煤炭科学技术

作者：景宏君, 单俊伟, 雷江峰, 李少平, 郭美蓉, 叶万军, 陈慧娴, 高萌, 刘利娜, 任战战,

关键词：预包覆, 煤矸石混凝土, 力学强度, 核磁共振, 孔隙结构,

煤矸石是中国储量较大的工业固体废弃物，物理性质差限制了其在混凝土材料领域的应用前景。预包覆是一种改善骨料性能的方式，为进一步提高预包覆处理效果和确定骨料包覆后的孔隙演变，设计了水泥浆体(Cement slurry, CM)、矿粉–水泥浆体(Slag and cement slurry, SL–C)和硅粉–水泥浆体(Silica fume and cement slurry, SF–C)三种复合胶凝材料浆体，分析了复合胶凝材料预包覆处理煤矸石集料(Coal Gangue Aggregate, CGA)的宏观物理性能变化规律，采用宏、微观分析相结合的方式，研究了复合胶凝材料对煤矸石混凝土(Coal Gangue Concrete, CGC)力学性能、微观结构和孔隙结构的影响规律。结果表明：胶凝材料和CGA的质量比与粒径范围呈正相关，可根据所用级配，调整CGA与胶凝材料的最佳比；SF–C和SL–C对CGA物理性能指标的改善效果要优于CM，SF掺量为10%时，CGC大孔占比最小，强度提升最大；此时，ITZ范围内Si元素大幅增加，生成较多C–S−H凝胶；CM、SL–C、SF–C细化了CGC的孔隙结构，细化效果与孔隙半径呈正相关，孔隙结构与抗压强度的改善规律基本一致。预包覆可改善CGC力学强度与孔隙结构，推动CGC在实际工程中的应用。

来源：2025年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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