煤矸石水泥灌漿料試驗研究.pdf

1、煤矸石是成煤過程中與煤層伴生的含碳量較低,比煤堅硬的黑灰色巖石,也是目前排放量最大的工業(yè)廢渣之一。隨著煤炭資源的開發(fā)利用,大量煤矸石堆積,不僅占用可利用土地,而且由于煤矸石自燃煙氣和煤矸石中所含有害元素的滲出,對空氣、河流造成不同程度的污染。煤矸石的燃爆和崩坍,成為產(chǎn)地重大安全隱患之一,給人們的生產(chǎn)、生活帶來嚴(yán)重威脅。減輕煤矸石帶給環(huán)境的壓力,使工業(yè)廢渣轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫馁Y源,是國內(nèi)外眾多研究者關(guān)心的問題。
　　本文將煤矸石應(yīng)用于水泥

2、灌漿料生產(chǎn),對于提高產(chǎn)品性能,保護(hù)環(huán)境和合理利用資源,具有重要現(xiàn)實意義。本文通過煤矸石水泥灌漿料制備工藝試驗、性能檢測和理論分析,主要研究了以下內(nèi)容:
　　(1)煤矸石對水泥灌漿料性能的影響
　　系統(tǒng)研究了煤矸石煅燒溫度和用量、水泥品種以及集料類型及用量對水泥灌漿料流動性和力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)在600~700℃的溫度范圍內(nèi),隨著煤矸石煅燒溫度的升高,其水泥灌漿料的流動性增大。抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度提高,最佳煅燒溫度在700℃左右

3、。在水泥灌漿料中以煤矸石取代部分水泥,將導(dǎo)致灌漿料的流動度下降,但有可能提高灌漿料的力學(xué)性能,最佳取代量為30％左右。硅酸鹽水泥灌漿料的流動性及長期強(qiáng)度明顯高于硫鋁酸鹽水泥及硅酸鹽水泥與硫鋁酸鹽水泥的混合水泥。集料類型對應(yīng)的灌漿料流動度及長期強(qiáng)度的大小排序為:石英砂>細(xì)砂>粗砂。但細(xì)砂灌漿料已能夠滿足使用要求。隨集料用量增加,灌漿料的流動度和強(qiáng)度均呈下降趨勢,但在集料用量達(dá)到水泥量的2.5倍時,仍可以滿足使用要求。
　　(2)纖維

4、對煤矸石水泥灌漿料性能的影響
　　論文研究了鋼纖維用量及抗堿玻璃纖維用量對煤矸石水泥灌漿料流動性以及抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的影響。研究發(fā)現(xiàn),纖維雖能提高煤矸石水泥灌漿料的抗折強(qiáng)度,但隨鋼纖維及玻璃纖維用量的增加,煤矸石水泥灌漿料的流動性及抗壓強(qiáng)度均降低。
　　(3)外加劑對煤矸石水泥灌漿料性能的影響
　　系統(tǒng)研究了減水劑種類、用量,增稠劑、膨脹劑及添加劑種類對煤矸石水泥灌漿料流動性和力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)采用萘系和木鈣復(fù)配減