煤矸石掺量对混凝土耐久性影响研究

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发布时间：2021-10-09

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主要研究煤矸石掺量对混凝土性能的影响。试验选用煤矸石按照 20％、40％、60％、80％、100％的掺量取代碎石制备 C30、
C40的混凝土，探索研究煤矸石掺量对混凝土强度、抗冻性、抗渗性和碳化性能的影响，并对煤矸石的碱活性进行验证。试验结果
证明，煤矸石的掺量大小对 C30混凝土和煤矸石掺量在 60％以下时的 C40混凝土强度影响不大；但是当煤矸石掺量在 60％以上
时，C40混凝土强度明显降低；混凝土碳化试验结果表明，7 d龄期碳化深度无明显变化，而随着煤矸石掺量的增加 28 d龄期混
凝土碳化深度增大了11～17 mm；混凝土抗渗性能随着煤矸石掺量的增加渗水高度最大增加 35 m／n，电通量增大到普通混凝土的
1．5—1．7倍。煤矸石混凝土的碱活性测试结果显示，华龙集团的煤矸石不具备碱活性。
关键词：煤矸石混凝土；强度；抗冻性；渗透性；碳化性；碱活性
中图分类号：TU528．041 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)05—0o87一O3
Experimental study on the spontaneous combustion coal gangue concrete
CHEN Yanwen ，DING Zhaoyang ，ZHU ~nsong ，SUN Xiaowei
(1．School ofMaterial Science and Engineering，Shenyang Jianzhu University，Shenyang 110168，China；
2．Liaoning Datong Road Construction Co．，Ltd．，Shenyang 110166，China)
Abstract：Concrete samples(sUength grade is C30 and C40)were prepared，of which the gravel was replaced by slag，the slag content
is 20％，40％，60％，80％and 100％respectively．The effect of slag content on compressive s~ength，freezing resistance，carbonization re—
sistance andanti—permeability ofconcre~ was studied，alkali reactivity of slagwas alsotested．The results show that slag contenthas no
distinct effect t0 the compressive sUength of C30 concrete．and it Can hardly effect the compressive strength of C40 concrete as th e con—
tent is below 60％．As the slag content is more than 60％．compressive s~ength of C40 concrete decreases obviously．Th e 7 d concrete
carbonation depth is stable，as the curing age is 28 d，carbonation depth of the samples increase by 11—17 mm．W ith the increasing of
water pene~ation height rise to 35 innl，the infil~ation capacity of C1一increases about 1．5-1．7 times．Slag make from Hualong Industry
Group has no alkali reactivity．
Key words：slag concrete；compressive strength；freezing resistance；an ti—permeability；carbonization resistance；alkali reactivity
0 引言
煤矸石是煤矿开采过程中产生的副产品。煤矿开采和
选煤过程中产生的这些煤矸石堆积起来，形成一座座煤矸石
山，这些煤矸石山浪费了大量土地，同时也给周围的资源和
环境造成污染和侵害…。近年来，在建筑材料领域，煤矸石
的研究和利用已经作为重要研究的课题。很多地区已经研
究生产出煤矸石水泥、煤矸石陶粒，煤矸石骨料等多种建筑
材料，并已经应用到建筑领域。但是由于煤矸石的品质和成
分差异较大，导致煤矸石在使用的过程存在很多问题 J。因
而，寻求煤矸石的资源化利用的有效途径，对于我国实施可
持续发展战略和实践社会主义科学发展观具有重要的意义。
1 原材料与方法
1．1 原料
水泥：选用大连小野田水泥厂生产的 P·0 42．5级水
收稿日期：2014—10—11
基金项目：十二五国家支撑项目子课题 (2012BAJ17B01)
泥。28 d抗压强度实测值 52．6／VIPa。
煤矸石：选用的煤矸石来自朝阳华龙集团，最大粒径
25 inin。堆积密度 1 400 kg／m ，压碎指标 12．8％。空隙率
42％。石子：石子粒径 5—25 rllli1的碎石。堆积密度
1 480 kg／m ，压碎指标 8．4％。空隙率 40％。
砂子：砂子选用河砂，细度模数 2．7，含泥量 l％，堆积
密度 1 460 kg／m 。
粉煤灰：粉煤灰采用 I级粉煤灰，其细度 6．5％，烧失量
2．9％，需水量比 94％。
外加剂：聚羧酸液体减水剂，固含量 38％，减水率 25％-
40~／6。
1．2 试验方法
试验用混凝土水灰比为 0．46和 0．41。混凝土中用煤
矸石掺量按照 20％的梯度取代混凝土中碎石。抗冻性试验
采用快速冻融法，测试动弹性模量的下降值和质量损