煅烧煤矸石粉对混凝土工作性和强度的影响

将小于5mm方孔筛的未燃煤矸石颗粒以不同温度、不同粉磨时间为间隔取点煅烧及粉磨,分别以30%取代水泥,以胶砂强度较高者确定煤矸石最佳的煅烧温度和粉磨时间。在此基础上采用正交试验,研究煅烧煤矸石粉、粉煤灰和矿粉复掺的相容性及对混凝土工作性和强度的影响。结果表明,清河门矿未燃煤矸石最佳煅烧温度750℃、最佳粉磨时间3min;煅烧煤矸石粉、粉煤灰和矿粉之间的不同品种复掺对混凝土拌合物工作性影响特别显著,对7d强度影响显著,对28d强度影响不明显。而掺量比例对工作性和28d强度影响不明显,对7d强度有一定影响。煅烧煤矸石粉与粉煤灰复掺的相容性最好,二者复合使用,既能改善混凝土拌合物工作性,又能保证混凝土7d和28d强度。

掺合料对自燃煤矸石砂轻混凝土抗渗和抗冻影响

自燃煤矸石粗骨料在表面质构和强度等方面,与天然碎石存在较大差异,特别是多孔、吸水,使其作为粗骨料配制的混凝土耐久性受到工程界质疑。采用正交试验,研究硅灰、粉煤灰等复掺对自燃煤矸石砂轻混凝土抗氯离子渗透和抗冻性能的影响。结果表明:硅灰掺量对自燃煤矸石砂轻混凝土抗氯离子渗透影响非常显著、对抗冻性能影响不明显,粉煤灰掺量对自燃煤矸石砂轻混凝土抗冻性能影响非常显著、对抗氯离子渗透影响不明显;扫描电镜表征,硅灰、粉煤灰以及矿渣复掺的综合效应,使混凝土结构密实、火山灰反应更加充分,Ca(OH)2含量降低,但冻后出现针状钙矾石。

煤矸石的复合活化及制备高强地质聚合材料

以煤矸石为原料,首先以不同温度、不同粉磨时间为间隔取点煅烧及粉磨,分别以30%掺量掺入水泥,以水泥胶砂强度最高确定煤矸石最佳的煅烧温度和粉磨时间区间。在此基础上,分别以煅烧温度、粉磨时间和激发剂配体掺量作为煤矸石热、机械和化学活化的参数,采用正交设计,以煤矸石、矿渣和粉煤灰为主体材料、水玻璃和氢氧化钾为配体,制备地质聚合材料。研究结果表明,煤矸石经过复合活化,大掺量制备高强地质聚合材料是可行的。SEN表征煤矸石-矿渣-粉煤灰地质聚合材料整体结构致密,有大量凝胶,以及表面光滑的粉煤灰和钙铝黄长石颗粒。建立了煤矸石复合活化参数与地质聚合材料强度之间的回归方程。

煤矸石掺合料的制备及对高强混凝土性能影响

通过研究未燃煤矸石的煅烧温度、恒温时间以及细度对煤矸石-水泥胶砂强度的影响,制备煅烧煤矸石矿物掺合料,并检验胶砂流动度。在此基础上,研究热活化煤矸石掺合料(包括煅烧和自燃煤矸石两种)与其他掺合料复掺的品种、比例以及减水剂掺量对高强混凝土工作性和强度的影响。结果表明:热活化煤矸石粉与硅灰复掺,在高效减水剂共同作用下,配制预拌高强混凝土可行。热活化煤矸石与硅灰复掺,混凝土7 d、28 d抗压强度都明显高于粉煤灰和硅灰复掺。其中掺合料复掺品种及掺量对高强混凝土7 d抗压强度影响非常显著,随着热活化煤矸石粉掺量的递增,混凝土强度明显递增。复掺品种对混凝土28 d劈拉强度影响显著。热活化煤矸石与硅灰复掺对新拌混凝土坍落度的改善不及粉煤灰与硅灰复掺,但能满足预拌混凝土大流动性的施工要求。