凡天然的和人工的以氧化硅、氧化鋁為主要成分的礦物質(zhì)材料，本身磨細(xì)加水拌和并不會(huì)硬化，但與氣硬性石灰混合后，再加水拌和，則不但能在空氣中硬化，而且能在水中繼續(xù)硬化的，稱為火山灰質(zhì)混合材。經(jīng)過人工煅燒的煤矸石與自燃煤矸石均屬于燒黏土質(zhì)火山灰質(zhì)混合材，其火山灰活性取決于所含黏土礦物及其脫水相的結(jié)構(gòu)，可以用作水泥活性混合材。為了與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和習(xí)慣一致，本章將煤矸石摻量小于50%的，稱為輔助性膠凝組分，即水泥混合材；將煤矸石摻量大于50%的，即煤矸石作為水泥主體膠凝組分，稱為煤矸石質(zhì)硅鋁基膠凝材料。

煤矸石作水泥混合材的技術(shù)要求

煤矸石的綜合利用時(shí)凡由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱火山灰水泥），代號(hào)P.P。水泥中火山灰質(zhì)混合材摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%~50%。作為火山灰質(zhì)水泥的混合材，煅燒煤矸石和自燃煤矸石需要滿足以下技術(shù)要求。

①煤矸石種類：碳質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖、石灰?guī)r（CaO含量大于70%）。

②燒失量：人工的火山灰質(zhì)混合材燒失量不得超過10%。

③三氧化硫含量：不得超過3%。

④火山灰性：需要合格。

⑤水泥膠砂28天抗壓強(qiáng)度比：不得低于65%。要求火山灰質(zhì)混合材的含水量小于1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），細(xì)度0.080mm，方孔篩篩余為5%~7%。

⑥放射性物質(zhì)：應(yīng)符合GB6763的規(guī)定，具體數(shù)值由水泥廠根據(jù)火山灰質(zhì)混合材摻加量確定。

⑦煤矸石磨粉機(jī)的取樣：應(yīng)在堆場(chǎng)（不少于200t）或采掘面不少于15個(gè)不同部位取樣，每處取代表性樣品1~3kg。將樣品破碎后混合均勻，按四分法縮取出比試驗(yàn)需要量大一倍的試驗(yàn)（稱為平均樣）。

煤矸石中黏土礦物多以六配位鋁為主，與硅結(jié)合緊密、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，這些原因致使煤矸石不能直接用于膠凝材料，因此，煅燒是煤矸石發(fā)揮膠凝性能的必要條件。煤矸石質(zhì)水泥活性混合材的制備過程包括煤矸石的煅燒（理想煅燒溫度和煅燒時(shí)間）、粉磨和均化。煤矸石作混合材生產(chǎn)火山灰水泥的工藝較為簡(jiǎn)單，與生產(chǎn)普通水泥、礦渣水泥的工藝流程相同。

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