粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2011 NO.6
增钙煤研石-水泥复合体系的水化性能研究 Research on Hydration Properties of Blended Cement Based on Added-calcium Coal Gangue
何燕 （同济大学材料科学与工程学院建筑材料研究所，上海201804） 摘要：通过增钙热活化对宜兴煤研石进行活性处理，并将其制成活化煤研石-水泥体系。
采用比强度法对活化煤 研石的火山灰效应进行评定，结果表明：生石灰掺量为20%，烧温度为1050℃时，活化煤研石的火山灰效应较高。
通过 Ca（OH)2剩余量和化学结合水量的测定，分析活化煤研石-水泥体系的水化程度，并采用X射线衍射分析，差热分析，红 外光谱分析等对其水化过程进行研究。
结果表明：活化煤研石-水泥体系中，以生石灰掺量为20%，般烧温度为1050℃的 活化煤研石替代水泥后，体系水化反应程度较高，Ca（OH）剩余量较少，化学结合水量较多，其水化产物以C-S-H凝胶、 Ca(OH)，和钙矾石为主。
IR图谱结果显示活化样中出现大量新矿物的特征峰，其随着水化龄期的延长，不断减少直至 消失。
关键词：煤研石；增钙活化；水化性能 中图分类号：TQ172.4*4文献标识码：A文章编号：1005-8249(2011)06-0023-07 煤研石属火山灰性矿物，具有潜在的活性，可掺人1原材料及试验方法 水泥中作为活性混合材。
对煤研石的组成和结构等特 性分析（2），煤研石中无水硬性矿物，故潜在水硬性较1.1原材料及其物性分析 差，另外，未燃煤研石结构致密，内含矿物的胶凝活性试验所用的主要原料有煤研石（江苏宜兴产），熟 很低，在利用方面受到了一定限制。
因此，提高煤研石料和石膏（海螺水泥厂生产），生石灰（为化学分析 的活性，改善其胶凝性能是将其作为辅助性组分的研纯）。
煤研石的化学成分见表1，煤研石的XRD分析， 究重点。
热活化一方面可以除去未燃煤研石中夹带的见图1。
碳，最终改善水泥的需水量、强度和耐久性；另一方面，表1原料的化学成分/% 在适当的温度，高岭石和白云母等粘土类组分可以脱原料SiOAlOyFeOCaOMgOK2ONaOSOLoss 水分解成具有水硬性胶凝活性的无定形的氧化硅和氧 化铝。
鉴于煤研石中CaO含量很低，限制了烧提高熟料21.685.475.4762.842.011.020.180.44 活性的程度，故在烧的同时，外加氧化钙补充钙含 盘。
KHOFS 本研究采用对煤研石在高温烧过程中补充Ca0△-SiO 的方法，以期提高其自身的胶凝性能，进而为煤研石的P 开发利用提供一条新的行之有效的方法。
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2/()510 1520 25 30 3540 4550 55 60 6570 75 80 图1原样煤研石的XRD图谱 第一作者：何燕（1987-），女，同济大学硕士研究生，研究方向：建 筑材料。
E-mail:heyan19871019@163.由表1可知，宜兴煤研石中SiO2和Al2O在总组 收稿日期：2011-07-22分中居于首位，而CaO含量很低。
从煤研石的XRD
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万方数据
粉煤灰综合利用 2011 NO.6FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 专题研究 谱图中可看出，原样煤研石中的主要矿物有石英和高体表达修改如下： 岭石，还有硫铁矿等半生矿物，其中高岭石受热分解成R比垫=R#/q，式中：R比，活化煤研石-水泥体系 无定形的SiO2和Al2O，物质，故该种煤研石具有潜在净浆的比强度（MPa）；R，活化煤研石-水泥净浆强度 的活性。
的绝对值（MPa）；q，胶凝材料中水泥占有的百分数 对试验采用的宜兴煤研石掺人Ca0后经高温(%)。
烧处理可望生成水硬性矿物，进而能够达到提高煤研对于无煤研石的基准水泥体系，其比强度完全是 石胶凝性能的目的3。
为使该增钙活化方式更为可由水泥的水化反应所贡献，水泥用量为胶凝材料用量 靠地得到应用，本试验通过改变煤研石中Ca0的掺人的100%，此时，基准水泥的比强度表达式为：R比基= 量和其烧温度，以探求煤研石增钙活化处理适宜的R/100，式中：R比基，基准水泥净浆的比强度（MPa）； 工艺制度。
R，水泥净浆强度的绝对值(MPa)。
增钙活化的制备过程称为：采用90%未处理煤研R比与R比的差值则是火山灰效应贡献的比强 石与10%生石灰的混合样为基点，在此基础上生石灰度（MPa），即：R比=R比-R比#，R比反应了活化煤研 的掺人量以10%的间隔点依次增至40%，然后将各种石的火山灰效应对整个体系强度的贡献，如果出现负 混合试样加水拌均匀...
