特细砂煤矸石混凝土力学性能试验研究

作     者：张战波 刘辉 侯世林 陈菲 ZHANG Zhanbo;LIU Hui;HOU Shilin;CHEN Fei

作者机构：陕西陕煤陕北矿业有限公司陕西榆林719300 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51674265,51904207) 中国矿业大学(北京)深地空间科学与工程研究院开放基金课题资助项目(XD2021023) 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2022年第50卷第9期

页      码：57-66页

摘      要：为实现煤矸石的高效利用,制作可直接用于矿井巷道地面的煤矸石混凝土,以煤矸石取代天然粗骨料的取代率、水灰比大小、外加剂掺量为影响因素,通过三因素三水平正交设计的方法对C20、C30、C40三种强度煤矸石混凝土的力学性能进行试验研究,探索各因素对煤矸石混凝土立方体试验试件的力学性能影响机制。结果表明:煤矸石取代率对混凝土立方体抗压强度的影响最大,对于C20、C30、C40三种强度等级的煤矸石混凝土,取代率为80%的28 d混凝土立方体抗压强度分别为取代率为0时的64.1%、63.4%、62.2%,而取代率为100%的28 d混凝土立方体抗压强度分别为取代率为0时的53.0%、56.8%、61.5%,与天然骨料混凝土相比,煤矸石骨料混凝土力学性能较弱,总体上强度偏低;对7、28 d两种龄期,取代率分别为80%和100%的煤矸石混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度进行回归分析,得到的结果与现行国家规范中对普通混凝土的要求相近,表明取代率为80%和100%的煤矸石混凝土轴心抗压强度能够满足要求;由于煤矸石骨料自身力学性能较差,导致煤矸石混凝土劈裂强度不能达到规范要求,弹性模量明显低于普通混凝土,泊松比试验值离散性较大,变化规律不明显。基于试验结果,确定陕北矿业公司柠条塔煤矿巷道地坪C20级强度煤矸石混凝土最佳配比为:煤矸石取代率为100%、水胶比为0.45、不掺加减水剂,即水泥、水、黄砂、煤矸石质量比为1∶0.45∶1.31∶2.67。

主 题 词：煤矸石 混凝土 力学性能 正交设计 配合比 特细砂 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13199/j.cnki.cst.2020-1404

馆 藏 号：203115032...