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煤矸石是一种固体废弃物，是在成煤过程中与煤层伴生的含碳量较低，比煤坚硬的黑灰色岩石。其主要由SiO2、Al2O3组成，还含有Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、TiO2、MnO、P2O5、SO3和微量稀有元素。随着煤炭资源的开发利用，煤矸石排放量不断增加，大量的煤矸石堆积地表，占用大量的可利用土地。煤矸石经过长期的自然因素包括降雨、风力作用，对环境造成不同程度的污染，给人们的生产、生活带来严重威胁。如何减轻煤矸石带给环境的压力，如何使工业废弃物转变为可利用的资源，是国内外众多研究者关心的问题。研究表明，煤矸石如同粉煤灰，经过一定技术手段处理后，其具有良好的火山灰活性，有很可观的的应用前景。煤矸石可用来发电、取暖，生产化工用品。在工程领域，煤矸石可用作筑路材料，建筑砌块，经过活化的煤矸石可替代水泥作为无机胶凝材料应用。虽然煤矸石有很多利用途径，但是总体利用量仍然很小，原因在于不同地区，不同产出层位的煤矸石，矸石结构以及化学组成差别较大，利用技术不成熟。长期以来，科技工作者在煤矸石活化方面进行了大量研究工作，可以通过热活化、机械活化、化学活化等基本的方式提高其活性。借此，本文通过复合活化的方式来提高煤矸石的活性，探讨提高煤矸石活性的最佳复合活化途径。本文主要做了以下研究工作：1.活化处理参考前人研究成果，将取之铜川的煤矸石分别进行热活化，机械活化以及化学活化。其中热活化是利用石灰窑将未自燃的煤矸石在700℃下煅烧，机械活化是在试验室将已经热活化的煤矸石依次通过颚式破碎机，辊式破碎筛分机以及球磨机使其细化，并进行筛分。以生石灰为化学激发剂，在煤矸石热活化和机械活化后掺入，达到间接活化煤矸石的目的。2.煤矸石火山灰活性研究将700℃下煅烧的煤矸石细化到200目以下，按照材料火山灰活性检验方法，通过煤矸石水泥砂浆28d抗压强度比验证煤矸石的火山灰活性。同时借助x射线荧光光谱仪对不同矸石进行成分分析，分析煤矸石本身的化学组成对其活性的影响。3.煤矸石复合活化研究按照正交试验设计，利用复合活化煤矸石分别进行煤矸石水泥胶砂3d、7d、28d抗折、抗压试验，比较不同活化方式对煤矸石活性的影响。试验证明，700℃煅烧的铜川煤矸石具有良好的火山灰活性，矸石组成对其活性有很大影响；正交试验表明，矸石细度对砂浆强度影响显著，粒径为200目的矸石最有利于提高砂浆28d强度，减水剂相对用量增加，砂浆早期强度提高，石灰能够激发矸石活性，随其掺量增加砂浆强度降低。微观分析看出，活化前后煤矸石的结构发生明显变化，煤矸石经过不同方式活化，其对应的砂浆试件断面微观结构差异显著。