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      石煤渣替代水泥混合材的試驗研究

      2020-12-18 07:12:26洛陽建材建筑設(shè)計研究院有限公司河南洛陽471000
      水泥工程 2020年4期
      關(guān)鍵詞:煤渣廢渣熟料

      陳 輝(洛陽建材建筑設(shè)計研究院有限公司,河南 洛陽 471000)

      0 引言

      石煤是形成于早元古代和早古生代的一種沉積的可燃有機(jī)巖,呈黑色或黑灰色,大多具有高灰、高硫、低發(fā)熱量和硬度大的特點(diǎn),是一種高變質(zhì)的腐泥煤或藻煤,是我國分布較廣的一種低熱值能源。石煤燃燒后產(chǎn)生大量的廢渣,不僅污染水質(zhì)和空氣,構(gòu)成對環(huán)境的嚴(yán)重危害,而且還侵占大量耕地。我國在石煤渣治理和綜合利用方面始終走在世界前列,取得了許多令人矚目的科研成果,如石煤渣生產(chǎn)水泥[1]、從石煤渣中提取V2O5[2]、利用石煤渣作橡膠填料等等。為了更好的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,提高石煤渣的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。我們以石煤渣為原料來代替水泥混合材作為重要課題,進(jìn)行初步實驗,這也為石煤渣的綜合利用開辟了新的路徑。

      1 石煤渣的性質(zhì)

      本文實驗選用石煤燃燒后的煤渣作為原料,體積質(zhì)量為4.5 g/cm3,粒徑8 mm左右,松散容重:0.9~1.5t/m3;燒失量在3.5%以下;二氧化硅含量高,一般在70%左右;三氧化二鋁偏低,平均10%左右;三氧化硫<2%;其化學(xué)成分見表1。

      表1 石煤渣的化學(xué)成分 %

      2 石煤渣性能試驗

      該石煤渣的水泥混合材活性試驗按照國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 2847—2005)規(guī)定的方法,試驗結(jié)果見表2,3。

      從試驗結(jié)果可以看出,石煤渣具有一定的化學(xué)活性,符合作為水泥混合材的標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。

      表2 石煤渣的活性試驗

      表3 火山灰性試驗

      3 石煤渣的不同摻量試驗

      試驗用的熟料為普通硅酸鹽水泥熟料,其化學(xué)成分及礦物組成見表4,5。

      表4 熟料的化學(xué)成分 %

      表5 熟料的礦物組成及率值

      原料的制備是統(tǒng)一試驗小磨,將原材料分別磨細(xì)(80μm方孔篩,篩余<10%)按配合比例不同摻量稱重混合,攪拌均勻,作強(qiáng)度試驗,結(jié)果見表6。

      從表6可以看出,雖然石煤渣摻量不同,其安定性合格,凝結(jié)時間符合國家標(biāo)準(zhǔn),對強(qiáng)度的影響是隨石煤渣摻量的增加而下降,根據(jù)表6的試驗情況,石煤渣摻量在20%以下,即可生產(chǎn)425以上的水泥,按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,我們用摻量20%的石煤渣水泥作28d抗壓強(qiáng)度比試驗,結(jié)果見表7。

      表6 石煤渣不同摻量物理性能試驗結(jié)果

      表7 28d抗壓強(qiáng)度比試驗

      4 結(jié)論

      (1)根據(jù)初步試驗得知用石煤渣作水泥混合材,其指標(biāo)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

      (2)使用石煤渣作水泥混合材,是廢渣替代原料不足的重要體現(xiàn),用同樣的熟料生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥,綜合成本可降低10~20元/t,具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會效益,為石煤渣的綜合利用開辟了新的路徑。

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