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。     

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。     

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。     

不同养护条件下煤矸石集料-水泥基材料力学性能影响的试验研究

选用自燃(活性)和非自燃(非活性)煤矸石作为粗、细集料,研究标准养护和高温水养护条件下两种矸石集料-水泥基材料力学性能的发展规律,为解决煤矸石集料在水泥混凝土中的应用提供依据。试验结果表明:对于煤矸石细集料-水泥浆体而言,高温水养护条件下,有利于提高两种矸石细集料-水泥基材料早期(3、7 d)的抗压强度,但对矸石细集料-水泥基材料的后期抗压强度的发展会产生高温负效应,但是对抗折强度的影响正好相反;对于煤矸石集料混凝土,高温水养护对其力学性能发的展是有利的,特别是对自燃矸石集料混凝土,高温水养护能够在一定程度上激发其火山灰活性,对其强度的发展有利,并不会产生"高温负效应"。     

煅烧煤矸石-页岩制备生态水泥的试验研究

以煅烧的煤矸石-页岩为主要原料,配加矿渣粉和激发剂制备生态水泥。采用XRD分析方法和火山灰活性试验法,确定了煤矸石-页岩的最佳配合比和最佳煅烧制度。试验确定原料的最佳质量比为:煤矸石-页岩煅烧样45%、矿粉35%、CaO15%、脱硫石膏5%及外掺0.6%聚羧酸高效减水剂,按该配比制备的生态水泥强度达到32.5级普通硅酸盐水泥的要求。同时,采用扫描电镜对生态水泥不同龄期水化产物的显微结构进行了分析。     

化学激发剂对煤矸石及燥矸石水泥激发作用的比较研究

采用强度试验法研究了不同激发剂对于热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发作用.结果表明,随着Ca(OH)2掺量的增大,对热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发效果都出现先增后减的趋势,存在一最佳掺量.Na2SO4对热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发效果都随着激发剂掺量的增加而增大.Ca(OH)2和Na2SO4对煤矸石及煤矸石水泥具有相似的激发效果,显示出其与煤矸石水泥具有相容性.Na2SiO3对热激发煤矸石的激发,随其掺量的增大,出现先增后减的趋势,存在一最佳掺量.而对于煤矸石水泥,激发剂的掺入以及随着其掺量的增大,煤矸石水泥的强度显著降低,显示出Na2SiO3与煤矸石水泥具有不相容性.     

新型充填材料颗粒级配试验研究

以煤矸石为主要充填材料,以粉煤灰为主要胶凝材料,采用复合激发剂对其活性进行激发,配制应用于煤矿的新型充填材料;在充填胶凝材料试验方案确定的条件下,采用均匀设计试验方法,研究不同粒径范围颗粒的分计筛余百分含量对充填材料强度及工作性能的影响,从而确定煤矸石的最优颗粒级配,并经SEM分析验证了较优颗粒级配对充填材料界面过渡区的优化作用。     

化学激发剂对煤矸石及煤矸石水泥激发作用的比较研究

采用强度试验法研究了不同激发剂对于热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发作用。结果表明,随着Ca（OH）2掺量的增大,对热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发效果都出现先增后减的趋势,存在一最佳掺量。Na2SO4对热激发煤矸石以及煤矸石水泥的激发效果都随着激发剂掺量的增加而增大。Ca（OH）2和Na2SO4对煤矸石及煤矸石水泥具有相似的激发效果,显示出其与煤矸石水泥具有相容性。Na2SiO3对热激发煤矸石的激发,随其掺量的增大,出现先增后减的趋势,存在一最佳掺量。而对于煤矸石水泥,激发剂的掺入以及随着其掺量的增大,煤矸石水泥的强度显著降低,显示出NaSiO3与煤矸石水泥具有不相容性。     

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%.