煤矸石作為水泥混凝土骨料可行性的基礎(chǔ)研究.pdf

1、煤矸石是煤炭行業(yè)發(fā)生的廢物之一，發(fā)生量大、對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重的污染。目前我國現(xiàn)有煤矸石儲(chǔ)量巨大，而且每年都在產(chǎn)生大量的煤矸石，對(duì)煤矸石不進(jìn)行合理的利用，將產(chǎn)生巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的損失。利用煤矸石生產(chǎn)集料來拌制水泥混凝土，可以大量減少土木工程中對(duì)天然集料的使用量，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　 作為煤矸石再生利用的可能途徑之一，煤矸石被破碎、分選后制成煤矸石骨料，摻入水泥混凝土替代部分普通集料，生產(chǎn)煤矸石混凝土。本研究對(duì)煤矸石

2、集料基本物理性能和微觀構(gòu)造特征進(jìn)行全面的試驗(yàn)分析，并對(duì)煤矸石混凝土力學(xué)性能、微觀孔結(jié)構(gòu)及耐久性能進(jìn)行對(duì)比分析，系統(tǒng)地研究了煤矸石集料的基本性能、取代率等因素對(duì)煤矸石集料混凝土的宏觀力學(xué)性能、微觀孔結(jié)構(gòu)及耐久性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：
　　 (1)煤矸石性能具有較大的波動(dòng)性，不同地點(diǎn)的煤矸石集料性能不同，即使是同一地點(diǎn)產(chǎn)生的煤矸石，其性能也存在較大的差異。
　　 (2)煤矸石集料化學(xué)成分主要是石英；在SEM微觀形貌中發(fā)

3、現(xiàn)煤矸石集料不如普通集料均勻、密實(shí)；煤矸石集料與普通集料的微觀孔結(jié)構(gòu)存在較大的差異。
　　 (3)煤矸石砂漿孔結(jié)構(gòu)具有分形特征，在一定條件下，孔分形維數(shù)可以評(píng)定煤矸石砂漿孔結(jié)構(gòu)特征；煤矸石砂漿強(qiáng)度與孔結(jié)構(gòu)有一定關(guān)聯(lián)關(guān)系，隨著孔徑增大，孔隙率增加，孔分形維數(shù)減小，砂漿強(qiáng)度呈遞減趨勢(shì)；小于20nm的無害孔越多，大于100nm的大孔越少，煤矸石砂漿的抗壓及抗折強(qiáng)度越高。
　　 (4)測(cè)試的各種煤矸石集料都為非堿活性集料；煤矸石

4、摻量在一定范圍內(nèi)時(shí)不會(huì)明顯降低混凝土的抗?jié)B性；隨著煤矸石集料摻量的增加，混凝土的力學(xué)性能并沒有降低，但非引氣混凝土的抗凍性能出現(xiàn)一定程度的下降；除了氣泡間距系數(shù)，煤矸石集料的吸水率也是影響煤矸石混凝土抗凍性能的重要因素之一，所以，應(yīng)結(jié)合氣泡間距系數(shù)和集料吸水率，才能更確切地評(píng)定煤矸石混凝土的抗凍性；煤矸石混凝土的水泥石-集料界面結(jié)構(gòu)不同于普通混凝土。
　　 對(duì)于煤矸石集料應(yīng)用于水泥混凝土中，本研究對(duì)煤矸石的摻量、吸水率、壓碎值和