本文關(guān)鍵詞：煤矸石的活性與應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 從環(huán)境資源學的觀點看,煤矸石具有廢渣和資源雙重屬性。煤矸石活化作為輔助性膠凝組分應(yīng)用到水泥基材料的研究,主要立足于這種工業(yè)廢渣的“資源化”利用,解決工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題,達到節(jié)約能源、保護環(huán)境、變廢為寶的目的。本論文通過對煤矸石活性的研究,獲得了其最佳活化方式和在普通砂漿中的摻量。同時,干混砂漿具有品質(zhì)穩(wěn)定、品種齊全、使用靈活、適應(yīng)性強等優(yōu)點,可滿足不同工程需要,在我國具有廣闊的發(fā)展前景。因此,本文在對煤矸石研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計出了摻活化煤矸石、水鎂石纖維砌筑干混砂漿的配比。 鑒于煤矸石的組成和結(jié)構(gòu)等特性,論文首先采用機械 熱復合活化的方法對煤矸石進行活化處理,研究了600～900℃下煤矸石的特性,將活化煤矸石以10%～40%的質(zhì)量比摻到硅酸鹽水泥中,進行水泥砂漿強度試驗。并結(jié)合X衍射、激光粒度分析、偏光顯微等儀器的測試結(jié)果對比分析。結(jié)果表明,煤矸石進行活化預處理,最佳機械—熱復合活化工藝制度為先用球磨機粉磨5小時,加熱到700℃后保溫7小時,冷卻后再粉磨3小時;水泥砂漿強度隨活化煤矸石摻量的增加在早期呈下降趨勢,但隨水化時間的增加,強度有大的提高,甚至超過純硅酸鹽水泥砂漿強度。在活化煤矸石的用量為總灰量的20%的情況下,砂漿28d抗折強度達到最大值,且高出純水泥砂漿強度2.76%。在30%的摻量下,砂漿28d抗壓強度值最大,且高出純水泥砂漿強度0.33%。分析認為,綜合效果以摻量30%為最佳,當摻量超過35%后,強度大幅度下降;煅燒工藝可以提高煤矸石火山灰活性的根本原因是煤矸石中的高嶺石礦物在煅燒過程中發(fā)生分解,生成了無定形的SiO2和Al2O3。 在獲得了煤矸石在水泥砂漿中最佳活化方式和最佳摻量后,在原摻煤矸石普通砂漿的基礎(chǔ)上摻入水鎂石纖維及減水劑進行不同灰矸比和不同灰砂比的水泥砂漿試驗,除了抗折抗壓強度測試外,還測試了砂漿的粘結(jié)強度和稠度。研究表明:在摻加活化煤矸石30%,水鎂石纖維3%,萘系減水劑1%的基礎(chǔ)上,通過改變灰砂比可配制出不同強度等級的砌筑干混砂漿,且各項指標都符合規(guī)范;活化煤矸石具有吸水作用。隨著其摻量的增大,水泥砂漿的標準稠度用水量增大,凝結(jié)時間相應(yīng)延長,但對水泥的體積安定性都沒有不良影響;復合活化煤矸石可以降低砂漿收縮值,煤矸石具有微集料效應(yīng)和火山灰效應(yīng),可生成致密的水化C-S-H凝膠,填充了孔隙,不僅增加了砂漿的各項強度,同時配合水鎂石纖維的骨架支撐作用,使得砂漿干縮率大為減小。 通過對摻纖維與不摻纖維砂漿性能的對比分析,發(fā)現(xiàn)水鎂石纖維與減水劑的加入不僅很好的解決了砂漿的泌水問題,同時改善了砂漿的流動性,提高了砂漿抗壓、抗折強度,使得砂漿具有較好的保水、增韌、抗裂性能,再次證明了水鎂石纖維在水泥基材料中良好的性能。 此外,作者針對實驗過程中的優(yōu)缺點,并結(jié)合目前的研究現(xiàn)狀提出對摻活化煤矸石干混砂漿研究今后的工作重點和建議。
【關(guān)鍵詞】：煤矸石 活性 復合活化 水鎂石纖維 干混砂漿
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TD849.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 煤矸石的特性11-13
• 1.1.1 煤矸石的礦物組成11-12
• 1.1.2 煤矸石的化學組成12
• 1.1.3 煤矸石引起的社會環(huán)境問題12-13
