土木工程中煤矸石活化方法

对煤矸石活性的影响因素进行了分析,并将机械活化、热活化、微波辐射活化和碱活化这四种不同的煤矸石活化方法作了比较,然后叙述了目前煤矸石在土建中的活化方法,为实际工程中活化方法的选择提供了依据。     

煤矸石作建材资源的研究

研究了未燃煤矸石和自然煤矸石的化学组成，分析了煤矸石的活性。生产建筑材料是煤矸石综合利用的主要途径之一。介绍了煤矸石水泥和煤矸石砖的生产技术。     

双掺两废生产425~#普通硅酸盐水泥

“两废”,系指代粘土用的未燃煤矸石和作混合材用的煤矸石沸腾炉渣。山东省新泰市小协水泥厂在生料配料中掺入15％左右的未燃煤矸石,以代粘土;掺入13％的煤矸石沸腾炉渣,以作混合材之用。配料     

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.     

海洋环境下掺活化煤矸石细粉混凝土的试验研究

将30%的热活化煤矸石细粉取代水泥掺入混凝土中,活化煤矸石混凝土的力学性能要优于素混凝土.7 d龄期单掺热活化煤矸石细粉和复掺热活化煤矸石细粉的混凝土相对氯离子扩散系数均高于素混凝土,到了180 d龄期,无论是单掺热活化煤矸石细粉还是复掺热活化煤矸石细粉的混凝土相对氯离子扩散系数不到素混凝土的一半.180 d龄期,掺热活化煤矸石细粉混凝土的抗海水侵蚀能力要低于素混凝土,热活化煤矸石细粉与粉煤灰二元复掺混凝土及热活化煤矸石细粉与矿渣粉二元复掺混凝土在经海水侵蚀后,混凝土的强度不仅未降低反而有一定增加.     

微波快速活化粉煤灰提铝

利用微波辐照对粉煤灰-碳酸钙混合物料进行热活化,研究了微波入射功率及加热温度对活化产物氧化铝浸取率的影响。结果表明,微波功率为350W时,混合物料从室温升至800℃需64s,微波功率为500W时,从室温升至800℃仅需32s。经800℃加热60s后,粉煤灰中氧化铝提取率可达95%。微波辐照粉煤灰易形成大量液相,利于固相合成反应,从而得以低温快速活化粉煤灰。     

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。     

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.     

煤矸石用于公路路面基层的研究

对自燃和未燃两种煤矸石用做路面基层的技术进行了研究,分析了它们的化学成分、物理力学性质;并通过不同煤矸石混合料的组成设计,做了不同龄期的无侧限抗压强度及冻融循环、干湿循环等耐久性试验,分析了不同煤矸石混合料的强度增长规律及其冰冻敏感性、水稳定性等路用性能.通过理论分析确定该材料可在东北季节性冰冻区路面基层中使用.     

煤矸石热活化试验研究

通过煅烧改变煤矸石的组成结构,激发煤矸石的潜在活性,可以大幅提高煤矸石的利用价值,拓展煤矸石的利用方向和范围,是提高煤矸石利用率的一种有效途径。对某矿区的煤矸石进行热活化实验研究,探究热活化的可行性和活化机理、煅烧制度,为煤矸石应用提供技术指导。     

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。     

煤矸石对水泥抗压强度性能的影响

为分析煤矸石对水泥的影响,将煤矸石作为掺合料掺入水泥之中,不同掺量的煤矸石对水泥力学性能。结果表明:当活化煤矸石掺量为10%～40%时,水泥的3、28、90 d抗压强度降低明显,但是强度降低值(8%～30%)低于煤矸石掺量;硅酸盐水泥中加入了活化煤矸石粉后,水化产物中未水化的C_3S峰值有减少的趋势;随着"二次水化反应"的进行大量的Ca~(2+)被消耗,导致钙矾石大量的减少。     

煤矸石火山灰活性的评价

采用抗压强度法、离子溶出法、结晶度法等对不同活化煤矸石的火山灰活性进行评价。研究结果表明,未煅烧及不同温度煅烧活化煤矸石均具有火山灰活性,600～800℃煅烧煤矸石的火山灰活性较大。采用NaOH溶出法测得的活性Al2O3和活性SiO2的含量之和与煤矸石的PAI（Pozzolanic Activity Index）值呈现出良好的线性关系,这可能为发展一种评价煤矸石火山灰活性的快速方法提供理论依据。     

