時間:2014-05-09 14:53:03
作者:世邦機器
煤矸石黏土礦物中的鋁多以六配位為主,與硅結合緊密、結構穩定,致使煤矸石膠凝活性無法發揮,因此,活化是煤矸石具備膠凝活性的必要條件。盡管煤矸石膠凝活性的評價方法目前尚無定論,但作為水泥的混合材,煤矸石需要具有活性SiO2和活性Al2O3,從晶體化學觀點來看,即要求煤矸石中有裂解的或可裂解的硅氧四面體骨架,有可以和硅氧四面體分離的鋁氧四面體。
活性是綜合反映煤矸石中活性組分在水或濕熱養護條件下,與氧化鈣作用能力的指標。膠凝活性則是指煤矸石與生石灰、水混合后,經過物理作用與化學作用后,將其他散粒狀物料膠結為整體,并具有一定機械強度的能力。由于煤矸石的成因、化學成分、礦物組成、物理狀態(細度)、堆存時間等差異較大,很難建立一種準確、快速、便捷的膠凝活性評價方法。學者們提出了多種火山灰活性的評價方法,總體可分為三大類:化學法、物理法和機械法,但遺憾的是這三種方法之間的相關性并不好。
強度法是將火山灰質材料與其他膠凝材料(通常是指石灰)混合,以其硬化體所呈現的強度作為火山灰活性的指標。強度法是目前被普遍接受、應用較廣的評價方法。
強度評價的試驗方法強度試驗能夠綜合反映混合材在水泥中的作用,在《用于水泥中的火山灰質混合材料》GB2847中規定,抗壓強度法即測定摻入30%活性混合材的28天硅酸鹽水泥抗壓強度與純硅酸鹽水泥28天抗壓強度之比,比值大于0.65的,認為混合材存在火山灰活性。因為非活性材料磨細砂的抗壓強度比為0.65。該值越高,表明煤矸石的火山灰活性越大。對比樣品的膠砂加水量固定為238mL,而火山質水泥砂的加水量按跳桌流動度125~135mm時的水灰比計算?;旌喜囊蠛市∮?%,細度要求在0.08mm方孔篩篩余5%~7%,硅酸鹽水泥熟料安定性合格,強度標號為42.5以上。
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在800℃以后隨著溫度的升高,Si離子和Al離子的溶出量開始下降。對于鈉蒙脫石,830℃煅燒樣品Al離子和Si離子的溶出量是未煅燒樣品的36.3和2.5倍。930℃煅燒伊利石Al離子和Si離子的溶出量是未煅燒伊利石的4.3和2.4倍。
總堿度(OH-濃度)測定的步驟為:吸取25.00mL濾液并放入300mL錐形瓶中,加水稀釋至100mL左右,加入甲基橙溶液(1g/L)1滴,用0.1mol/L鹽酸標準溶液滴定至溶液呈橙紅色。
氧化硅和氧化鋁的比例是煤矸石中較為重要的因素,它將決定煤矸石的綜合利用途徑。
水泥與空氣中二氧化碳和水分接觸,硬化結塊,失去一定的膠凝性能,強度有所損失。因此,保存時間是煤矸石質硅鋁基膠凝材料一個重要指標。
由于煤矸石化學組成的多樣性、礦物成分的復雜性、堆放時間的不確定性以及產量的規模性給煤矸石的基礎研究和高附加值利用帶來了很大的技術挑戰