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Si 4+,Al 3+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.

活化煤矸石在水泥砂浆中的应用研究

同时采用煅烧、机械细磨和添加化学激发剂三种手段加工处理煤矸石,采用力学性能测试研究了水泥砂浆的强度,通过XRD分析了煤矸石的成分和结构。试验结果表明,经复合加工处理后,煤矸石活化效果明显,得到的活化煤矸石掺混水泥胶砂强度较高。水玻璃的加入可进一步提高煤矸石的活性。经700℃煅烧,水玻璃加入量为1%样品的砂浆强度最高。

不同活化方法对煤矸石胶凝性能的影响

主要研究了煅烧和增钙煅烧这两种活化方法对煤矸石胶凝性能的影响,同时通过NMR方法从Si、Al原子所处环境和相互间的关系角度上对煤矸石活化过程作结构层次的研究。

增钙煤矸石的结构特征及其活化机理研究

对原样煤矸石进行了系统分析。通过X射线衍射(XRD)和核磁共振(NMR)等测试方法对其活化过程的微观结构进行了分析。结果表明:在煤矸石的增钙煅烧过程中掺入适量的石膏和萤石等组分作为矿化剂时,有水硬性矿物生成。此状态的煤矸石中29Si峰产生了裂解和宽化,铝氧多面体结构由原样中的六配位为主转变为以四配位为主,这样的结构有利于改善煤矸石的活性。对煤矸石活化过程进行了力学性能试验。试验结果同样表明:各种增钙煅烧煤矸石的力学性能和微观结构的分析结果是相一致的。

煤矸石质少熟料水泥的水化机理分析

用热蚀变煤矸石和磨细矿渣粉代替部分水泥熟料,制备煤矸石质少熟料水泥。采用XRD分析方法研究了蚀变物料和各龄期水化产物的矿物成分,通过胶砂试块的强度、标准稠度用水量、凝结时间及安定性分析来表征少熟料水泥的性能,采用SEM-EDS分析表征净浆试块3 d、28 d水化产物的微观形貌与显微成分。结果表明,750℃热蚀变煤矸石的XRD图谱中没有黏土类矿物的衍射峰,制备的少熟料水泥的基本性能达到GB 175—2007中42.5级普通硅酸盐水泥的标准要求,而且早期强度明显优于42.5级普通硅酸盐水泥。

煤矸石颗粒表面热活化研究

研究了不同煅烧程度煤矸石对水泥浆体流动性和强度的影响，并通过SEM形貌观察分析了其影响机理．结果表明：煅烧完全的煤矸石和未煅烧煤矸石结构差异显著，前者疏松多孔，后者较为致密；随着煅烧时间的延长（10～120min），煤矸石颗粒吸水率逐渐增大，煤矸石水泥浆体流动性逐渐降低；煅烧煤矸石水泥浆体强度与未煅烧煤矸石水泥浆体强度相比有很大的提高，但是煤矸石煅烧时间的延长对于煤矸石水泥浆体强度的提高似乎没有太大作用，甚至略有负面影响．

利用煤矸石生产低环境负荷型高性能水泥初探

煤矸石作为一种工业废弃渣,若不能充分利用熏将侵占良田并危害环境。在分析研究煤矸石的组成及其综合利用现状的基础上,着重探讨了煤矸石在我国水泥工业中的应用途径和措施,并从材料学、热学和环境学等交叉学科入手研究了利用煤矸石生产低环境负荷型高性能水泥的控制理论与技术及其社会经济效益。

用质量系数评定煤矸石的辅助胶凝性能的研究

对原状煤矸石进行了XRD定性分析,结果表明煤矸石的矿物组成以高岭土类粘土矿物和石英为主,含有少量的长石、方解石、菱铁矿、白云石等矿物。引入质量系数法评定原状煤矸石经热活化后辅助胶凝性能的大小。原状煤矸石的质量系数与该煤矸石经热活化后辅助胶凝性能有一定的相关性,质量系数越大,表明该煤矸石经热活化后辅助胶凝性能就越好。原状煤矸石与热活化煤矸石细粉的SEM照片表明原状煤矸石结构比较致密,热活化后煤矸石结构呈疏松状态,结构中已出现部分熔融状态,一些熔融物填充了煅烧过程中成分挥发后留下的空隙。

