热活化与机械力活化对煤矸石胶凝性的影响

用X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)等方法,研究了热活化、机械力活化及未活化煤矸石水泥的胶凝性能.结果表明,热活化能显著改善煤矸石的胶凝性,对热活化煤矸石再进行机械力活化能进一步提高其胶凝性;活化煤矸石可为熟料水化产物的形成提供成核基点从而加快熟料早期的水化;煤矸石水泥浆体中Ca(OH)_2含量由熟料析出Ca(OH)_2与煤矸石吸收Ca(OH)_2的能力竞争决定.此外,煅烧煤矸石中活性Al的存在,会增加水化产物中钙矾石(AFt)的含量.分析指出,热活化是煤矸石活化的必要条件,而机械力活化是其充分条件.     

掺煅烧硬石膏改善煤矸石水泥性能

借助于ＤＴＡ、ＳＥＭ、ＸＲＤ等测试手段，探讨了不同石膏组分对煤矸石水泥性能的影响作用。实验结果表明，当煅烧硬石膏与二水石膏复合掺入水泥中时，煤矸石水泥水化产物种类不变，但其结晶形态及数量有一定差异，导致水泥石结构不同，某些性能得到改善，安定性良好，后期强度提高２２．３％。     

活化煤矸石/粉煤灰水泥水化过程及性能差异

用水化热、热分析、化学结合水量、压汞法和扫描电镜研究了20℃养护条件下硅酸盐水泥和活化煤矸石/粉煤灰硅酸盐水泥的水化过程、硬化浆体孔结构和微观结构,并研究了浆体抗压强度和收缩值随龄期的发展规律.结果表明:与粉煤灰相比,活化煤矸石较大的比表面积及其所含有的多孔或致密的惰性物质,使其对水泥熟料水化的早期稀释效应有所削弱,也使其后期火山灰反应对水泥熟料和活化煤矸石混合材整体水化程度的提高幅度有所下降,并且活化煤矸石硅酸盐水泥水化1 a后其硬化浆体的毛细孔含量高于粉煤灰硅酸盐水泥,其抗压强度和收缩值则低于粉煤灰硅酸盐水泥.     

煤矸石的活化过程及其胶凝性能研究

本文以江苏宜兴煤矸石为主要研究对象,采用热活化地方法对其活性激发,运用XRD方法对其进行分析显示煤矸石在煅烧温度为700℃、保温时间为6h时,高岭石分解较完全,活性物质Si O2和Al2O3相对较多;对活化煤矸石-Ca(OH)2-水体系3d抗压强度分析和胶砂强度分析表明煤矸石在煅烧温度为700℃、保温时间为6h的抗压强度最好,胶砂流动度最大,胶砂强度相对较高。     

增钙煅烧煤矸石制备辅助胶凝组分的实验研究

采用增钙煅烧技术提高煤矸石的辅助胶凝性能,效果显著.通过XRD分析,增钙煅烧活化的煤矸石细粉与单纯热活化的煤矸石细粉相比,新增加的矿物有CaSO4、少量的CaO·Al2O3及未煅烧完全的CaCO3.通过IR和XPS方法,从Si、Al、O原子所处的环境和相互的关系角度上对原状煤矸石、2种热活化煤矸石活化过程进行结构层次上的研究.通过SEM方法可以观察不同状态煤矸石颗粒形貌的变化.实验结果表明,2种活化煤矸石细粉的辅助胶凝性能和微观结构的分析结果一致.     

养护制度对煤矸石基免烧砖性能的影响

以六盘水矿区煤矸石为主要原料制备煤矸石基免烧砖,以XRD和SEM作为分析手段探讨了养护方式、蒸养温度、蒸养时间对免烧砖强度的影响.结果表明,选取蒸汽养护方式,蒸养温度120℃,蒸养时间14h,制备的煤矸石基免烧砖的性能满足JC422-91《非烧结普通粘土砖》MU15标准要求.     

基于徐州矿区煅烧煤矸石细集料活性的砂浆孔结构研究

 采用X射线衍射法(XRD)、压汞法(MIP)以及环境扫描电镜(SEM)分析方法,研究煤矸石细集料在不同煅烧温度下的活性,并对不同活性的煤矸石细集料水泥硬化砂浆的孔结构进行探讨,并进一步分析孔结构与砂浆强度之间的关系。试验结果研究表明：不同活性的煤矸石细集料,在水化初期可以与水泥水化产物发生不同程度的二次水化反应,煤矸石细集料活性会对水泥硬化砂浆的孔径分布和孔隙率产生一定影响。采用较高活性的煅烧煤矸石细集料,可以降低水泥硬化砂浆的孔隙率和优化孔径分布,且大于200 nm的有害孔明显减少,100,20 nm以下的无害孔和少害孔相应增加,水泥硬化砂浆的水化产物相应增多。煅烧煤矸石细集料的活性由低到高,可以使砂浆的孔隙得到细化,更能有效地改善砂浆的孔结构,降低其孔隙率,能够提高砂浆的强度。     

