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本文从资源再生、节能降耗的角度出发,采用煤矸石等固体废弃物为主要原料制备少熟料胶凝材料。使用煤矸石制备少熟料胶凝材料,其力学性能达到42.5号普通硅酸盐水泥标准。其生产工艺简单,节约能耗,减少有害气体的排放。
原状煤矸石的活性不高,本文模仿地质成岩的热液蚀变过程,采用热蚀变方法有效的提高煤矸石的活性,并通过正交试验得到复合热蚀变过程中各项优化工艺参数:热蚀变温度600℃,热蚀变时间4h,煤矸石加入量87%,石膏加入量5%,石灰加入量为8%。
通过一系列试验确定了煤矸石蚀变物料制备胶凝材料过程中的优化原料配比以及原料的优化比表面积:煤矸石蚀变物料的掺入量50%,矿渣掺入量25.4%,熟料21.6%,石膏3%;煤矸石的比表面积为951m2·kg-1,矿渣的比表面积为485m2·kg-1,熟料的比表面积415m2·kg-1,石膏的比表面积为200m2·kg-1。
参照GB/T1346-2001对最终制备的胶凝材料进行凝结时间、安定性检测,结果合格。通过XRD、SEM/EDX分析,对煤矸石少熟料胶凝材料的水化产物和反应机理进行了初步探讨。
煤矸石制备少熟料胶凝材料既可以解决煤矸石带来的环境问题,又可以解决天然资源短缺问题,还能有效解决经济发展和环境保护之间的矛盾,促进经济的循环、良性发展,具有广阔的发展前景。