煤矸石混凝土空心砌块性能实验研究

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1、第37卷第4期煤炭转化Vo1．37NO．42014年1O月C()AIC()NVERS10N0ct．2O14煤矸石混凝土空心砌块性能实验研究宋洋”祝百茹摘要以辽宁阜新矿区所产废渣自燃煤矸石为骨料，添加适当粉煤灰，配制混凝土空心砌块．依据均匀设计理论设计实验方案，研究不同配合比情况下煤矸石混凝土空心砌块的表观密度、吸水率、相对含水率、软化系数、碳化系数、抗冻性和抗压强度等性能指标．通过回归分析，得到抗压强度方程．利用BP神经网络预测出煤矸石混凝土砌块抗压强度，预测结果与实验结果吻合较好．实验与计算结果表明，采用煤矸石配制混凝土砌块，强度达到建材使用标准，能降低工程造价，且可以有效治理环

2、境污染，工艺先进，值得大力推广使用．关键词煤矸石，粉煤灰，混凝土，空心砌块，均匀设计，回归分析，神经网络中图分类号TD849．5，TU522．3研究不同配合比情况下煤矸石混凝土空心砌块的表0引言观密度、吸水率、相对含水率、软化系数、碳化系数、抗冻性和抗压强度等性能指标，并对最佳配合比条件煤矸石是我国目前排放量和累计堆存量最大的下混凝土空心砌块的抗压强度进行回归分析和预测．工业固体废弃物之一，每年新增的煤矸石超过4亿t．煤矸石的堆积、自燃和浸滤给生态环境造成1实验部分极大危害．1】。随着国家对环境污染整治力度的加大，煤矸石对环境的重度污染亟待解决，而将煤矸石1．1实验原材料作为骨料生

3、产混凝土空心砌块加以回收利用，既解决了环境污染问题又降低了工程造价，具有显著的实验采用唐山冀东水泥股份有限公司生产的盾社会效益和经济效益．【5。煤矸石制备的空心砖的抗石牌32．5矿渣硅酸盐水泥(P．s)；普通自来水；煤压、抗弯、耐酸以及耐碱性能均优于普通黏土烧结矸石选自辽宁阜新五龙煤矿，其化学成分和基本性砖，而且煤矸石空心砖在砌墙及粉刷前不需要浇水，能指标见表1和表2；粉煤灰选自阜新发电厂，用水因此工程成本也大大降低．[8基于以上优点，本实量为93，筛余量为7．0，具体化学成分见表1．验选取辽宁阜新矿区煤矸石为骨料，添加适当比例实验用砂选用普通河砂，表观密度为2608kg／ITI。

4、，的粉煤灰配制混凝土空心砌块．采用均匀设计方法，堆积密度为1420kg／m3，细度模数2．6～2．8，中砂．表1阜新自燃煤矸石和粉煤灰化学成分(％’)Table1ChemicalcompositionofspontaneouscombustiongangueandcoalashfromFuxin(％)表2阜新自燃煤矸石基本性能指标Table2Basicper{ormanceindicatorsofspontaneouscombustionganguefromFuxin*国家自然科学基金资助项目(51008148和51274111)和中国煤炭工业协会项目(MTKJ2012—319)1

5、)讲师、博士，辽宁工程技术大学土木与交通学院，123000辽宁阜新收稿日期：2014—01—16；修回日期：2014—03—15煤炭转化及养护均依据相关设计规范完成．l1．2实验过程1．2．2实验设备1．2．1实验方案HJW一6O型滚筒式混凝土搅拌机；SP一100×100通过绝对体积法进行混凝土配合比计算，确定型鄂式破碎机；WAW一1000A微机控制电液伺服万各原材料用量．均匀设计的优点在于通过较少的实能试验机；D6—0．6型低温箱；韩国产THNJIA一99型验获取较多的信息，在实验过程中选取水泥用量、砂全自动砌块成型机等．率、用水量和废渣含量作为影响因素，根据均匀设计1．2．3实

6、验结果表安排实验Ll，具体配合比见表3．混凝土空心砌块实验配合比见表3．由表3可实验主要测试指标为煤矸石混凝土空心砌块的以看出，抗压强度实测值与估计值比较接近，且每组抗压强度(饱和状态下)、表观密度、吸水率、相对含抗压强度值较接近，说明配合比较为合理．表4为水率、软化系数、碳化系数和抗冻性等．混凝土制备混凝土砌块的表观密度、吸水率、相对含水率、软化表3煤矸石混凝土空心砌块实验室配合比Table3LaboratorymixproportionofcoalgangueconcretehollowblockApparentdensity／Waterabsorption／Relativew

7、aterSofteningcoefficient／Carbonizedcoefficient／FrostresistanceFrostresistance(kg·m)content／strengthloss／qualityloss／1O207．435．00．810．9392．0Note：Frostresistanceis15timesfreeze—thawcycle．系数、碳化系数、抗冻性强度损失与抗冻性质量损失Y—b。+∑b+∑6zz(1)数值，均符合《轻集料}昆凝