煤矸石基地质聚合物的制备与性能优化研究

TD849.5; 煤矸石的不合理处置会给生态系统带来巨大的压力和威胁,为了解决煤矸石再利用困难和利用率低的问题,提出利用煤矸石生产地质聚合物的高附加值策略.以未煅烧的煤矸石为原材料,采用单因素实验设计法,研究了高炉矿渣掺入量、水玻璃模数、碱激发剂添加量、液固比和初始 24 h养护温度等因素对地质聚合物基体抗压强度的影响.结果表明,初始 24 h养护温度、碱激发剂添加量和水玻璃模数对煤矸石-高炉矿渣基复合地质聚合物的性能有显著影响.通过X射线衍射分析和扫描电镜分析发现,在碱激发剂的作用下,未煅烧的煤矸石结构被破坏,与高炉矿渣协同生成水化铝硅酸钠(N-A-S-H)、水化铝硅酸钙(C-A-S-H)和...

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Published in矿业安全与环保 Vol. 50; no. 6; pp. 92 - 103
Main Authors 黄学满, 饶吉来, 杜凯
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 重庆工程职业技术学院,重庆 402260%瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037 01.12.2023
中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400039%山东能源枣庄矿业(集团)有限责任公司,山东 枣庄 277000
Subjects
geopolymer
力学性能
microstructure
微观结构
煤矸石
coal gangue
mechanical property
地质聚合物
resourceful utilization
资源化利用
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ISSN1008-4495
DOI10.19835/j.issn.1008-4495.2023.06.015

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Summary:TD849.5; 煤矸石的不合理处置会给生态系统带来巨大的压力和威胁,为了解决煤矸石再利用困难和利用率低的问题,提出利用煤矸石生产地质聚合物的高附加值策略.以未煅烧的煤矸石为原材料,采用单因素实验设计法,研究了高炉矿渣掺入量、水玻璃模数、碱激发剂添加量、液固比和初始 24 h养护温度等因素对地质聚合物基体抗压强度的影响.结果表明,初始 24 h养护温度、碱激发剂添加量和水玻璃模数对煤矸石-高炉矿渣基复合地质聚合物的性能有显著影响.通过X射线衍射分析和扫描电镜分析发现,在碱激发剂的作用下,未煅烧的煤矸石结构被破坏,与高炉矿渣协同生成水化铝硅酸钠(N-A-S-H)、水化铝硅酸钙(C-A-S-H)和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,从而形成了致密的微观结构.这为煤矸石的大规模资源化利用提供了合理的依据.
ISSN:1008-4495
DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.2023.06.015