热激发煤矸石火山灰活性的预测

采用线性回归分析的方法对热激发煤矸石的化学成分与其火山灰活性指数（PAI）之间的相关性进行了分析,在此基础上建立了利用热激发煤矸石的化学成分来预测其火山灰活性的预测模型,并对模型的显著性、误差及适用范围进行了检验和分析。     

煅烧煤矸石的火山灰活性

经ＸＲＤ证实永城煤矸石是砂质泥岩。其主要粘土矿物是高岭石，但加热相变有别于纯净的高岭石。当煅烧温度９００℃，活性来自偏高岭石的生成。当煅烧温度约１１００℃，生成相当数量的莫来石的同时存在较多的玻璃体，以致也具有良好的活性。     

煤矸石火山灰活性的快速评价方法

利用全谱直读等离子体发射光谱仪,在不同浓度NaOH溶液中,不同反应温度、不同反应时间的条件下,测定了经热活化、机械力活化的不同细度的煤矸石的Si4 和Al3 离子溶出量.发现在某些实验条件下,各种煤矸石的Si4 和Al3 离子溶出量与其火山灰活性具有良好的相关性.据此建立了在NaOH溶解溶液中,以Si4 和Al3 离子溶出总量为评价指标的煤矸石火山灰活性快速评价方法.结果表明:在40℃,1mol/L的NaOH溶液中,煤矸石的溶解时间仅需3h,其Si4 和Al3 离子溶出总量可作为火山灰活性的判据.     

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。     

煤矸石对水泥水化性能的影响

研究了煤矸石的种类、掺量以及化学激发剂对水泥水化性能的影响.煤矸石种类对水化性能有影响.化学激发剂促进煤矸石的早期水化,提高其反应程度.并对激发剂的激发机理做了探讨.     

钢渣水化产物的特性

用X射线衍射分析、水化热的测量、化学结合水量的测定、孔结构的测定、扫描电镜观察及强度测试研究了钢渣的水化产物的特性。结果表明:钢渣硬化浆体中主要含有水化硅酸钙(C–S–H)凝胶、Ca(OH)2、惰性组分[RO相、铁酸二钙(C2F)和Fe3O4]和未水化的胶凝相[硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)];总体而言,钢渣的水化过程与水泥的水化过程相似;钢渣早期的水化速率远低于水泥,但钢渣后期,尤其是90d之后的水化速率高于水泥的。钢渣水化产生的C–S–H凝胶不具有良好的胶凝性能,凝胶之间的相互黏结也不牢固,因此钢渣砂浆的强度很低。     

钢渣粉水化活性的激发技术

将上海宝钢的滚筒钢渣磨细得到钢渣粉,通过水泥净浆实验研究了这种钢渣粉的自硬性及火山灰活性,并分别采用Na_2SO_4、CaCl_2和NaCl为激发剂,以不同的掺量激发钢渣粉的水化活性。结果显示,这种钢渣粉具有一定的自硬性,其早期水化活性较低但具有较高的后期水化活性,Na_2SO_4、CaCl_2和NaCl均对钢渣粉及其与矿粉、或者与矿粉+粉煤灰的复合体系具有活性激发作用,但作用规律及最佳掺量各不相同。3种激发剂的最佳掺量分别为0.9%、0.9%和0.3%,激发剂掺量过高会降低激发效果甚至会产生后期强度倒缩。     

活化煤矸石水泥水化机理与性能研究

近些年来,水泥的低碳化成为国内外的研究热点,利用活性矿物掺和料取代水泥是一种有效降低CO₂排放量的方法。为验证活化煤矸石作为水泥矿物掺和料的可行性,研究了活化煤矸石对水泥流变性能、力学性能、水化产物及水化程度的影响,揭示了水胶比、龄期及活化煤矸石掺量等对水泥胶砂试件抗压和抗折强度的影响,并利用XRD、SEM和TG/DTG等表征活化煤矸石对水泥水化产物和微观结构的影响。结果表明,活化煤矸石水泥的流变性能对水胶比的变化更加敏感。将活化煤矸石掺入水泥中,能够有效降低水泥早期的水化速率。活化煤矸石含有大量的活性SiO₂和Al₂O₃,具有很强的二次水化反应活性。二次水化产物水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶能够填充水泥机体的孔隙,提升水泥基体的强度。与掺30%(质量分数)石英粉的试件相比,掺30%(质量分数)活化煤矸石试件的28 d抗折和抗压强度分别提升了11.69%和11.82%。     

