煤矸石混凝土耐久性的试验研究

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发布时间：2021-10-09

资料介绍

以煤矸石替代部分碎石、粉煤灰和矿渣替代部分水泥配制煤矸石昆凝土，采用正交试验对其进行了耐久性的研究，分析了经硫
酸盐侵蚀后抗压强度损失值、渗透系数及其冻融后弹性模量损失值 3个指标，试验表明，粉煤灰的影响因素要大于矿渣的影响因素。通过
极差分析法与功效系数法得出了煤矸石混凝土耐久性的优方案是相同的，即煤矸石混凝土的耐久性优方案是煤矸石替代碎石量 30％、粉煤
灰替代水泥量 20％、矿渣替代水泥量 15％。同时建立了硫酸盐侵蚀后抗压强度损失值与冻融后弹性模量损失值之间的线性关系，这对预
测、控制和改善煤矸石混凝土的性能具有实际意义。
关键词：正交设计；耐久性；煤矸石混凝土；抗压强度损失值；弹性模量损失值；渗透系数
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)07—0056—03
Experim ental research on durabilities of coal gangue concrete
GUO Jin-m 抽
(DepartmentofTransportationEngineeringofHenanUniversityofUrbanConstruction，Pingdingshan 467044，China)
Abstract： M ade concrete with coal gangue instead ofsom e aggregate．fly ash an d slag instead ofsom e cement basing on main properties ofcoal
gangue from No．1 m ine ofPingdingshan Tian’an coal gr oup．Durabilities ofcoal gangue concrete were studied by the m ethod oforthogonal experi—
ment．Loss of compression strength after corrosion by sulphate，osmotic coeffi cient an d loss of modulus elasticity after freeze—th aw were an alysed．
Accordingtothe experiment，influence offlyon coal gangue concretewashi【曲erthanthatofslag onit．Themethodofrange analysiswasthe same
as the integrated balan ce m ethod at the optimum proportioning of coal gangue concrete durability．And its optim um proportioning was as follow ，
coal gangue instead of30％ aggregate，ny ash instead of20％ cement，slag instead of 15％ cement．Besides，Loss ofcompression strength after cotrosion by sulphate，osmotic coefficient and loss of modulus elasticity after freeze—thaw had linear relation．It could provide useful technical reference to forecast，control and improve perform ances ofcoal gangue concrete．
Key words： orthogonal design；durability ；coal gangn e concrete；loss ofcompression strength；loss ofmodulus elasticity ；osmotic coefficient
0 引言
平顶山矿区煤炭资源丰富，矿区每年煤炭开采量达 4 000多
万 t，每年有 460万 t煤矸石产出，这些大量堆存的煤矸石不仅
是煤矿生产企业的沉重包袱，而且对环境的污染也相当严重『l】。
本研究在掌握平顶山煤业集团天安一矿煤矸石性质的基础上，
开发以煤矸石为主要组成的煤矸石混凝土。拟把这种新型绿色
建材用在墙体填充、排水沟及其盖板等方面。本研究对于再资源
化大规模高效利用，减轻堆积占地，保护土地，节约能源，缓解
经济发展与能源需求矛盾，实现经济可持续发展，推动资源综
合利用技术进步具有重要的现实意义。
对煤矸石经磨碎或煅烧利用的研究较多『2_5]，对不经磨碎或煅
烧直接利用煤矸石的研究较少，本研究以煤矸石替代部分碎石、粉
煤灰和矿渣替代部分水泥配制煤矸石混凝土，研究煤矸石混凝土
的耐久性影响，为煤矸石在混凝土中的推广应用提供科学依据。
1 试验材料及方法
(1)水泥。本试验采用焦作坚固水泥有限公司生产的普通
硅酸盐水泥。其化学组成及物理性能见表 1、2。