性及煅烧温度对其活化程度的影响,以萍乡废弃煤矸石不同矿区样A、样B、样C为研究对象,开展了XRD测试、物理性能试验、高温试验及力学性能试验,从理化特征、力学特征、表观特征等方面对煤矸石进行了基本性能及热活化性能分析。结果表明:不同种类煤矸石的理化特性不同,活性物质含量高的煤矸石活性较高;与样A相比,样B、样C更适合做填料,且样C具有更高的孔隙率、吸水性和抵抗风化破裂的能力。不同种类煤矸石的最佳煅烧温度略有差距,但都在800 ℃左右,未煅烧或未达到最佳煅烧温度的煤矸石活性较低,所制试件胶结较差,强度不高;最佳温度煅烧的煤矸石活性最高,所制试件胶结最好,强度最高。     

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。     

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。     

The pozzolanic activity of a calcined waste FCC catalyst and its effect on the compressive strength of cementitious materials

Equilibrium catalyst (Ecat), one of the spent fluid catalytic cracking (FCC) catalysts from oil companies, shows pozzolanic activity. In this study, the effects on the pozzolanic activity of calcination of Ecat and on the compressive strength of the resulting cementitious materials were examined. The pozzolanic activity of this mineral additive was indicated from DSC measurements. The results show that the pozzolanic activity of Ecat increases with calcined temperature initially, reaches a maximum, and then decreases afterwards. Ecat calcined at about 650 °C becomes the most active. Mortars with 10% calcined catalyst at 3-28 curing days exhibit strength 8-18% greater than that with the untreated. Concrete with a 10% calcined Ecat at 3-28 curing days exhibits strength 7-11% greater than that with the untreated. If the calcined catalyst is further ground, its pozzolanic activity is enhanced, and the compressive strength of the resulting mortars or concrete becomes higher.     

机械力化学效应对煤矸石水泥性能的影响

从充分发挥煤矸石潜在活性的观点出发,通过机械力化学作用对煅烧后煤矸石的活性进行进一步激发.将粉磨后不同细度煤矸石以不同掺量与熟料、石膏配置复合水泥,测定其3d、28d强度,标准稠度用水量和凝结时间.结果表明,经高能球磨后的煤矸石,其20%掺量的水泥胶砂强度可达53.8MPa,掺量为40%的水泥胶砂强度达到44.1MPa;煤矸石越细,标准稠度用水量越大,凝结时间越短.     

石灰对煤矸石水泥砂浆性能影响研究

将铜川煤矸石进行热活化和机械活化后,加入石灰进行化学激发,掺入水泥砂浆中进行强度测试,对石灰和煤矸石掺量进行了实验研究,分析了石灰对煤矸石水泥砂浆的作用。结果表明,煤矸石和石灰掺入对水泥砂浆的强度具有较大的影响。煤矸石水泥砂浆的早期抗压和抗折强度均较低,但28 d强度随煤矸石和石灰用量增加出现先增加后降低的趋势。在煤矸石用量达到40%,石灰取代量为40%左右时,水泥砂浆抗压和抗折强度出现最大值。石灰的加入对煤矸石水泥砂浆的强度具有较大的提升作用,掺石灰后,煤矸石水泥砂浆28 d抗压强度提高约21%,抗折强度提高约31%。     

煅烧温度对天然水硬石灰物理力学特性影响研究

研究了900～1150℃煅烧温度对寒武纪灰岩制备的天然水硬石灰物理力学特性的影响.利用XRD谱、SEM照片和消化速率表征煅烧产物特性,风吹成粉后检测天然水硬石灰凝结时间和抗折抗压强度.研究表明900～1150℃煅烧温度范围内,煅烧产物主要成分均为游离CaO和β-Ca2 SiO4,28 d抗压强度均达到天然水硬石灰NHL...     

煤矸石对硅酸盐水泥水化历程的影响

从强度、反应程度、孔溶液碱度和SEM等方面,研究了煤矸石作为水泥辅助胶凝材料的水化情况,并与Ⅱ级粉煤灰进行比较。试验结果表明:煤矸石发生火山灰反应时间比粉煤灰早,且发生火山灰反应所需的碱度值比粉煤灰低;掺煤矸石水泥水化样的早期抗压强度比粉煤灰水泥水化样低,但7d到28d强度增长速率明显大于相同掺量的粉煤灰水泥,相同28d抗压强度的条件下,煤矸石掺量比粉煤灰的掺量高10%。     

偏高岭土活性研究进展

偏高岭土作为一种火山灰材料,由于煅烧过程中消耗能源低、环境污染小,并且制成混合水泥可改善波特兰水泥的某些性能,如强度和耐久性等,是一种优异的水泥替代材料。近年来很多学者致力于研究偏高岭土的火山灰活性,本文概述了高岭土的最优煅烧温度和时间,影响活性的因素以及检测高岭土性能和偏高岭土活性的方法。前人研究表明高岭土最优煅烧温度和时间受矿物组成、结晶度以及高岭土含量等因素影响,其中高岭土结构的结晶度对其煅烧后活性影响最大。采用XRD、TG-DTA和IR等方法分析原矿性能,通过弗兰蒂尼测试、电导率测试和强度活性指数等方法测定偏高岭土活性,最为准确的方法是弗兰蒂尼和强度活性指数测试两种方法。