2021年度绿色矿山科学技术奖(非金属矿、矿物材料相关领域)申报工作由中关村绿色矿山产业联盟非金属矿专委会负责组织评审,申报请关注V信公众号“粉体技术网”。
目前,我国砂石需求量巨大,且需求还会持续增加,拓宽机制砂的原料来源、保障产品供应以满足用砂需求,显得越来越迫切。
煤矸石作为我国产生和排放量最大的工业固体废弃物之一,成分和性质与砂石原料相近,以煤矸石作为机制砂原料,不仅可以扩大机制砂的原料来源、增加机制砂产量,而且可以有效实现煤矸石的资源化利用。
1、煤矸石机制砂的应用领域
(1)作为轻细骨料混凝土
与废石和尾矿相比、煤矸石自重较小且表面粗糙,使煤矸石呈现出较强的吸湿性,水和泥化产物易于进入,因此可以提高集料和水泥界面的粘结力。煤矸石还可以与水泥中的氢氧化钙发生火山灰反应,利于改善混凝土的性能。
黄爱悦等研究表明煤矸石混凝土的导热系数低于普通混凝土,高于其它轻混凝土。另外,研究得出煤矸石轻集料混凝土的抗冻性能优于普通混凝土,抗渗标号为S10,抗碳化深度为4.2mm。利用煤矸石轻集料与煤矸石水泥配制的胶砂试块强度(28d)比用标准砂与煤矸石水泥配制的要高。
(2)制备新型混凝土
煤矸石制砂可用于制备泡沫混凝土等新型混凝土,这种混凝土代替红砖或烧结煤矸石砖做墙体,不仅可以减轻墙体重量,提高抗震和安全性能,还可以替代40%-70%的水泥,其成本只有普通水泥混凝土的1/2-3/4,经济效益明显。
(3)填充路段
闫广宇等对煤矸石集料基层混合料进行了不同配合比的试验,研究发现,将煤矸石破碎筛分后,外掺10%的粉煤灰加入基层混合料中,可显著提升路基材料的致密度、耐久性和抗击碎性,同时提高路基的无侧限抗压强度、抗劈裂性能和抗压回弹模量,满足二级公路的相关技术要求。
与天然集料相比,煤矸石细集料掺入粉煤灰不仅可以提高材料的抗压强度,而且可以提高基层材料的抗劈裂强度和抗压强度。试验结果表明,煤矸石集料基层材料强度虽低于天然集料基层材料,但以0-5mm的煤矸石作为细集料制备的混合料,7d无侧限抗压强度仍满足《公路路面基层施工技术细则》(JTGTF20-2015)中二级公路基层强度的要求,且粉煤灰的掺入可提高其抗压强度,尤其对水泥稳定后的煤矸石细集料的强度增长显著,并且有很好的后期强度的增长,粉煤灰作用在煤矸石集料基层材料的增长率大于天然集料基层材料。
煤矸石集料掺入粉煤灰基料,随着水泥水化产生的碱性水化产物Ca(OH)2而激活火山灰反应,从而增强材料的后期强度和刚度,满足《公路沥青路面设计规范》(JTG50-2006)要求的公路水泥稳定碎石抗压回弹模量推荐范围1300-1700MPa的要求,煤矸石机制砂细集料用于公路基层材料,其抗压回弹模量满足规范要求
(4)用于桥面路面的修葺建设
煤矸石机制砂棱角状和表面粗糙的特点,使得颗粒间的粘结力及机械咬合力均大于天然砂,使其抗扰动性和抗裂性较强,可用于桥面路面修葺工程,制得的高强度混凝土坍落度和扩展度分别达到250mm和615mm,28d抗压强度超过70MPa,180d的收缩率为315×10-6,因此可用于建造高稳定桥梁。
2、煤矸石制备机制砂存在的问题
尽管煤矸石机制砂可用于建筑、道路施工,但是迄今为止,煤矸石机制砂尚未得到规模化利用,究其原因主要存在如下问题。
(1)煤矸石的成分复杂、性质差异较大,而且不同地区、不同产地的煤矸石,其物理化学性能差异明显,加之煤矸石中普遍含有一定的煤等碳质组分,多地煤矸石的硫分较高,高硫煤矸石中还有一定量的硫酸盐,遇到碱金属容易生成可溶性硫酸盐,并在一定温度下产生SO2腐蚀设备。显然,有必要实施煤矸石的精准分级分质,减少或者分选煤矸石中的碳质和硫分,以符合机制砂对原料品质的要求。
(2)煤矸石骨料多孔易吸水,强度较低,限制了其在高性能混凝土中的应用;煤矸石制备机制砂多孔吸水使空隙水增多、自由水量减少,进而使机制砂混凝土拌和物浆体的流变性减小、粘聚度降低,有可能使机制砂混凝土离析泌水。煤矸石砂的粒径组成、孔径分布、孔的连通性及其吸返水速率对混凝土性能的影响也有待进一步研究。
(3)不同类型的煤矸石和煤矸石中的不同组分制得的机制砂,往往会出现细度模数不稳定、颗粒级配不合理、细颗粒含量太少等问题。塑性指数与原料的细度密切相关,原料粒度越小、塑性越好、致密性越高、越易于制成水泥熟料,成品的抗冻性能、抗压性能就越好。因此,需要选用适宜的制砂技术,以精准控制煤矸石机制砂的细度模数。
(4)缺少煤矸石制机制砂的标准和规范,难以进行煤矸石原料要求、制砂工艺和产品规格的规范,同时也难以进行煤矸石机制砂工程的规范化监理和管控。
资料来源:《王辰,梁惠祺,别泉泉,等.煤矸石制备机制砂的研究进展[J].中国煤炭,2021,47(07):68-76》,由【粉体技术网】编辑整理,转载请注明出处!
