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。     

高火山灰活性煅烧煤矸石添加量对水泥抗压强度的影响

为研究高火山灰活性下煤矸石添加量对水泥抗压强度影响,以龙岩翠屏山煤矿煤矸石为研究对象,分析了温度对煤矸石活性的影响以及煤矸石添加量对水泥强度的影响。结果表明:随着煅烧温度的增大,煤矸石烧失量在逐渐增大,烧失量与煅烧温度呈幂函数关系;随着煅烧温度的增大,煤矸石活性呈现先增大后减小的规律,煅烧煤矸石吸钙量与温度成二次多项式关系,推断实验煤矸石的煅烧最佳温度为750 ℃;随着煤矸石添加量的增加,水泥单轴抗压强度呈下降趋势,试件的抗压强度与煤矸石添加量成指数关系;随着龄期的增大,添加煤矸石的试件强度具有增长的趋势。研究结果对确定煤矸石添加量提供了理论依据,对指导煤矸石在凝胶材料中应用具有重要意义。     

烧煤矸石的火山灰性能研究

经500-1000℃煅烧后的煤矸石，均具有火山灰活性和火山灰反应性，但煅烧温度直接影响其活性的高低和掺不同煅烧温度煤矸石的水泥强度性能。试验结果表明：试验用煤矸石经750℃温度煅烧后的活性和反应性最好，用其制得的水泥胶砂强度也最高，800℃煅烧的次之，500℃煅烧的最低。     

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。     

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。     

注浆专用水泥的实验研究

论文针对注浆成本高,煤矸石活性低、利用率低等问题,结合我国当前注浆材料和煤矸石活性激发的研究现状,配制一种注浆专用水泥.首先采用机械活化方式,结合比表面积和能耗,优选出最佳的煤矸石机械粉磨时间,然后研究煅烧温度和化学激发剂掺量对水泥强度影响的变化规律,并结合各种活化方法对水泥流动度、凝结时间的影响规律得出煤矸石水泥的最佳配比.利用电化学工作站分析了煤矸石基水泥内部孔结构的变化规律;利用SEM对煤矸石的活性增强机理、煤矸石水泥强度增强机理进行了探讨,为注浆专用水泥的进一步研究提供了可靠的依据.     

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。     

优化煅烧煤矸石胶凝性能的研究

本研究探讨了煤矸石胶凝性能的影响因素，比较了本研究制备得到的煤矸石与矿渣的胶凝性能，并以两种不同的工艺开展了煤矸石制备性能调节型辅助胶凝组分的半工业性试验。研究结果表明，掺有活性组分的煅烧煤矸石的胶凝性能有显著提高；实验室制备的煤矸石与硅酸盐水泥复合后的早期强度要高于矿渣与硅酸盐水泥复合样品的，但是28天强度却低于后者；运用水泥工业中试用回转窑制备的煤矸石与硅酸盐水泥复合后。获得了较好的胶凝性能。     

煅烧煤矸石粒度对水泥水化性能的影响

通过将800℃煅烧煤矸石进行分级后,研究粒度变化对水泥水化性能的影响。随煤矸石掺量的增加,水泥试块强度逐渐下降,掺加不超过40%的煤矸石水泥的28 d抗压强度可达42.5级水泥的要求。掺加单粒级煤矸石时随粒径的下降,其水化活性增强。复合掺加时,粗细适当匹配可以获得更高的强度。     

煅烧煤矸石作水泥混合材的研究

文章从利废、环保、开拓混合材资源出发,对煤矸石的物理、化学、热值作了分折,通过不同煅烧温度及SO_3含量对烧矸石活性的影响试验,以及大量的强度对比试验、不同掺量试验、不同品种水泥的试验等,得出如下结论。 ①经600～800℃煅烧的煤矸石活性较高,可作为水泥混合材; ②熟料质量好,可以生产425号普通水泥、火山灰水泥、复合水泥(另加磷渣); ③生产成本低,利废保环境,经济、社会效益好;     

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.     