掺活化煤矸石细粉对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

研究了活化煤矸石细粉的制备及掺煤矸石细粉对水泥力学性能的影响.以10%活化煤矸石细粉替代水泥,水泥的28d抗压强度接近于或高于基准水泥;当掺量高于30%时,水泥强度的下降很明显.将30%的活化煤矸石细粉取代水泥掺入混凝土中,混凝土的力学性能要优于对比的空白混凝土.7d龄期单掺活化煤矸石细粉和复掺活化煤矸石细粉的混凝土相对氯离子扩散系数均高于空白混凝土,到了180d龄期,无论是单掺活化煤矸石细粉还是复掺活化煤矸石细粉的混凝土相对氯离子扩散系数则降为不到空白混凝土的一半.     

人工神经网络在掺活化煤矸石粉混凝土强度预测中的应用

人工神经网络技术综合考虑了掺活化煤矸石混凝土强度的各种影响因素,可用于预测混凝土强度.选取了掺活化煤矸石粉混凝土配料中7个主要因素作为输入值,混凝土28d强度作为输出值,建立起混凝土强度预测BP网络模型,进而对掺活化煤矸石配合比强度试验数据进行分析预测,效果良好.结果表明该方法用于掺矿物掺合料混凝土强度预测方面是可行的.     

活化煤矸石水泥混凝土性能的研究

比较了徐州煤矸石在500～900℃5种不同的温度下活化后的水泥胶砂强度,综合评价后,确定600℃为徐州煤矸石实验室的合理活化温度。以此温度下活化的煤矸石作水泥的混合材,在孔结构分析的基础上,对比研究了活化煤矸石对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。研究结果表明,在相同条件下活化煤矸石水泥混凝土的抗渗性能略优于普通水泥混凝土。     

煤矸石水泥已在山东省鉴定投产

1980年12月上旬,山东省建委召开了煤矸石水泥鉴定会。中间试验线采用未燃煤矸石代替粘土,以高饱和系数(0.97±0.03),低硅酸率(1.6±0.1),全黑生料配料方案,在机立窑上煅烧出标号为525以上的熟料。掺入30～40％的自     

煤矸石掺力口低品位石灰石煅烧高活性混合材的研究

将未燃煤矸石掺加低品位石灰石后,在1100℃和1200℃下进行了煅烧试验。煅烧后的改性煤矸石有C2S、C3A等胶凝矿物形成,胶凝活性提高。用作水泥混合材时,活性指数可达89％。将掺加20％石灰石的煤矸石在1200℃下煅烧,应用水泥熟料煅烧热效应计算,该种改性煤矸石的理论热耗为310kJ／kg,仅为水泥熟料理论热耗的16％。     

煤矸石掺加低品位石灰石煅烧高活性混合材的研究

将未燃煤矸石掺加低品位石灰石后,在1100℃和1200℃下进行了煅烧试验。煅烧后的改性煤矸石有C2S、C3A等胶凝矿物形成,胶凝活性提高。用作水泥混合材时,活性指数可达89％。将掺加20％石灰石的煤矸石在1200℃下煅烧,应用水泥熟料煅烧热效应计算,该种改性煤矸石的理论热耗为310kJ／kg,仅为水泥熟料理论热耗的16％。     

高铝煤矸石活化及在灌浆料中的应用研究

以内蒙古某地高铝煤矸石为研究对象,采用胶砂强度法研究了其最佳热活化条件,并将活化后的煤矸石分别取代水泥和掺合料硅灰应用于水泥基灌浆料中。结果表明,该高铝煤矸石的最佳热活化温度为800℃;活化高铝煤矸石替代水泥基灌浆料中的水泥时,可使其流动度下降,但替代其掺合料硅灰时,可使其流动度增加;活化高铝煤矸石无论是替代灌浆料中的水泥还是硅灰,均可使灌浆料的凝结时间缩短;活化高铝煤矸石替代灌浆料中的水泥时,对初期强度不利,但7d后强度均有不同程度提高,活化高铝煤矸石替代灌浆料中的硅灰时,可提高其强度,取代率越大,提高幅度越大,完全取代效果最好。