煅烧煤矸石活性组分溶出研究.doc

煅烧煤矸石活性组分溶出研究
顾炳伟1’2王培铭1
(1同济大学材先进土木工程材料教育部重点实验室 上海200092) (2淮海工学院土木工程系连云港222005)
摘要:利用电感耦合等离子发射光谱(ICP)测定了不同煅烧温度煅烧的煤矸石以及其在不同溶出温度、溶出时间条件下活性St0:并口活性A1 zO,的溶出量,确定了煅烧煤矸石活性组分的快速溶出条件,在此基础上测定了我国不同产地的煅烧煤矸石的活性组分溶出量,:煤矸石的煅烧温度影响着活性组分的溶出量,,溶出温度、溶出时间对于活性 siO:和活性AI z0,有着不同的影响。煤矸石的活性组分溶出量与其火山灰活性具有较好的线性关系。
关键词:煅烧煤矸石;活性Si0:;活性Al:0,;溶出;火山灰活性

煤矸石是我国目前产出量最大的固体工业废渣之一,国家重点基础研究发展规划(973)“高性能水泥制备和应用的基础研究”项目将对其开发利用作为高性能水泥的辅助胶凝材料列为主要研究内容之一n3。在973高性能水泥体系组分设计中,活化煤矸石作为大量掺入以构成具有强度和耐久性兼优的新的低钙高性能水泥体系的一个必需组分,对水泥体系的最终性能起着极其重要的作用。这一作用能否实现以及作用的发挥程度直接取决于这类活性辅助胶凝材料中活性组分及其含量。因此对于煅烧煤矸石中活性组分的溶出研究,不仅可以定量的评定这一活性火山灰混合材的活性高低协31,同时对于确定在这一高性能水泥体系中煅烧煤矸石的适宜掺量也具有重要的指导意义。一

:来自全国十个不同产地,其煅烧后的化学成分见表l。未煅烧的煤矸石矿物成分
主要为高岭石、伊利石、蒙脱石等粘土矿物,石英、白云母、钾长石等陆源碎屑矿物以及黄铁矿、方解石等。煅烧后粘土矿物全部分解为非晶相,。结晶相主要为陆源碎屑矿物等节】。
水泥:。 NaOH:化学试剂,分析纯。使用时配制成IM的溶液。
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水:去离子水。

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煤矸石的预处理:将煤矸石置于DRY-56型工业炉中煅烧至设定煅烧温度,,在
实验条件的设计:快速试验选取40℃:60℃、90℃三个温度点,试验时间分别选取1h、
3h、5h、7h、9h五个时间段。以便研究煤矸石在不同温度、不同时间条件下活性组分的溶出特征;评价煤矸石的活性组分溶出量与掺煤矸石的水泥体系的胶砂强度之间的关系时,采用与胶砂试件相同的养护温度(20℃)的慢速溶出的煅烧煤矸石中活性组分溶出量为基准来选择快速溶出的试验条件,利用此快速试验条件来测定不同产地煅烧煤矸石的活性组分溶出量。
煤矸石的化学成分(%) 表1 样品 Si02 A1203 Fe203 CaO MgO K20 Na20
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