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。     

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。     

增钙粉煤灰混凝土胶凝效率的剖析

依据增钙粉煤灰的综合强度效应 ,探讨了掺增钙粉煤灰混凝土配合比中的增钙粉煤灰作为胶凝材料使用的胶凝效率系数K值的影响因素及其对增钙粉煤灰效应的影响     

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。     

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.     

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℃。     

电石渣增钙煅烧煤矸石制备少熟料水泥的研究

根据煤矸石的组成特点,加入早强剂研制了增钙煤矸石少熟料水泥,并对其物理及力学性能进行了系统的测试分析,研究结果表明：增钙煤矸石的最佳煅烧温度为1000℃,保温时间2h,K2SO4作为早强剂效果最好,其最佳掺入量为2％,通过实验确定了煤矸石少熟料水泥的配合比：增钙煤矸石：熟料：石膏：K28O4=60：34：4：2,由此配方得到的煤矸石少熟料水泥凝结时间正常,有良好的力学性质和安定性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

煤矸石混凝土梁受剪性能试验研究

为研究煤矸石混凝土梁受剪性能,对9个煤矸石混凝土梁和1个普通混凝土对照梁进行了受剪试验,分析了煤矸石混凝土梁斜截面破坏形态、开裂荷载和受剪承载力。结果表明:煤矸石混凝土梁和普通混凝土梁受剪破坏形态相似;在同一荷载等级下,煤矸石混凝土梁试件跨中挠度随煤矸石取代率的增加而增大,而达到各试件极限荷载时其挠度值相差不大;斜向开裂荷载随煤矸石取代率的增加而减小,煤矸石混凝土梁较普通混凝土梁降低了19.6%～31.5%;受剪承载力随煤矸石取代率的增加也有降低趋势,煤矸石混凝土梁较普通混凝土梁降低了8.9%～24.0%;此外,剪跨比和配箍率对煤矸石混凝土梁受剪性能的影响与普通混凝土梁相似,受剪承载力随剪跨比的增加而减小,随配箍率的增加而增加;煤矸石混凝土梁受剪承载力计算可采用GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中公式,且计算结果有一定的安全储备。     

煤矸石与污泥烧结空心砖试验研究

利用低热值煤矸石和城市生活污泥烧结空心砖,设计2种不同的制备工艺,研究了原料配比、烧结温度和冲头压强对烧结砖成品性能的影响,实验结果表明,利用干污泥制备工艺生产的空心砖性能比污泥焚烧后的焚烧灰制砖要好。干污泥最佳配比为11%,最佳冲头压强为15 MPa,最佳焙烧温度1000℃。在最佳条件下烧制出的空心砖平均抗压强度大于10 MPa,符合GB 13544—2000《烧结多孔砖》中MU10级的要求,砖体外观良好,无裂缝、泛霜等现象。     

煤矸石多孔砖砌体抗剪性能试验研究

目的：研究煤矸石多孔砌体抗剪性能和破坏形式。方法：通过2组12个不同孔型煤矸石多孔砖砌体沿通缝截面的抗剪试验研究,分析了销键作用对煤矸石多孔砖砌体抗剪强度的作用及其本身的破坏机理。结果：通过对照试验比较了不同孔型的煤矸石多孔砖抗剪强度的差异。结论：煤矸石多孔砖砌体的抗剪破坏表现为单剪裂缝,破坏为脆性且主要发生在砂浆层与块体的粘结面,破坏面较平整。     

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...     

煤矸石多孔砖砌体抗压强度试验研究

采用砌体基本力学性能试验标准方法对不同孔型的煤矸石多孔砖砌体进行轴心受压试验,讨论煤矸石多孔砖砌体的裂缝发展特点和破坏特征.对不同孔型的煤矸石多孔砖砌体受压构件进行抗压试验,分析其抗压承载力、弹性模量及应力-应变关系.结果表明,煤矸石多孔砖砌体破坏过程和破坏特征与普通烧结砖砌体相似,但煤矸石多孔砖的承载力更高.煤矸石方孔砖砌体的承载力高于圆孔砖砌体,弹性模量试验值均高于规范计算值,按规范计算偏于安全.     

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.