煅燒煤矸石粉的制備及其對(duì)混凝土性能影響研究.pdf

1、礦物摻合料是指在配制混凝土?xí)r加入的改善新拌混凝土和硬化混凝土能性的無(wú)機(jī)礦物細(xì)粉。作為一種輔助膠凝材料，它已成為高性能混凝土不可缺少的第六組分。煅燒煤矸石作為礦物摻合料，一能減少水泥用量，降低能耗;二能將煤矸石變廢為寶，并減輕環(huán)境污染;三能改善混凝土的各項(xiàng)性能，提高工程質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)煤矸石資源化利用的一條重要途徑。本文是國(guó)家自然科學(xué)基金煤炭聯(lián)合項(xiàng)目《煤矸石在水泥和混凝土資源化利用中關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題研究》(U1261122)的子項(xiàng)目，所有研究成果

2、都是在該基金的資助下完成并取得的。
　　本文首先采用熱活化和機(jī)械活化復(fù)合的方式，激發(fā)煤矸石潛在的活性。接下來(lái)通過(guò)煤矸石-水泥膠砂的流動(dòng)度和強(qiáng)度試驗(yàn)，確定煤矸石的最佳煅燒溫度和最佳粉磨時(shí)間;在此基礎(chǔ)上，選擇摻合料復(fù)摻品種、摻量?jī)蓚€(gè)影響因素，進(jìn)行正交試驗(yàn)研究，通過(guò)混凝土稠度和強(qiáng)度試驗(yàn)，研究二者對(duì)混凝土拌合物工作性，以及7d、28d、60d和90d抗壓強(qiáng)度的影響，給出最佳配合比。最后對(duì)最優(yōu)配合比成型的試件進(jìn)行混凝土抗壓及劈拉強(qiáng)度、抗氯離

3、子滲透和抗凍融循環(huán)的試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:
　　(1)阜新清河門礦未燃煤矸石，經(jīng)過(guò)機(jī)械和熱處理，滿足作為混凝土摻合料的基本要求，作混凝土摻合料是可行的。
　　(2)煅燒煤矸石粉作為混凝土礦物摻合料可顯著改善新拌混凝土的工作性能，降低混凝土拌合物的經(jīng)時(shí)損失，改善混凝土的可泵性。在改善混凝土工作性方面，煅燒煤矸石粉具有比相同細(xì)度的礦粉更優(yōu)良的性能，但稍遜于粉煤灰。
　　(3)煅燒煤矸石粉的活性介于粉煤灰和礦粉之間，作為摻

4、合料用于混凝土中，可以起到火山灰效應(yīng)，對(duì)混凝土后期強(qiáng)度的增進(jìn)率貢獻(xiàn)較大。
　　(4)當(dāng)煅燒煤矸石粉分別與粉煤灰、礦粉復(fù)摻時(shí)，隨著煅燒煤矸石粉摻量的增加，混凝土強(qiáng)度表現(xiàn)為先增加后減小，煅燒煤矸石粉與礦粉或粉煤灰復(fù)摻比例為3∶7時(shí)，混凝土28d抗壓強(qiáng)度都達(dá)到了峰值。
　　(5)煅燒煤矸石粉與粉煤灰或礦粉復(fù)摻使用時(shí)，混凝土抗氯離子滲透等級(jí)達(dá)到了中級(jí)水平;煅燒煤矸石粉與粉煤灰復(fù)合使用，能使混凝土的抗凍融循環(huán)次數(shù)達(dá)到550次。與礦粉復(fù)