特細砂煤矸石混凝土力學性能試驗研究

張戰波，劉 輝，侯世林，陳 菲

(1.陜西陜煤陜北礦業有限公司,陜西 榆林 719300；2.中國礦業大學(北京) 深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室,北京 100083)

0 引 言

煤矸石是一種固體廢棄物，其產生于煤炭開采、分選和加工過程中，總量占煤炭產量的10%～15%，占我國工業固體廢棄物總產量的40%以上，是我國排放量最大的工業固體廢棄物[1-3]。很長一段時間內，我國煤炭企業處理煤矸石的方法主要是堆積丟棄，煤矸石長期露天堆積不僅占用大面積土地，浪費資源，而且在陽光、雨水和風化等作用下會產生大量酸性水或含重金屬的離子水，污染地下水和土壤，同時，煤矸石暴露在空氣中容易自燃，產生的有害氣體會污染大氣[4-9]。大量堆存煤矸石給煤炭企業的經濟效益和環境保護都帶來了沉重的壓力。

隨著國家對生態環境保護和土地資源管理的重視，綠色礦山建設已上升為國家戰略，煤矸石的綜合利用也已成為煤礦企業必須解決的問題。煤矸石基本結構中富含SiO2與Al2O3，而混凝土組成骨料主要為砂、石集料，兩者從基本組成上具有一定程度的相似性[10-14]。將煤矸石與天然砂作為骨料配制混凝土，不僅能夠緩解天然骨料匱乏的壓力，還能大幅減少煤矸石的堆積量，降低對生態環境的污染，提高煤礦企業的經濟效益[15-17]。

近年來，已有研究對煤矸石混凝土材料與結構的性能進行了多方面探索。例如，劉寧等[18]對煤矸石制備建筑材料的種類、粒徑、級配等問題進行了研究。周梅等[19]研究了砂率、顆粒級配和附加用水量等因素對自燃煤矸石砂輕混凝土拌合物工作性和強度的影響；……