煤矸石生态混凝土透水性与抗压强度研究

中图分类号 ：Ｔ ＵＳ ０ ２ ；Ｔ Ｕ５ ２ ８ 文献标识码 ：Ｂ文章编 号 ：１ ０ ０ ３ — ８ ９ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ３ ４ — ０ ４
煤 矸 石是 一种 在 煤 形成 过 程 中 与煤 伴 生 、共
生 的 坚硬 岩 石 ，是 在 煤炭 开采 和 洗选 加 工 过程 中
态混 凝 土 的成 本 ，严 重影 响 了生态 混凝 土 的推 广
应用 。
被 分 离 出来 的固体 废 弃 物 ，包 括 岩巷 及 煤 巷掘 进
中排 除 的矸 石 。随着 我 国 煤炭 工 业 的发 展 ，２ ０ １ ０
煤 矸 石 烧结 砖 在 生产 过 程 中 ，预 先 需要 对煤
实 验 与研 穷
煤 矸石 生态混凝土透水性 与抗压强度研 究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｐｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇｔ ｈ ｏ ｆ ｃ ｏａ ｌ ｇ ａ ｎｇ ｕｅ ｐ ｅ ｒ ｖ ｉ ｏ ｕｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ
设 备和 能 源消 耗 都很 大 ，而 这 粒径 的材 料’ 哈恰是
耕 地 。据 有 关 资 料 报道 ，美 国、 英 国和 德 国等 西 方国 家煤矸 石 的总利 用率达 ９ ０ ％ 以上 ，国内外在
煤 矸 石 治理 和 综 合利 用 方面 开展 了大 量 的研 究工
制备 透水 混凝土 的 良好 骨料 。
曹露春 张 志军 （ 徐州 工程 学院 ，江苏 徐州 ２ ２ １ ０ ０ ８ ）
摘 要 ：本文研 究了用煤矸石 骨料代 替天然骨料 配制的透水混凝土的性能 ，采用正交试验 方法分析 了主要原材料 和配
比对煤矸石透水混凝土抗 压强度 与透水 系数的影响 ，得 出了影响强度和透水 系数的主要 因素是煤矸石骨料的粒径 。
作 ，涉及 到热 活 化 条件 与 煤矸 石 活 性 的 关 系、热 活化 过 程 中煤 矸 石 的相 变过 程 、煤矸 石对 水泥 体
系物 理 力 学性 能 的影 响等 方 面 ，为煤 矸 石 活 化理 论及 其 工 程应 用 起 到 了积 极 的作 用 ，而对 不经 磨 碎 或煅 烧直 接利 用煤 矸石 的系统 研究较 少。 我 国是 以煤 炭 为主 要 能 源 的 国家 ，对 煤矸 石
组 成 比较 复 杂 ，主 要 包括 碳 粉 、砂 灰 、粉 尘 、 以
及 其他 杂物 ，在 混凝 土 的凝 固过 程 中影 响 水泥 和
骨料 的 结合 界 面。 另外 ，由于 这 些粉 尘 以细 骨料
的形 式 进入 透 水混 凝 土 ，严 重影 响透 水 混 凝 土 的 透 水 性 能 ｌ 。煤 矸 石 骨 料用 水 冲 洗 ，冲 洗 后 的废
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１试 验 原 材料
煤 矸 石 取 自徐 州 某 新 型 建 材 有 限 公 司 年 产
６ ０ ０ ０万标块 煤矸 石烧 结砖 生产 线破 碎工序 ，粒 径 ２ — １ ５ ｍｍ ，在 煤 矸 石 的破碎 过程 中 ，产 生 很 多微 细 粉 末 ，包 裹在 破碎 完 的碎 块 上 。这 种微 细 粉 末
关 键 词 ：煤矸 石 ；透 水 混凝 土 ；骨 料 粒 径
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矸 石 进 行 多级 破 碎 ，在破 碎 过 程 中 ，总 有～ 部 分
矿 物相 主 要 为 白云 石 的煤矸 石 ，结构 比较均 匀 ，
年 我 国煤 矸 石 的排 放量 达到 了 ２亿 ｔ ，新增 占地也
将接近 ６ ６ ６ ． ６ ７公 顷 …，既污染 环境 ，又 占用 大量
致 密度 高 ，质 地 坚 硬 ，破 碎 到 ５ ｍｍ 以 下 时 ，对
的利 用 率却 仅 有 ３ ０ ％ ，而 且主 要应 用于 烧 结砖 、 蒸压砖 、免烧砖 等 。而混凝 土作 为建 设材 料而言 ， 被广 泛地 运用在 基础 设施 及各 种建筑 物 中 ， 但是 ， 混凝 土 的大量 使用 也破坏 了树 木 、 水 等 自然环境 ，
透 水 生态 混 凝 土最 近 几 年成 为研 究 的热 点 ，从 现
阶段 使用情况看来，生态透水混凝土 的原材料， 特 别 是砂 石料 选 择 上仍 然 以 天然 砂 石 为主 。 随着
生 态 混凝 土 的 日益 广泛 应 用 ，砂 石 的需 求 量也 越 来 越 大 ，需大 量 开 山采 石 和 掘地 淘 沙 ，严 重破 坏 了生 态 环境 。 近 年来 我 国 有 些地 区 的优 质 天然 集 料 已趋 枯 竭 ，须 从 外地 长 途 运输 ，这也 增 加 了生