煤矸石粗集料強化及對混凝土力學性能的影響

摘要：煤矸石是煤炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，由于其各向異性、孔隙率高等特點，限制了其在建筑材料中的應用。本文通過探究煤矸石的物理力學性質(zhì)和化學成分，提出了一種有效的煤矸石粗集料強化方法，并研究了強化后煤矸石對混凝土力學性能的影響。實驗結果表明，強化處理可以顯著改善煤矸石的物理力學性質(zhì)，提高其結實性和抗壓強度，并能通過合理的摻量提高混凝土的強度和耐久性。

1.引言

煤矸石是煤炭開采和加工過程中產(chǎn)生的大量廢棄物之一，其排放給環(huán)境帶來了嚴重的污染問題。隨著環(huán)保意識的提高和法規(guī)的加強，對煤矸石的排放和綜合利用提出了更高的要求。在建筑材料領域，利用煤矸石生產(chǎn)混凝土是一種有效的綜合利用方式。然而，由于煤矸石的各向異性、孔隙率高等特點，限制了其在混凝土中的應用。因此，煤矸石的粗集料強化是提高其應用性能的關鍵。

2.煤矸石物理力學性質(zhì)和化學成分的分析

通過對煤矸石的物理力學性質(zhì)和化學成分的分析，可以了解其微觀結構和性質(zhì)。煤矸石的物理力學性質(zhì)主要包括容重、孔隙率、吸水性等。化學成分主要是指煤矸石中的無機物含量，如硅酸鹽、氧化鋁等。根據(jù)對煤矸石性質(zhì)的了解，可以確立合適的粗集料強化方法，對煤矸石進行改性處理。

3.煤矸石粗集料強化方法

針對煤矸石的各向異性和孔隙率高的特點，本文提出了以下粗集料強化方法：采用機械破碎或石膏制球團加固的方式改善煤矸石的顆粒結構和強度，降低松散程度；利用化學添加劑調(diào)節(jié)煤矸石的表面性質(zhì)，增強其與水泥基質(zhì)的粘結性。在實際應用中，可以根據(jù)不同的煤矸石源和混凝土工程的具體要求，選擇合適的強化方法和工藝。

4.強化后煤矸石對混凝土力學性能的影響

通過對強化后的煤矸石與水泥基質(zhì)的相互作用進行研究，可以評估煤矸石在混凝土中的應用效果。實驗結果顯示，強化處理可以顯著改善煤矸石的物理力學性質(zhì)，提高其結實性和抗壓強度。與普通混凝土相比，添加適量的強化后煤矸石可以顯著提高混凝土的強度和耐久性。此外，強化后煤矸石還能夠改善混凝土的抗?jié)B性和抗裂性能。

5.結論

本文通過對煤矸石物理力學性質(zhì)和化學成分的分析，提出了一種有效的煤矸石粗集料強化方法，并研究了強化后煤矸石對混凝土力學性能的影響。實驗結果表明，強化處理可以顯著改善煤矸石的物理力學性質(zhì)，提高其結實性和抗壓強度，并能通過合理的摻量提高混凝土的強度和耐久性。因此，煤矸石粗集料的強化處理對于提高煤矸石的綜合利用效益和保護環(huán)境具有重要意義。

6.展望

基于本文研究成果，可以進一步探索煤矸石粗集料強化的機理和方法。此外，還可以在現(xiàn)有研究基礎上，拓展煤矸石在其他建筑材料中的應用，如磚塊、抗?jié)B板等。最終，通過對煤矸石資源的充分利用，可以實現(xiàn)綠色發(fā)展和可持續(xù)利用的目標綜上所述，本文通過對煤矸石物理力學性質(zhì)和化學成分的分析，提出了一種有效的煤矸石粗集料強化方法，并研究了強化后煤矸石對混凝土力學性能的影響。實驗結果表明，強化處理可以顯著改善煤矸石的物理力學性質(zhì)，提高其結實性和抗壓強度，并能通過合理的摻量提高混凝土的強度和耐久性。此外，強化后煤矸石還能夠改善混凝土的抗?jié)B性和抗裂性能。因此，煤矸石粗集料的強化處理對于提高煤矸石的綜合利用效益和保護環(huán)境具有重要意義。未來