煤矸石细集料混凝土实心砖胶凝材料体系

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发布时间：2021-10-09

资料介绍

通过正交试验，研究了胶凝材料中粉煤灰、二水石膏、半水石膏和外加价掺量等因素对煤矸石作为集料的混凝土实心
砖性能的影响。试验结果显示：粉煤灰对实心砖密度和力学性能影响最大，掺量从 20％增加到 60％后，实心砖密度从 2 163 kg／m3
降低到 2 013 kg／m。，强度从 25．8 MPa降低到了 6．5 MPa；外加剂、二水石膏和半水石膏对实心砖性能的改善也有一定的作用。通
过试验得出煤矸石实心砖胶凝材料组分的适宜配合比是胶凝材料中粉煤灰占20％，半水石膏和二水石膏分别占4％和 5％，外加
剂掺量为胶凝材料总量的 3％。
关键词：煤矸石；胶凝材料；正交设计；抗压强度；密度
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2014)01—0053—03
Cem entitious m aterials in solid concrete brick w ith fine aggregate of coal gangue
Guihai ，CAIChangming2,LAIZhenbin ，WANG Yuling
(1．College ofMaterialScience andEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China；
2．GuizhouConstru~ion ScienceResearchandDesignInstitute ofCSCEC，Guiyang 550006，China)
Abstract： Throughthe orthogonal experiments，theinfluences offlyash，dihydrategypstlm ，semi-hydratedgypsum an d admixturein cementitious materials on propeaies of solid concr~e brick with coal gangue as its fine aggregate were studied．The results indicated that ny
ash was the most influential factor on the density and mechanical properties of solid brick．wiⅡ1 the increased ofmixing amount ofthe fly
ash in cementitious materials from 20％ to 60％，density ofthe brick decreased from 2 163 kg／m3 to 2 013 kg／m ，and compressive strength
decreased from 25．8 M Pa to 6．5 SPa．The optimal formula ofthe cementRious materials in the experiment was 20％ amount ofny ash，4％
dihydrate gypsum ．5％ semi-hydrated gypsum and 3％ adm ixture．
Key words： coal gangue；cementitious materials；orth0gona1 design ；compressive strength；density
0 引言
煤矸石是与煤炭相伴而生的岩石，是煤炭开采、洗选
过程中产生的固体废弃物，排放量相当于煤炭产量的 10％
20~／d”，是我国目前排放量最大的固体废弃物之一。据有关部
门统计，目前我国历年累计堆放的煤矸石总量约为 45亿 t，
年排放量 1亿 t，规模较大的煤矸石山将近 1 600座，占用
土地约 1．5万公顷回。煤矸石长期堆存，不仅占用宝贵的土
地资源，对环境造成了污染，而且煤矸石中的 SO 和 SO 等
硫化物遇水发生化学反应，使土壤慢慢酸化，影响植物正
常生长[3]。煤矸石山堆积到一定高度后，容易引起坍塌、滑
坡和泥石流等，造成财产损失和人员伤亡。在夏季高温闷热
的情况下，煤矸石山内部容易氧化积聚热量，易引发自燃
和爆炸，严重威胁到居民生命财产安全嗍。
煤矸石引发的一系列环境问题和社会问题引发了社
会的普遍关注，综合开发利用煤矸石是解决煤矸石危害的
有力措施。本试验以贵州地区的煤矸石为集料研制混凝土
空实心砖，分析胶凝材料中各组分对实心砖性能的影响，实
现煤矸石在建筑材料中的资源化利用，缓解煤矸石对环境
的污染和破坏。
1 试验原材料及试验方案
1．1 原材料
水泥：贵州乌江水泥厂 P·C 32．5级水泥。
粉煤灰：市售 II级粉煤灰。
煤矸石：破碎并筛除 5．0 toni以上粒径的煤矸石细集料。
二水石膏：原装工业废渣磷石膏。
半水石膏：磷石膏煅烧而成。
外加剂：自制复合早期剂，粉剂。
水：自来水。
1．2 试验方案
本次正交试验选择胶凝材料：煤矸石细集料 =450 g：