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作者:崔英彬;连海坤;刘芳芳;王珍;凡涛涛;司春棣;李子轩;
单位:河北石太高速公路开发有限公司;石家庄铁道大学,土木工程学院;石家庄铁道大学,交通运输学院;
摘要:煤矸石的活性决定了其在建材领域资源化利用的潜能和场景。为探究煤矸石活性提升方式,以石家庄市域煤矸石粉为对象,取抗压强度、抗折强度和活性指数为评价指标,对比分析机械活化、热活化、化学活化单一和复合处置后煤矸石粉活性与其胶砂力学性能的变化规律,并结合激光粒度测试、XRD和SEM从微观角度解析煤矸石粉活性提升机理。结果表明,机械活化-热活化-化学活化协同处置对煤矸石粉活性及其胶砂力学性能的提升效果最显著,热活化次之,化学活化提升效果与激发剂种类有关,CaO对煤矸石粉活化效果最好。复合活化推荐参数为机械研磨60 min、650℃煅烧和4%(质量分数)CaO,对应的煤矸石粉活性指数、胶砂28 d抗压强度和28 d抗折强度分别为108.20%、46.2 MPa和8.1 MPa。机械研磨和高温煅烧通过调控煤矸石粉的粒度分布和物相组成比例,提升煤矸石粉水化反应活性,而化学活化主要基于碱性环境调节促进水化硅酸钙(C-S-H)凝胶等水化产物生成,实现煤矸石粉活性与胶砂力学性能的同步改善。
关键词:煤矸石粉;;活化方式;;活性指数;;力学强度;;微观测试;;活化机理
基金资助:河北省高等学校科学技术研究项目(QN2023178);; 国家自然科学基金(52378455);; 河北省交通运输厅科技计划项目(ST-202414)