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中国环保频道 优化煅烧煤矸石胶凝性能的研究 张文生 ，叶家元 ，王 渊 (中国建筑材料科学研究总院，北京 100024) 摘 要 ：本研 究探讨 了煤矸石胶凝性 能的影响 因素，比较 了本研 究制备得到的煤矸石与矿渣的胶凝性 能．并 以两种不同的工艺开展了煤矸石制备性能调节型辅助胶凝组分的半工业性试验。研究结果表 明。掺有活性组分的煅烧煤矸石的胶凝性能有显著提高；实验室制备的煤矸石与硅酸盐水泥复合后的 早期强度要高于矿渣与硅酸盐水泥复合样品的．但是28天强度却低 于后者；运用水泥工业 中试用回转 窑制备的煤矸石与硅酸盐水泥复合后 。获得 了较好的胶凝性能。 关键词 ：煤矸石；煅烧 ；活性组分 ；碱 ；矿渣 问题。本研究就利用煤矸石制备性能调节型辅助胶凝 1 前言 组分而展开。 随着水泥混凝土技术 的发展 ．水泥混凝土正朝 2 原材料及实验方法 着高性能化 的方向发展 高性能水泥混凝土应该具 有低的环境负荷 、高 的强度以及优异的耐久性等显 2．1 原材料 著特点 低的环境负荷主要体现在能源和资源消耗 原材料 ：煤矸石取 自徐州 ，研究用水泥为华新水 要低 ．具体地说就是水泥混凝土 中要尽可能多地掺 泥厂生产的硅酸盐水泥 ，没有掺混合材 ，其S0。含量 加混合材 ．同时保证水泥混凝土具有高的强度和优 为2．25％．所用石膏有华新水泥厂用石膏和北京水 异 的耐久性。因此 ．这就要求高性能水泥混凝土 的 泥厂用石膏 华新水泥厂熟料和所用石膏的化学成 组成配比不同于普通水泥混凝土的．同时高性能水 分见表1 表1 华新水 泥厂熟料 的化 学成分 泥混凝土对所用组分的特性 ．尤其对混合材或掺合 料的特性 。都有特殊要求 。一些能够用于普通水泥 混凝土 的混合材或掺合料 ．就不适用于高性能水泥 混凝土 2．2 实验方法 煤矸石 的国内堆存数量 已经达到30亿t左右 ．占 煤矸石制样 ：破碎 、粗磨 ，制成粉状料 ，备用。 地1．1亿mz．全国煤矿每年新增1亿余t。如此数量的煤 净浆标准稠度和凝结时间的测定 ：按照国家标准 矸石不仅 占用大量土地．而且也污染环境。因此 ．煤矸 进行 石的资源化利用 ．为众多学者和工程技术人员的所关 胶砂成型 ：按照GB17671—1999胶砂强度检验方 注。但是不容否认的是，煤矸石资源化利用问题 ，一直 法 (ISO法)。 没有得到彻底解决 建筑材料领域具有材料用量大的 试验时．所有对 比样的试验条件保证相 同．如磨 独特优势．因此如果能够把煤矸石转化成水泥混凝土 细物料时，装料量 、磨机用球量与级配等严格一致 ，尽 的高活性组分．就可以彻底解决煤矸石 的排放和堆存 量减少因试验条件所产生的误差。 2007．4CHINA CEMENT 51 中国环保频道 见表2、3和图1。徐州煤矸石 的主要化学组成为 3 煤矸石物性分析 A1：O~lSiO，其铝硅~g(A1OJSiO2)为0．33，其矿物组成 3．1 化学组成 、矿物组成和岩相分析 主要 以高岭石为主 ，次要矿物有石英