• 1.2 煤矸石綜合利用的概況13-15
• 1.2.1 煤矸石綜合利用的現(xiàn)狀13
• 1.2.2 煤矸石在建筑材料中的應(yīng)用13-15
• 1.2.3 當前煤矸石綜合工作中存在的問題15
• 1.3 干混砂漿的發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 傳統(tǒng)砂漿的弊端15
• 1.3.2 干混砂漿的優(yōu)點15-16
• 1.3.3 干混砂漿的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀16-17
• 1.3.4 我國干混砂漿產(chǎn)業(yè)化有待解決的問題17
• 1.4 水鎂石纖維增強水泥基材料的發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.4.1 水鎂石纖維的性能17-18
• 1.4.2 水鎂石纖維在水泥基材料中的應(yīng)用18
• 1.5 研究目標與內(nèi)容18-20
• 1.5.1 研究目標18-19
• 1.5.2 研究內(nèi)容19-20
• 第二章 影響煤矸石活性的因素及活性激發(fā)方法20-27
• 2.1 煤矸石的活性及影響因素20-21
• 2.1.1 煤矸石的活性20
• 2.1.2 影響煤矸石活性的因素20-21
• 2.2 煤矸石的活性激發(fā)方法21-26
• 2.2.1 熱活化21-23
• 2.2.2 機械激發(fā)23-24
• 2.2.3 化學激發(fā)24-25
• 2.2.4 微波輻照激活25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 原材料及實驗方法27-37
• 3.1 試驗原材料及其性質(zhì)27-32
• 3.1.1 膠凝材料-水泥27-28
• 3.1.2 細集料-砂28-29
• 3.1.3 礦物摻合料-煤矸石29-30
• 3.1.4 增韌抗裂材料-水鎂石纖維30-31
• 3.1.5 減水劑31
• 3.1.6 實驗儀器31-32
• 3.2 干混砂漿技術(shù)要求32-33
• 3.2.1 干混砂漿有關(guān)的標準規(guī)范32-33
• 3.2.2 技術(shù)指標的確定33
• 3.3 實驗方案及方法33-37
• 3.3.1 試驗方案33-35
• 3.3.2 試驗方法35-37
• 第四章 煤矸石的活化37-43
• 4.1 煤矸石的機械—熱復合活化37-38
• 4.2 熱活化溫度對煤矸石水泥膠砂強度的影響38-40
• 4.3 煤矸石原礦與700℃燒煤矸石的XRD 與偏光顯微對比分析40-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 活化煤矸石摻量對砂漿性能的影響43-50
• 5.1 活化煤矸石摻量對砂漿強度的影響43-45
• 5.2 摻纖維、減水劑時活化煤矸石摻量對砂漿強度的影響45-49
• 5.2.1 煤矸石對砂漿標準稠度用水量和凝結(jié)時間的影響45-46
• 5.2.2 煤矸石摻量對砂漿抗壓、抗折強度的影響46-48
• 5.2.3 煤矸石摻量對砂漿粘結(jié)強度的影響48-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 第六章 摻活化煤矸石干混砂漿的研制50-56
• 6.1 試驗內(nèi)容及方法50
• 6.2 性能測試50-51
• 6.3 試驗結(jié)果及分析51-55
• 6.4 本章小結(jié)55-56
• 第七章 結(jié)論與展望56-59
• 7.1 結(jié)論56-57
• 7.2 展望57-59
• 參考文獻59-62
• 研究生階段的研究成果62-63
• 致謝63

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