[发明专利]一种煅烧煤矸石粉体材料活性的碱激发快速评价法

说明书

本发明公开了一种煅烧煤矸石粉体材料活性的碱激发快速评价法。选用改性水玻璃作为碱性激发剂，其评价过程如下：取适量煅烧煤矸石粉体材料在净浆搅拌机中低速干搅，缓慢加入模数为1.0～1.6，固含量为40％的改性水玻璃后高速搅拌，拌制后的混合料分两次加入模具中，并在跳桌上振实得到地质聚合物试样，将试样及模具共同密封置入恒温养护箱中养护24h/72h后，脱模测试地质聚合物试样的抗压强度，然后根据强度高低判断煅烧煤矸石粉体材料的活性。适宜的碱性激发剂和适当的养护温度可快速激发煅烧煤矸石粉体材料的活性，地质聚合物强度可反映煅烧煤矸石粉体材料的活性，相较于其它活性评价方法，其速度快、效率高、成本低、操作简单，具有潜在的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种煅烧煤矸石粉体材料活性的碱激发快速评价法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

煤矸石是采煤和选煤过程中产生的固体废弃物，约占全国固体废弃物总量的20％。历年来我国煤矸石堆积量已超过50亿吨，且每年仍以1.5～2亿吨增长，而年利用率仅为60％左右，远不及欧美等国家90％的利用率。煤矸石的产出和堆放占用了大量的土地，自燃矸石山排放的有害气体污染空气，煤矸石中重金属离子的溶出严重破坏水资源，如何合理利用煤矸石并提高其附加值亟待解决。由于煤矸石中含有的高岭石矿物在高温下煅烧后会发生相变产生活性，使得煅烧煤矸石可作为活性混合材添加到水泥中，而煤矸石活性的强弱是其应用在水泥工业中的关键因素，因此探寻“高效的、快捷的、准确的”煅烧煤矸石粉体材料活性评价方法是其应用在水泥工业中的基础。

目前对煅烧煤矸石的活性评价方法有水泥胶砂28d抗压强度比试验和火山灰性试验方法。但是水泥胶砂28d抗压强度比试验采用煅烧活化煤矸石粉和硅酸盐水泥按照30％：70％比例混合，容易导致硅酸盐水泥本身强度部分掩盖了煅烧活化煤矸石粉的火山灰活性，造成实验结果对比不明显，并且磨细的惰性矿物有着“微集料填充效应”，对于胶砂试件强度也有着不可避免的影响，进而影响煅烧活化煤矸石粉真实火山灰活性的评价，且耗时较长，呈现结果的速度也不理想；火山灰性试验方法需要繁杂的试剂以及复杂的试验过程，对试验人员的专业技能要求较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术操作复杂、呈现结果慢、不能定量煅烧煤矸石的活性等缺点，提供一种煅烧煤矸石粉体材料活性的碱激发快速评价法，在于具体包括以下步骤：

(1)取适量经煅烧并磨细后的煅烧煤矸石粉体材料置入搅拌机中低速搅拌,缓慢加入模数为1.0-1.6、固含量为40％的改性水玻璃，待加完后开始高速搅拌1min；

(2)将步骤(1)拌制后的混合料平均分两次先后加入模具，每次在跳桌上边捣边振75次，再将试样及模具共同密封后置入温度为40±1℃的恒温养护箱中养护24h或72h；

(3)取步骤(2)养护后的试样测试其抗压强度，评价煅烧煤矸石粉体材料的活性。

其中，所述煅烧煤矸石粉体材料的比表面积不小于350m²/kg，所述改性水玻璃与煅烧煤矸石粉体材料的质量比为0.5～0.65。

优选的，所述步骤(1)中改性水玻璃模数为1.2，步骤(2)中养护时间为24h。

优选的，所述步骤(1)中改性水玻璃模数为1.2，步骤(2)中养护时间为72h。

优选的，所述改性水玻璃与煅烧煤矸石粉体材料的质量比为0.58。

优选的，所述的恒温养护箱温度为40±1℃，养护时间为72h。

本发明是将煅烧煤矸石粉体材料和改性水玻璃搅拌均匀后，经成型、养护处理制得地质聚合物(其制备流程见附图1)，通过测试其抗压强度，来评价煅烧煤矸石粉体材料的活性。