不同比表面積煤氣化渣摻合料活性及力學(xué)性能研究

郭照恒，楊 文，祝小靚，程寶軍，李 爽

(中建西部建設(shè)建材科學(xué)研究院有限公司，成都 610221)

0 引 言

煤炭是中國能源的重要組成部分之一[1-2]，煤的燃燒會產(chǎn)生大量二氧化碳，造成溫室效應(yīng)，產(chǎn)生的大量煙塵、SO3也會造成環(huán)境污染。為了保護環(huán)境[3]，煤氣化是煤炭清潔利用的主要有效手段之一[4-5]。煤氣化過程中，大約會殘留15%～20%的煤氣化渣，其大量堆放會占用大量的土地，同時也會造成土壤、水資源等環(huán)境的污染[6]。煤氣化渣綜合利用是煤氣化、煤間接液化工藝的重要一環(huán)，是煤炭清潔利用技術(shù)的重要組成部分[7-8]。

煤氣化渣中含有大量的SiO2、Al2O3等，具有一定的火山灰反應(yīng)活性，其在建材領(lǐng)域的資源化利用受到許多學(xué)者的關(guān)注。劉開平等[9]將煤氣化渣應(yīng)用于混凝土，結(jié)果表明，摻加煤氣化渣的混凝土的抗壓強度遠高于基準混凝土，且隨著齡期延長，后期強度持續(xù)上升，同時發(fā)現(xiàn)摻煤氣化渣有利于減小混凝土干縮率。Chen等[10]以煤氣化渣和鋼渣為原料，合成了具有極高物理強度的新型地聚合物。杭美艷等[11]通過復(fù)合激發(fā)劑對煤氣化渣進行活性激發(fā)，結(jié)果表明活性激發(fā)后的煤氣化渣水化產(chǎn)物中生成了大量的六方柱狀氫氧化鈣(CH)晶體，強度激發(fā)明顯。Li等[12]通過研究證實，煤氣化渣與水泥之間存在相互作用，煤氣化渣中豐富的活性礦物相有利于膠凝反應(yīng)，提高砂漿強度。同時研究發(fā)現(xiàn)CaO可有效活化煤氣化渣中的SiO2和Al2O3礦物相，形成水化產(chǎn)物。

本文對不同比表面積的煤氣化渣進行了研究，通過對其理化性能、活性、力學(xué)性能的研究，并且和常用的S95礦粉和I級粉煤灰進行對比，探究其作為水泥基材料礦物摻合料的可行性。……