利用自燃煤矸石取代天然石材作粗集料配制煤矸石砂轻混凝土,并实现预拌混凝土大流动性的 目标。采用正交设计,选取代表粗集 料特性的附加用水量 、砂率及颗粒级配范围 3个影响 因素 ,研 究三者对 自燃煤矸石砂轻混凝土拌合物工作性的影响及变化规律。结果表 明,附加 用 水量对 自燃煤矸石砂轻混凝土拌合物工作性影响最大,其次是砂 率及煤矸石级配。 当粗 集料附加 用水量为吸水率的 78%、砂 率为 44% 及煤矸石颗 粒级配范围为 m(5~10mm):m(10~15mm):m(15~20mm)=7:47:46时,拌舍物在保持粘聚性和保 水性能 良好的前提下,流动性最大,且满足 C20 强度等级的设计要 求。 关 键 词 煤矸石砂轻混凝土 工作性 附加用水量 砂率 颗粒级配 中图分类号 :TU528.2 文献标识码 :A 文章编号 :1000-8098f2o13)o1-0008-04 TheEffectson W orkabilityofConcreteM ixtureofSpontaneousCom bustion CoalG angueCoarse AggregateCharacteristics ZhouMei WangQiang MuShuang (InstituteofArchittectureandCivilEngineering,LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin,Liaoning 123000) Abstract Usingspontaneouscombustion coalgangueInsteadofnaturalstoneascoarseaggregatetopreparegan guesand lightweightconcrete, and realizingthem obility targetofready—m ixed concrete.Theorthogonaldesign wasusedto selecttheadditionalwaterconsumption ofcoarse aggregate,sandratioandgradationofthecoarseaggregateparticlesrangeasthreeinfluencingfactorsfortheresearchofspontaneouscombustionthe ganguesan dlightw eightconcretem ixtureworkability andvariation.Theresultsshowedthat:theadditionalamountofwaterimpacted mostly on the spontaneouscombustioncoalganguesan dlightw eightconcretemixtureworkability,followedbythegradingofgan guean dsandratio.Whenthecoarse aggregateadditionalamountofwateris78%ofwaterabsorptionrate,sandratiois44% andgangn eparticlesizedistributionrangeism(5~10mm1: m(1O~15mm):m(15~20mm)being7:47:46,themixtureunderthepremiseofmaintaininggoodcohesivenessandwaterretentionproperties,ithas themostliquid,andmeetthedesignrequirementstrengthgr adeofC20. K eywords coalganguesan dlightw eightconcrete work additionalwaterconsumption sandratio particlesizedistribution 在混凝土应用与发展过程中,伴随着 巨大的资源 和能源消耗以及环境污染。因此 ,对混凝土原材料资 源合理开发以及工业固体废弃物在混凝土中再循环 利用的研究就显得尤为重要。 阜新市矿 区常年经受风化侵袭,周边地区有矸石 山23处 ,压占土地 1.94x10hm2,累计堆存量约 19.88 亿 tI1]。利用 自燃煤矸石作集料配制混凝土有重要的 现实意义 。随着现浇混凝土的普及,特别是预拌混凝 土的推广应用,自燃煤矸石集料混凝土受到很大限 制。这是因为煤矸石 自燃后具有吸水率大的特性 ,现 场搅拌时加在混凝土中的部分拌合用水被 自燃煤矸 石集料吸收,使得拌合物过于干稠,不能满足施工 的 流动性要求。本试验以 自燃煤矸石砂轻混凝土在高 度协调中实现大流动性为研究 目标,从 自燃煤矸石粗 收 稿 日期 :2012—11-25 基金项 目:国家 自然科学基金煤炭联合基金(U1261122)。 一 8.集料材质特性入手,研究 自燃煤矸石砂轻混凝土拌合 物工作性的主要影响因素,为 自燃煤矸石砂轻混凝土 的设计及应用提供理论基础。 1 实验部分 1.1 原料自燃煤矸石粗集料,选取阜新新邱露天矿 自燃煤 矸石 ,粗集料加工过程为 :自燃煤矸石一大锤破碎叶 颚式破碎机破碎一对其中粒径较大针片状骨料进行 挑选并小锤破碎叶筛分出各级配煤矸石 组配。其 主要技术性质指标见表 1『2】。 胶凝 材 料,阜新 大 鹰 牌 42.5普通 硅 酸盐 水 泥 (EO),阜新热 电厂 I级粉煤灰;阜新 红帽子天然河 砂 ,细度模数 Mx2.8,级配为 II区,含水率 3.02%,含 泥量 2.8%;普通 自来水 ;减水剂 ,棕色粉末状萘系高 效减水 剂,减水率 15%~17%,掺 量 0.95%;ZY-99型 三萜皂甙 引气剂,掺量 0.0057%,每立 方米混凝土中 引入的气泡数多达 10亿个以上。
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