煤炭科学技术

作者：宋强, 杨玉鑫, 许世鹏, 高树军, 刘杰, 鲍玖文, 薛善彬,

关键词：煤矸石, 性能提升, 粗骨料, 细骨料, 矿物掺合料,

煤矸石是我国堆存量最大的工业固废，对矿区周边造成了一系列严重的生态和环境危害。考虑到煤矸石制备混凝土是利用率最高的处置方式之一，为了实现煤矸石在混凝土中的有效利用，系统总结了煤矸石组成特征、使用参数对混凝土性能的影响，重点归纳了煤矸石粗骨料、细骨料和矿物掺合料的使用条件（掺量、粒度和水灰比等）对新拌混凝土流动性、硬化混凝土力学性能和耐久性（吸水性、抗冻性、抗氯离子渗透性、碳化性能、抗硫酸盐侵蚀性能）影响。结果表明：不同地区的煤矸石组成和性能差异明显，当煤矸石充当骨料时，要求降低其碳含量、硫含量、压碎值和吸水率，并优化煤矸石掺量、粒度和水灰比。当煤矸石充当矿物掺合料时，需要考虑降低粒度（<0.074 mm及活化煤矸石粉）。煤矸石粗骨料、细骨料和矿物掺合料掺量不宜超过45%、20%和10%。此外，还针对性地介绍了煤矸石粗细骨料和矿物掺合料性能提升技术，其中，热活化、表面包覆水泥砂浆、水玻璃以及微生物矿化技术可提升煤矸石骨料性能，而热活化和机械活化主要用于提升矿物掺合料活性。在此基础上，阐明了煤矸石粗细骨料和矿物掺合料性能提升机制，并指出了研究中存在的不足和问题，为煤矸石资源化利用和建筑材料发展提供方向和思路。

来源：2025年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2025年第2期