防冻剂对自燃煤矸石混凝土力学性能影响研究

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发布时间：2021-09-11

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防冻剂对自燃煤矸石混凝土力学性能影响研究
贾宝新李庆文梁鹏飞李桂秀
(1 辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁阜新123000；2 阜新市公路工程质量与安全监督处，辽宁阜新123000；3 阜新市兴光
市政工程有限责任公司，辽宁阜新123000)
摘要为探究防冻剂对煤矸石混凝土力学性能的影响，以防冻剂种类、不同掺量和养护温度等为因素进行对比试验，分析其对煤矸石混凝
土强度影响水平和作用机制。结果表明：通过单掺不同防冻剂标养煤矸石混凝土强度分析，早强效果显著性为氯化钙>硝酸钙>乙二醇；养护环境
由负温度到正温度，基准煤矸石混凝土的抗压强度损失率与养护温度呈正相关；在一5℃和．1O℃养护环境中，不同掺量3种防冻剂对负温煤矸石混
凝土均起一定防冻效果，其显著性体现为氯化钙>硝酸钙>乙二醇。
关键词防冻剂；负温煤矸石混凝土；力学性能；抗压强度
中图分类号：TU528．2；TU528．o42 ．6 文献标识码：A
Study of Effects of Antifreezing Agents on M echanical Properties of Spontaneous Combustion Coal
Gangue Conerete
Jia Baoxin Li Qingwen Liang Pengfei Li Guixiu
(1 School of Civil Engineering and Transportation，Liaoning Technology University,Fuxin，Liaoning 123000；2 Fuxin Highway Engineering Quality
and Safety Supervision Department，Fuxin，Liaoning 123000；3 Fuxin Xingguang Municipal Engineering Co ，Ltd．，Fuxin，Liaoning 123000)
Abstract In order to investigate thoroughly the efects of antifreezing agents on mechanical properties of coal gangue concrete，in consideration
ofvarious factors such as the kind ofantifreezing agents，dosages ofantifreezing agents and curing temperature，contrast test is conducted to analyze the
influence of these factors on coal gangue concrete strength and mechanism of action．The results show that the significance of early strength，through
mixing just one type of antifreezing agent each time，by analyzing compressive strength of coal gangue concrete under standard curing condition，
is as follows：calcium chloride>calcium nitrate>ethylene glyco1．The compressive strength loss rate of fiducial coal gangue concrete has positive
correlation with curing temperature as curing environment varies from negative temperature to positive temperature．In addition，under diferent curing
environment of一5℃ and一10℃ ．three types ofantifreezing agents with different dosages exert antifreezing efect on negative temperature coal gangue
concrete to some extent．The significance of early strength is as follows：calcium chloride>calcium nitrate>ethylene glyco1．
Key words antifreezing agents；negative temperature coal gangue concrete；mechanical properties；compressive strength
煤矸石为煤矿开采产生固体废弃物，形成人造矸
石山，对周边土质环境影响巨大，严重影响城市周边
环境问题[1-2]o辽宁阜新大量煤矸石经长年堆积自燃，
形成品相性质很好的砖红色或红色自燃煤矸石p】。
将煤矸石应用于土木工程中，替代普通混凝土中的粗
骨料，使混凝土构件的自重、温度裂缝、抗震性能及保
温性等均优于普通混凝土。目前对自燃煤矸石混凝
土的研究主要围绕其力学强度、拌合性及耐久性。
北方城市的煤矸石混凝土结构或构件，受到冻融交替
气候影响，使自燃煤矸石混凝土因盐冻、冰冻而产生
破坏，最终降低煤矸石混凝土结构物的使用寿命 ]。
在普通混凝土配合比设计时，常会掺入一定量外加剂
等以适应冻融环境中普通混凝土施工需求。掺防冻
剂【7。州对普通混凝土力学性能的影响研究较多，对自
收稿日期：2016一叭一11
’通讯作者，E-mail：lgjzlqw@163．corn
． 68．
燃煤矸石混凝土力学性能影响研究则较少。
为探究防冻剂对煤矸石混凝土力学性能的影响，
以防冻剂种类、不同掺量和养护温度等为因素进行对
比试验，分析其对自燃煤矸石混凝土力学强度影响水
平和作用机制。
1 实验部分
1．1 原料水泥采用阜新市大鹰水泥制造有限公司
产阜鹰山牌P‘042．5普通硅酸盐水泥，其基本性质
见表1；试验用水为普通自来水。为排除其他外加
剂等干扰因素，只掺防冻剂，包括无机盐类和有机防
冻剂两大类，两种无机盐分别为氯化钙(CaCl2)、硝酸
钙(Ca(NO )2)，均为无水分析纯，质量分数均大于等于
99％；有机防冻剂为无水乙二醇(C2H or0，质量分数大
于等于99．7％，其密度(20℃)为0．789~0．791 g／rr~，均
满足试验要求。粗骨料采用阜新矿务局新五龙煤矿自
燃产生的煤矸石，细集料采用经机械加工而成的煤
矸砂，表观颜色均为砖红色或红色，煤矸石和煤矸砂颗