建筑材料及性能特性的分析

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1煤矸石的组成以及分类

在采用硅铝比的情况下，根据煤矸石中碳的含量的差异，第一类，碳的含量小于4%；第二类，碳的含量在4%～6%之间；第三类，碳的含量在6%～20%；第四类，碳的含量大于20%。第一类与第二类煤矸石主要可用于混凝土骨料或是回填矿区的采空区等，而第三类可以被用于生产砖或水泥等建筑材料。煤矸石中的硫的含量，也是对煤矸石进行分类的重要指标之一。根据硫含量可以将煤矸石分为四类：第一类，硫的含量小于0.5%；第二类，硫的含量在0.5%～3%之间；第三类，硫的含量在3%～6%之间；第四类，硫的含量超过6%。对于第四类煤矸石，可以对其中的硫精矿进行处理回收。

2煤矸石生产建筑材料的性能特性和技术要求

2.1利用煤矸石烧制砖

由于我国大部分的煤矸石主要成分为粘土矿物，因而在制砖方面，煤矸石有很大的用武之地。在采用煤矸石制砖时，应当根据其物化性质而确定。煤矸石砖的烧制程度和质量直接受到煤矸石内化学成分的影响，表1是烧结砖对于煤矸石原料化学成分的要求。SiO2作为一种在砂质岩石以及泥质岩中的一种瘦化剂，可以有效地将煤矸石内泥料的塑性进行降低，从而减少砖胚在烧制过程中的收缩作用。SiO2在焙烧的过程中，多次发生晶体转变，产生的体积膨胀率为0.2%～14.7%，致使制品发生体积变化，进而产生应力，当SiO2含量超过了75%时，应力引起制品的力学强度降低，特别是抗折强度降低显著，同时在胚体进入高温段（＞870℃）时会发生爆炸，从而严重影响制品的质量[1]。因而，在对煤矸石进行烧制之前，应当选用SiO2含量在55%～70%的为佳。Al2O3通常是以一种铝酸盐矿物的形式存在于煤矸石之中，这种煤矸石主要包含了高岭石以及伊利石。此种铝酸盐矿物能在煤矸石之中起到一种塑化剂的作用，可以有效地提高煤矸石的塑性指数，从而对胚体的强度能有一定程度的保障。但是当铝酸盐的含量在超过了35%的时候，烧制品会出现欠火的现象。因此，在对煤矸石进行烧制之前，应当选用Al2O3含量在15%～25%的为佳。

2.2利用煤矸石生产水泥

煤矸石在水泥的生产之中，其本身就可以代替粘土而作为水泥的熟料进行使用，在实际的生产应用之中，通常会用煤矸石作为早强水泥的原料或是以自然煤矸石作为熟料水泥的生产原料。由于煤矸石的化学成分与粘土较为相近，但是混合煤矸石以及洗煤矸石在实际应用上仍有差别。在选用煤矸石时，由于洗煤矸石普遍存在着含量较高的现象，为了避免在熟料中形成大量的铝酸三钙，因此应当在配料的过程中掺入适量的石膏以及萤石复合矿化剂等降低铝酸三钙的含量，以提高熟料的质量。表2为粘土与混合煤矸石和洗煤矸石的化学成本的比较。在运用煤矸石代替粘土烧制水泥熟料时，应当注重选料以及配料的问题，选料和配料一定要使所配生料的化学成分与各率值满足生产水泥熟料的要求[2]。

3结语

我国每年通过采煤选煤而排弃的煤矸石大概在1.4亿t左右，通过对煤矸石进行回收并用于建筑材料的生产之中可以有效地在避免环境污染的同时，还能产生良好的社会以及经济效益。因此，对煤矸石在建筑材料的生产中的应用进行推广，有着良好的发展前景。

本文作者:陈立东 工作单位:山西建筑职业技术学院