煤矸石的活性激发与应用研究

本文利用低温煅烧、机械粉磨和化学复合3种方式对煤矸石进行活性激发研究,运用正交试验得出煤矸石-石灰-硫酸盐基本系统的优化配方;水泥-煤矸石注浆材料试验研究发现,活性激发后的煤矸石使注浆材料力学及工作性能得到明显改善,推广应用意义显著。     

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%。     

煅烧煤矸石活性测试方法的试验研究

分别采用Ca(OH)2吸收法、NaOH消耗法及比强度法测试了某煅烧煤矸石的活性.测试结果表明,28 d前煅烧煤矸石对碱吸收速度增加较快,其后变化平稳.Ca(OH)2吸收法早期样本中Ca(OH)2结晶相残留较多,28 d后该相消失;NaOH消耗法早期样本中无残留的NaOH结晶相,并且与比强度法的测定结果所反映的煅烧煤矸石活性变化规律更为一致,即随颗粒粒径的降低,煅烧煤矸石活性增加.NaOH消耗法能够更为准确且快速地反映煅烧煤矸石的活性.     

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.     

活化煤矸石细粉-水泥复合胶凝材料水化性能研究

主要采用XRD、DTA/TG、SEM、MIP及等温微量量热仪研究了华新硅酸盐水泥以及掺有活化煤矸石细粉水泥胶凝体体系的水化性能和微观结构,试验证明煅烧后的煤矸石具有火山灰活性。掺有活化煤矸石细粉的水泥浆体结构较疏松,孔隙较多,但随着龄期的增长,浆体结构变得越来紧密,其主要的水化产物亦为水化硅酸钙凝胶、钙矾石和Ca(OH)2晶体。     

活化煤矸石生态型混凝土长期性能及水化特性的研究

以煅烧煤矸石为掺合料配制了一种煤矸石基生态型混凝土,并与普通硅酸盐水泥和传统矿渣水泥配制的混凝土进行了性能对比.系统地评价了其力学性能发展规律、体积稳定性(湿胀和干缩)及抗硫酸盐侵蚀能力,同时对煤矸石体系、普通硅酸盐水泥体系和矿渣体系的水化特性及主要水化产物进行了系统的表征分析.结果 表明,活化煤矸石生态型混凝土力学性能可以达到传统矿渣水泥混凝土同一水平.同时,煤矸石水泥对混凝土的体积稳定性有一定的劣化,但能显著增强其抗硫酸盐侵蚀能力.煅烧煤矸石具有一定的火山灰活性,其体系中C-S-H凝胶主要以C-S-H(I)为主,平均Ca/Si比为1.39.     

活化煤矸石对水泥早期水化特性影响的研究

煤矸石经过不同的活化过程,得到活性不同的活化煤矸石,用于水泥中对水泥的水化产生不同的影响。本文研究复合活化方式和热活化方式活化的煤矸石分别对硅酸盐水泥水化的影响。     

火山岩火山灰活性及其反应动力学的研究

通过盐酸选择性溶解法测定了火山岩-Ca(OH)2-H2O系统中火山岩的反应程度,以此来评估不同种类火山岩样品的火山灰活性,并根据化学动力学理论建立了火山岩的火山灰反应动力学模型.结果表明:火山岩的火山灰反应符合一级反应动力学模型;不同品种火山岩火山灰活性的差异对水泥砂浆强度的影响不大.     

我国火电煤灰渣及掺渣主体墙材产量调研分析

调研并分析了1980～2012年间我国燃煤火电灰渣产量及综合利用现状.通过已公开发表文献及国内相关统计年鉴,收集煤灰渣的相关信息及数据;研究所得数据及数据间的相关性,利用回归方法估算缺失及无法获取的数据,并通过统计方法检验数据可靠性;初步给出了1980～2012年间我国燃煤火电灰渣产量及掺煤灰渣主体墙材产量.该研究结果,可为我国能源政策制定以及煤的综合利用对环境的影响评价提供数据支持.