高硫煤矸石沸腾煅烧水泥

本文设置了一组影响水泥性能的多因素正交试验,研究了“煤矸石—CaCO_3—Ca-Cl_2—CaF_2”体系的最佳配料组成,在此基础上进行了流化床锅炉超低温煅烧水泥的半工性试验。借助于 X—衍射、化学分析、微量热分析等测试手段。分析、讨论了水泥熟料的化学组成、矿物组成及水泥的水化历程。结果表明,利用煤矸石流化床超低温煅烧水泥是可行的,煤矸石的利用率可达50%以上,水泥强度可达325#标号。     

煤矸石制备水泥辅助胶凝材料的应用研究

煤矸石制备水泥辅助胶凝材料的应用研究对水泥行业的节能减排与大宗固废的高值利用均具有重要意义。本文以河北某地不同矿区的6种煤矸石为原料,采用XRD,热重等方法分析判断其化学成分和矿物组成,通过静态煅烧实验研究了其煅烧活化条件,并通过胶砂实验测定其胶凝活性。结果表明,煅烧温度和时间会影响产品的胶凝活性,不同矿物组成的样品需要的煅烧条件不同,所测样品其3 d早期强度相较于基准水泥有所下降,但28 d活性指数增长明显,除#4矿区外均达到了制备辅助胶凝材料的要求。     

煤矸石的热力-化学复合活化研究

采用不同温度下的煅烧和添加化学激发物质的复合活化方法对煤矸石用作高性能水泥辅助性胶凝材料时潜在活性激发效果进行了实验探讨。实验结果表明,原始煤矸石未经任何处理直接用作水泥混合材时基本上不表现出火山灰活性,会导致水泥强度大幅度降低。煤矸石经600~900℃加热处理之后再与水泥混合使用,表现出显著的火山灰活性,水泥强度得到明显改善。用芒硝或水玻璃作为激发剂对煤矸石施加热力化学复合活化,在适宜的掺量范围内水泥强度,尤其是早期强度,得到进一步改善。采用水玻璃的场合活化效果优于采用芒硝的场合。煤矸石热力化学复合活化的适应范围为热处理温度600~800℃,水玻璃掺量不超过4%。     

掺加高铝煤矸石混合材水泥的抗盐腐蚀性研究

在我国,水泥及其制品的抗盐侵蚀性问题已日趋紧迫。高铝煤矸石是我国煤炭工业固体废弃物,其综合利用有着重要的经济效益、环境效益和社会效益。掺加煅烧高铝煤矸石的水泥抗盐腐蚀能力优于纯水泥熟料硅酸盐水泥。煅烧高铝煤矸石掺量对水泥抗盐腐蚀性的影响十分显著。煅烧高铝煤矸石的掺加对改善硅酸盐类水泥抗氯化钠侵蚀尤其有效。随煅烧高铝煤矸石掺量的增加,标准养护14d后盐蚀14d的强度损失率先降低后增加,且随水灰比的增加而减低。     

利用工业废渣生产新型贝利特水泥的研究

利用粉煤灰(或煤矸石)、铬渣、A渣等工业废渣为原料在980～1100CF煅烧该新型贝利特水泥;影响水泥及其熟料强度的主要因素、水泥的性能,以及水泥具有较高强度和较好抗蚀性能的机理。     

煅烧煤矸石活性的电化学评价

提出了通过测定煅烧煤矸石在饱和Ca（OH）2溶液中溶解、反应平衡后滤液的电阻,以此评价煅烧煤矸石的火山灰活性的新方法,并测定了4个不同产地煅烧煤矸石的火山灰活性指数Ke,分析了煅烧煤矸石的矿物组成、化学成分对滤液导电性能的影响。结果表明：该方法测得的火山灰活性指数Ke与国标GB/T2487-96提出的标准胶砂强度比具有一定的可比性,能够反映出同一种煤矸石在不同煅烧温度条件下相对活性的高低。该方法快速简便,但材料的化学成分变化对该方法测试结果影响较大。     

煤矸石资源化再利用研究

介绍了硅质煤矸石和高岭质煤矸石在陶瓷、耐火材料和水泥中的应用.硅质煤矸石用于制备β-SiC和莫来石,高岭质煤矸石也应用于SiC,Al2O3-SiC,Sialon系列粉末、多孔质材料、堇青石和其他耐火材料.煅烧过的煤矸石具有火山灰活性,可用作水泥的掺混料.热活化和化学活化相结合是提高煤矸石基水泥的强度的一种有效方法.