聚合物改性烧煤矸石水泥的可行性

采用结合水、XRD、FTIR等测试方法研究了聚合物改性煤矸石水泥的可行性。试验结果表明:与硫酸钠激发煤矸石水泥和未加激发剂煤矸石水泥相比,PEG改性煤矸石水泥具有优良的性能。它能够增强水泥的密实度,提高结合水的含量,提高抗渗性能;它有少量的钙矾石的生成,提高了煤矸石水泥的体积稳定性;它不发生泛碱现象,减少了碱集料反应的可能性。同时,它能够在煤矸石水泥中生成双网络结构,提高煤矸石水泥结构的稳定性,增强煤矸石水泥的性能,但没有改变煤矸石水泥体系水化产物的类型。因此,聚合物改性煤矸石水泥具有可行性。

煤矸石颗粒群分布与其水泥性能的关系

把对经过热激活处理的煤矸石试样按不同粉磨工艺处理成具有不同颗粒群分布的试样,用激光粒度仪对煤矸石粉体试样进行了颗粒群分布测试,并以Rosin-Rammler线性回归进行拟合。在均匀性系数n,特征粒径De与勃氏比表面积S三个颗粒群特征参量中,分别确定其一,变化其它参量进行煤矸石水泥胶砂宏观性能测试,以期考察煤矸石粉体颗粒群分布与其水泥性能的关系。

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。

C_(11)A_7·CaCl_2和3C_2S·3CaSO_4·CaF_2的水化性能研究

合成了Ｃ１１Ａ７·ＣａＣｌ２和３Ｃ２Ｓ·３ＣａＳＯ４·ＣａＦ２两种矿物，借助ＸＲＤ，ＳＥＭ等测试手段，研究了这二种矿物及其以１∶１掺合时的水化历程。结果表明，矿物３Ｃ２Ｓ·３ＣａＳＯ４·ＣａＦ２水化能力较弱，但与Ｃ１１Ａ７·ＣａＣｌ２共掺时，其水化活性可以大大地得到激发。

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％。

喷射混凝土专用复合水泥的研制

本文介绍了利用煤研石及其沸腾炉灰渣代替粘土和部分煤配料，辅之于多功能混合剂，成功地研制了一种在施工时不需加速凝剂适用于潮喷工艺，并能提高混凝土后期强度的高标号喷射混凝土专用复合水泥。

新型煤矸石水泥及其物化分析

本文介绍了利用煤矸石为原料研制的新型煤矸石水泥,分析了该新型胶凝材料的组成、物性及水化历程,结果表明,该新型煤矸石水泥具有较好的耐磨、抗冻、耐蚀、早强、微膨胀等多种功能,具有很好的应用前景。

热活化煤矸石-水泥复合体系的力学性能及水化过程探讨

对热活化煤矸石作为水泥混合材的力学性能进行了系统分析,结果表明:在试验的温度范围内,煤矸石的最佳热激活工艺制度为700℃保温2h。为了解煤矸石水泥复合体系的水化过程,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和汞压入法(MIP)等测试方法对其水化过程的微观结构及孔结构性能进行了分析。结果表明:煅烧后的煤矸石具有一定的活性;随着水化龄期的变化,复合体系中水化产物、微观结构特征及孔结构性能等的变化与水泥的水化过程基本是一致的。试验结果对煤矸石作为水泥混合材使用的研究有着重要的指导意义。

用隧道窑煅烧煤矸石作水泥混合材的工业试验

采用工业隧道窑煅烧的方法，对煤矸石煅烧水泥混合材进行了试验，结果表明：煅烧煤矸石能够用作水泥中的火山灰质混合材料。

超低温合成沸腾炉渣水泥及其应用特性

介绍了水热法超低温合成沸腾炉渣水泥的最新研究结果。

煤矸石水泥混凝土水化物及其碳化性能的研究

本文研究了煤矸石水泥混凝土在不同养护条件下,碳化前后的水化物及其所形成的微结构特点,并与普通水泥混凝土进行对比,探讨了煤矸石水泥混凝土的碳化性能。