煤矸石作细骨料的混凝土性能试验研究.pdf

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1、2016年第8期（总第322期）混凝土原材料及辅助物料Number8in2016（TotalNo.322）ConcreteMATERIALANDADMINICLEdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2016.08.023煤矸石作细骨料的混凝土性能试验研究孙钢柱，关罡，许荣盛（郑州大学土木工程学院，河南郑州450001）摘要：在对煤矸石粗骨料和细骨料的物理力学性能试验研究的基础上，制作了一批煤矸石混凝土试件，并对其物理力学性能和耐久性指标进行了试验研究。得出了煤矸石混凝土的性能特点和煤矸石细骨料的最优替代率。根据研究结果并参考国内

2、外有关资料，提出了工程应用的建议。关键词：煤矸石；抗压强度；动弹性模量；最优掺量中图分类号：TU528.041文献标志码：A文章编号：1002-3550（2016）08-0087-04ExperimentalstudyontheperformanceoftheconcretewhichcoalgangueasfineaggregateSUNGangzhu，GUANGang，XURongsheng（SchoolofCivilEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China）Abstract:On

3、thebasisofexperimentalstudyonmechanicalandphysicalpropertiesofcoalgangue′scoarseaggregateandfineaggre-gate，producinganumberofgangueconcrete′sspecimensandstudyingitsphysicalandmechanicalproperties.Weobtainedtheproperties′characteristicsofcoalgangueconcreteandcoalganguefineaggreg

4、ateoptimalreplacementrate.Accordingtothefindingswithreferencetotherelevantinformation，putforwardaproposalforengineeringapplications.Keywords:coalgangue；compressivestrength；dynamicmodulusofelasticity；optimalreplacement天然细骨料：细度模数2.4，连续级配的河砂。天然粗0引言骨料：粒径5~20mm，连续级配的碎石。我国是世界第一煤炭大国，预

5、计今年我国的煤炭产量有粉煤灰：品种等级为F类II级粉煤灰，细度18.5%。望突破38亿t[1]。但是伴随着煤矿开采产生了大量的煤矸石，减水剂：HT-HPC聚羧酸高性能液态减水剂，建议掺量据煤炭行业协会的历史数据显示：我国每年的煤矸石排放量0.4%~1.2%，减水率为25%。占煤炭产量的13%~17%[2]。煤矸石是在选煤过程中产生的固煤矸石：产自河南永煤集团城郊矿山，主要的化学成体废弃物，全国目前已累计积存50多亿t，占用的土地约为分见表1。43万亩[3]。煤矸石排放量在我国各类工业固体废弃物排放量表1煤矸石的化学组成%中仅次于尾矿，位居第二位[4]

6、。大量积存的煤矸石形成矸石SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2O+Na2OLoss山，不仅成为煤炭生产企业的负担，更造成严重的环境污染。54.6020.504.870.930.672.8215.61煤矸石成本低廉，具有一定的岩性特征，可以用作建经过上述工艺后，可以得到级配均匀的煤矸石细骨料筑材料。目前主要用于烧结砖、充当水泥掺合料、混凝土粗和粒径5~20mm的连续级配煤矸石粗骨料。由于煤矸石骨料和轻骨料[5-7]，而在煤矸石用作混凝土细骨料方面的研的强度和硬度高于煤，经过破碎后的煤矸石细骨料中的可究较少。在以往研究结果的基础上[8-10]，本

7、研究拟使用煤矸燃性煤成分大幅度降低。骨料的主要物理力学指标见表2。石骨料替代部分天然骨料，通过试验研究煤矸石混凝土的表2煤矸石骨料的主要物理力学指标物理力学性能，并确定煤矸石细骨料的最优掺量，为煤矸堆积密度表观密度吸水率压碎指标项目细度模数（/kg/m3）（/kg/m3）/%/%石在混凝土中的应用提供合理化建议。细骨料1510246018.1-2.51试验方法粗骨料139023703.519-1.1原材料1.2试验设计水泥：试验采用焦作孟电水泥厂生产的P·O42.5级水1.2.1配合比设计2泥，比表面积357m/kg。混凝土配合比设计以普通混凝土设计

8、为基准，以0和收稿日期：2015-09-26基金项目：2011年河南省墙改基金··8730%煤矸石粗骨料掺量