煅烧硬石膏溶解水化性能及煅烧活化机制研究

采用BaSO4重量法、原子吸收分光光度法、SEM扫描电镜和TG热重分析等测试方法,研究了天然硬石膏的相组成、水化进程、溶解过程和二水石膏析晶过饱和度,胶结材硬化体的微结构和强度,并对硬石膏的煅烧活化机制进行了分析.经150℃煅烧后,硬石膏的各方面性能产生了变化:硬石膏中的CaSO4.2H2O生成了β-半水石膏,而β-半水石膏能够快速水化生成CaSO4.2H2O,对硬石膏水化产生晶种诱导效应;硬石膏溶解水化活性显著提高,凝结时间缩短,水化进程加快;结构松弛,易磨性提高,液相过饱和度增大,水化速率和水化率增大.     

用回归分析控制煤矸石代粘土煅烧水泥的配热量

在利用煤矸石代粘土煅烧水泥过程中，常因煤矸石本身热值波动造成窑的热工制度不稳定，从而影响熟料质量．达不到节能目的。     

竖窑煅烧煤矸石的火山灰活性初探

研究了利用石灰竖窑煅烧煤矸石的火山灰活性.结果表明,煅烧煤矸石可作为水泥的混合材而大量利用.     

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。     

自燃煤矸石活性研究

通过对铜川自燃煤矸石进行分拣、粉碎、过筛,利用X射线荧光光谱仪、等离子体发射光谱仪、X射线衍射（XRD）仪、同步热分析仪对铜川自燃煤矸石进行检测.研究了不同矿物以及成分对煤矸石活化性能的影响,并通过抗压强度法对自燃煤矸石活性进行了验证.结果表明：铜川煤矸石在自燃过程中形成的活性物为无定形SiO2,κ Al2O3和无定形Al2O3,其结晶度的高低决定了自燃煤矸石活性的高低,同时自燃过程中煤矸石的疏松程度也会影响其活性.通过测定Si4+,Al3+溶出量及利用XRD分析结晶度可以快速测定自燃煤矸石的活性.     

自燃煤矸石活性对水泥砂浆性能的影响

利用X-射线荧光光谱仪、X-射线衍射仪以及强度法对自燃煤矸石的活性进行了研究,将自燃煤矸石部分替代水泥制备成水泥砂浆,研究自燃煤矸石活性、用量对水泥砂浆性能的影响。结果表明,煤矸石中在自燃过程中形成的活性物为α-石英、无定形SiO2、κ-Al2O3和无定形Al2O3。自燃煤矸石的疏松程度会影响其活性;晶相结晶度的高低决定自燃煤矸石活性的高低;自燃煤矸石活性越高,其水泥基复合材料体系强度越高。     

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.     

矿井排矸系统改造工程设计

对矿井现有地面矸石山堆放的排矸方式和排矸系统能力确定以及国家环保规定、矿井发展需要之间的关系进行分析,并结合潘东公司排矸方式从设计上进行优化,最终达到综合治理的效果。     

石灰-粉煤灰稳定煤矸石混合料抗压强度试验研究

通过室内试验,研完了邢台某矿区煤矸石混合料的物理、化学性能.采用均匀设计方法,设计了6组煤矸石混合料的试验配比方案,并分别对不同配合比的混合料进行饱水无侧限抗压强度试验,利用回归分析模型对试验结果进行分析,研究讨论掺合料(生石灰、粉煤灰)掺量对煤矸石混合料强度的影响.     

聚合物增强煤矸石泡沫混凝土性能研究

以800kg/m3为设计干密度,采取物理发泡的方式,将泡沫与煤矸石水泥净浆混合均匀,分别加入不同用量的PVA或EVA乳液制成聚合物-煤矸石泡沫混凝土,测量干密度、导热系数、28 d抗压强度,并利用Nano Measurer软件测量平均孔径.PVA的加入量选取水泥质量的1％、2％、3％,EVA乳液的加入量选取水泥质量的3...     

冻融作用下聚丙烯纤维煤矸石混凝土孔结构研究

基于低场核磁共振技术,研究了聚丙烯纤维掺量分别为0、0.6 kg/m^3、0.9 kg/m^3和1.2 kg/m^3以及粗骨料取代率为40%的煤矸石混凝土在冻融作用下T2谱面积的分布与变化特征、内部微观孔结构分布特性以及孔隙冻融损伤规律。结果表明,随着冻融循环次数的增加,T2谱整体呈右移趋势,即向大孔隙方向偏移,且T2谱面积逐渐增大的同时第一峰面积所占百分比在减小,第二峰和第三峰面积所占百分比在增加,表明冻融循环使煤矸石混凝土内部的大孔隙大幅增加,内部出现了明显的冻融损伤;0.6 kg/m^3的聚丙烯纤维对煤矸石混凝土内部孔隙的细化作用最好。     

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%.