煤矸石活化處理及對水鎂石纖維水泥砂漿性能影響研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，以煤炭為主要類型的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)不會發(fā)生改變，而煤矸石的產(chǎn)出量一般占到煤炭產(chǎn)量的15％～20％左右，因此煤矸石已經(jīng)成為我國排放量和堆積量最大的工業(yè)固體廢棄物之一。大量煤矸石的堆積對環(huán)境產(chǎn)生了諸多不利的影響：占用大量土地，影響自然景觀，還會造成大氣，土壤和水體污染，甚至造成地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。近年來我國已經(jīng)開始重視煤矸石的綜合利用，但總體水平不夠理想，綜合利用率不足20％，因此對煤矸石進(jìn)行活性激發(fā)和綜合

2、利用還有很大的研究空間。
　　 本文對銅川地區(qū)煤矸石采用熱活化、機(jī)械活化和化學(xué)活化相結(jié)合的方式進(jìn)行活性激發(fā)。用煤矸石用于取代一部分水泥，作為水泥輔助膠凝材料來使用。研究的主要因素有熱活化的煅燒溫度、保溫時間、堿激發(fā)劑的種類、添加方式、摻量和比例等。通過強(qiáng)度、流動性、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性的測試來選擇最佳的活化方式和工藝參數(shù)。并通過X射線衍射和掃描電鏡等測試手段來分析加工處理后煤矸石的微觀結(jié)構(gòu)變化。另外本文在實(shí)驗(yàn)中加入了

3、水鎂石纖維來增加煤矸石水泥砂漿的強(qiáng)度，改善收縮，擴(kuò)大煤矸石水泥砂漿的使用范圍。水鎂石是我國得天獨(dú)厚的礦物資源，其優(yōu)異的力學(xué)性能、抗堿性、和水泥良好的相容性及安全性，因而得到廣泛的利用。
　　 經(jīng)過試驗(yàn)研究得到以下結(jié)論：
　　 1.多種活化方式相結(jié)合可以有效提高煤矸石的活性?；罨姑喉肥木w結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，無定形的非晶體增多，其網(wǎng)絡(luò)基體瓦解，因而產(chǎn)生活性。
　　 2.應(yīng)用水玻璃為激發(fā)劑時，在熱活化之前進(jìn)行添加不僅有

4、利于與煤矸石混合均勻，還可以降低熱活化的煅燒溫度，節(jié)約能源。水玻璃最佳應(yīng)用參數(shù)為：水玻璃模數(shù)0.9，最佳摻量2％，煅燒溫度625℃，在煤矸石熱活化之前進(jìn)行添加。
　　 3.應(yīng)用石灰為激發(fā)劑時，在熱活化之后進(jìn)行添加得到的水泥砂漿強(qiáng)度更高，且利于與煤矸石混勻，可以減少試驗(yàn)誤差。最佳應(yīng)用參數(shù)：石灰與煤矸石取代水泥量為40％，其中石灰占煤矸石的比例為40％，工藝上選擇在煤矸石熱活化之后添加。
　　 4.以活化煤矸石取代40％水泥