.
凡本网注明“来源:砂石装备网”的所有作品,版权均属于砂石装备网,转载请注明。
凡注明为其它来源的信息,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点及对其真实性负责。
如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们。
核心摘要:2025年5月18日,为期四天的第四届长沙国际工程机械展览会(以下简称“2025CICEE”)在长沙国际会展中心正式落下帷幕。本届展会 2025年5月18日,为期四天的第四届长沙国际工程机械展览会(以下简称“2025CICEE”)在长沙国际会展中心正式落下帷幕。本届展会以"高端化、智能化、...
2025-05-19 11:21:21
2025年5月15日上午9时40分,第四届长沙国际工程机械展览会在长沙国际会展中心隆重开幕。本届展会规模达30万平方米,全球1806家参展企业齐聚一堂,集中展示工程机械领域的最新技术与产品。1000余名全球行业领袖、院士专家、企业代表及国际采购商共同参会,见证这一国际工程机械领域的年度盛事。...
2025-05-16 08:31:29
日立建机参展的首台设备——ZX900LCH-6A矿山液压挖掘机。抵达长沙国际会展中心的卡特彼勒挖掘机。红网时刻新闻5月8日讯(记者 彭超)第四届长沙国际工程机械展将于5月15日开幕。还有一周的时间,国内外品牌相继进驻场馆布展。5月8日,日本日立建机、美国卡特彼勒两家全球工程机械50强企业的参展设备进驻长沙国际会展中心,...
2025-05-10 11:48:38
4月30日,湖南省政府新闻办举办新闻发布会,宣布第四届长沙国际工程机械展览会将于5月15日至18日启幕。当天,装载三一集团蓝色电动装载机的运输车辆驶入长沙国际会展中心,这也是第二家正式布展企业。据悉,三一集团将携旗下18个事业部和子公司、72件套设备(含58台主机)震撼登场,以10089平米的超大展位,全面展现三一的高...
2025-05-06 20:27:36
2025年4月30日,湖南省新闻办公室召开新闻发布会,宣布第四届长沙国际工程机械展览会定于5月15日至18日在长沙国际会展中心、长沙国际会议中心举办。长沙市人民政府副市长康镇麟出席发布会并介绍展会筹备情况:本届展览会以高端化、智能化、绿色化新一代工程机械、应急装备、矿山装备、农业机械为主题,预计吸引全球1650家参展企...
2025-05-06 20:27:07
5月,世界的目光将聚焦长沙。第四届长沙国际工程机械展将于5月15日至18日在长沙国际会展中心、长沙国际会议中心举行。4月29日,随着“全球工程机械制造商50强”中联重科的首批百吨设备进场,展会进入布展时间。上午9时30分,装载着中联重科工程机械零部件的平板车缓缓驶入长沙国际会展中心,荧光绿的漆面在阳光下格外显眼。这些设...
2025-04-30 09:19:07
当全球工程机械产业的聚光灯再次投向湘江之畔,2025CICEE《高端化、智能化、绿色化——新一代工程机械、应急装备、矿山装备、农业机械》电子会刊第二期正式发布。继首期会刊创下超192万次阅读的行业纪录后,本期会刊汇聚183家全球领军企业,以尖端技术产品和创新解决方案,续写“工程机械之都”的传奇篇章。01硬核生态:解码产...
2025-04-30 09:15:38
5月15日,2025长沙国际工程机械展览会(2025 CICEE)即将在长沙国际会展中心盛大开幕,届时,来自全球60多个国家和地区的超1600家参展商,将在30万平方米的展区内陈列超2万件展品,涵盖工程机械全领域前沿技术和产品。目前,众多展商已蓄势待发,期待在这个推动全球工程机械行业交流与合作的超级平台上一展风采。...
2025-04-17 08:31:38
在璀璨初夏的五月天,2025长沙国际工程机械展览会将于5月15日至18日在长沙国际会展中心华丽启幕。作为一颗迅速崛起的璀璨新星于世界工程机械展会之林,长沙展在规模之宏大、观众之众多、世界50强企业参展数量之多及影响力之广上,已可与全球三大工程机械展并驾齐驱,共绘辉煌。展会前夕,我们有幸专访了合肥长源液压股份有限公司的...
2025-04-17 08:30:36
湘江潮涌,岳麓风扬。当2025年的第一缕晨曦掠过长沙的钢铁丛林,这座“工程机械之都”已悄然完成蜕变——30天后,全球智造的聚光灯将在此定格。第四届长沙国际工程机械展览会(2025 CICEE)进入30天倒计时,万事俱备的长沙,正以开放的姿态、创新的心跳与绿色的呼吸,向世界发出邀约:共赴智造巅峰,见证未来启程!蓄势:一座...
2025-04-16 09:13:26
主营:破碎机
主营:破碎机
主营:破碎机
主营:破碎机
主营:破碎机
主营:破碎机、制砂楼
主营:破碎机
主营:破碎机
主营:筛网、筛机配件
主营:破碎机
主营:制砂机、筛分设备
主营:破碎机