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煤矸石粗骨料混凝土力学及耐久性能的研究进展

杨彪 姚贤华 何双华 管俊峰 李列列 李月

杨彪, 姚贤华, 何双华, 管俊峰, 李列列, 李月. 煤矸石粗骨料混凝土力学及耐久性能的研究进展[J]. 工业建筑, 2023, 53(1): 212-222. doi: 10.13204/j.gyjzG22040503
引用本文: 杨彪, 姚贤华, 何双华, 管俊峰, 李列列, 李月. 煤矸石粗骨料混凝土力学及耐久性能的研究进展[J]. 工业建筑, 2023, 53(1): 212-222. doi: 10.13204/j.gyjzG22040503
YANG Biao, YAO Xianhua, HE Shuanghua, GUAN Junfeng, LI Lielie, LI Yue. Reviews of Research on Mechanical Properties and Durability of Coal Gangue Coarse Aggregate Concrete[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(1): 212-222. doi: 10.13204/j.gyjzG22040503
Citation: YANG Biao, YAO Xianhua, HE Shuanghua, GUAN Junfeng, LI Lielie, LI Yue. Reviews of Research on Mechanical Properties and Durability of Coal Gangue Coarse Aggregate Concrete[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(1): 212-222. doi: 10.13204/j.gyjzG22040503

煤矸石粗骨料混凝土力学及耐久性能的研究进展

doi: 10.13204/j.gyjzG22040503
基金项目: 

河南省科技攻关项目(232102320184)

西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室开放研究基金资助课题(2021KFKT-10)

河南省杰出青年科学基金项目(232300421016)

国家自然科学基金面上项目(52179132)

华北水利水电大学第十三届硕士研究生创新课题(YK-2021-09,YK-2021-10)。

详细信息
    作者简介:

    杨彪,男,1994年出生,硕士,yangbiao1112@163.com。

    通讯作者:

    管俊峰,junfengguan@ncwu.edu.cn。

Reviews of Research on Mechanical Properties and Durability of Coal Gangue Coarse Aggregate Concrete

  • 摘要: 煤矸石是我国排放量最大的固体废渣之一,将煤矸石作为粗骨料应用在混凝土中,符合绿色环保节能减排的理念,并受到建筑行业和研究人员的广泛关注。通过对煤矸石粗骨料混凝土研究进展的总结,介绍了我国不同地区煤矸石的化学组成和物理性质,总结了煤矸石粗骨料掺量对混凝土的塌落度、力学性能、耐久性能、微观结构的影响,并通过现有煤矸石粗骨料混凝土研究成果的分析,对煤矸石粗骨料混凝土未来的研究方向作出展望。
  • [1] ZHANG Y, LING T C. Reactivity activation of waste coal gangue and its impact on the properties of cement-based materials-a review[J/OL]. Construction and Building Materials, 2019, 234[2020-09-08] .https://doi.org//10.1016/j.conbuildmat.2019.117424.
    [2] 朱红兵,张娜,余志武,等.钢-聚丙烯混杂纤维陶粒混凝土与螺纹钢筋黏结力学特性[J].工业建筑,2022,52(2):32-36

    ,114.
    [3] 中国煤炭工业协会. 2020年度煤炭行业发展年度报告[R].北京:中国煤炭工业协会,2021.
    [4] 刘艳,苏艳芹,邓芃,等.持续荷载和氯盐侵蚀下钢筋与陶粒混凝土黏结性能研究[J].工业建筑,2022,52(3):183-190.
    [5] HUANG G, JI Y, LI J, et al. Improving strength of calcinated coal gangue geopolymer mortars via increasing calcium content[J]. Construction and Building Materials, 2018, 166:760-768.
    [6] YAO Z T, JI X S, SARKER P K, et al. A comprehensive review on the applications of coal fly ash[J]. Earth-Science Reviews, 2015, 141:105-121.
    [7] JABLONSKA B, KITYK A V, BUSCH M, et al. The structural and surface properties of natural and modified coal gangue[J]. Journal of environmental management, 2017, 190:80-90.
    [8] SUN Y Z, FAN J S, QIN P, et al. Pollution extents of organic substances from a coal gangue dump of Jiulong Coal Mine, China[J]. Environmental Geochemistry and Health, 2009, 31(1):81-89.
    [9] LI J, WANG J. Comprehensive utilization and environmental risks of coal gangue:a review[J/OL]. Journal of Cleaner Production, 2019, 239[2021-12-01] .https//:doi.org/10.1016/j.clepro.2019.117946.
    [10] QUEROL X, ZHUANG X, FONT O, et al. Influence of soil cover on reducing the environmental impact of spontaneous coal combustion in coal waste gobs:a review and new experimental data[J]. International Journal of Coal Geology, 2011, 85(1):2-22.
    [11] QUEROL X, IZQUIERDO M, MONFORT E, et al. Environmental characterization of burnt coal gangue banks at Yangquan, Shanxi Province, China[J]. International Journal of Coal Geology, 2008, 75(2):93-104.
    [12] 吴振华,何静.煤矸石对水泥抗压强度性能的影响[J].混凝土, 2020(7):81-83.
    [13] 田耀刚.高强次轻混凝土的研究[D].武汉:武汉理工大学, 2005.
    [14] 赵联桢.矿物掺合料对混凝土早期收缩与力学性能的影响[D].南京:南京水利科学研究院, 2010.
    [15] 汪振双,谭晓倩,周梅,等.煤矸石粗集料粒径对混凝土性能的影响[J].沈阳大学学报(自然科学版), 2016,28(1):69-73.
    [16] 张凯峰,吴雄,杨文,等.煤矸石建材资源化的研究进展[J].材料导报, 2013,27(增刊1):290-293.
    [17] 王国平.辽宁阜新煤矸石资源化研究[D].成都:成都理工大学, 2005.
    [18] 陈炜林.煤矸石作为水泥混凝土骨料可行性的基础研究[D].北京:北京工业大学, 2010.
    [19] 邱继生,侯博雯,关虓,等.煤矸石理化性质对混凝土抗压强度的影响[J].非金属矿, 2019,42(2):29-32.
    [20] 段晓牧.煤矸石集料混凝土的微观结构与物理力学性能研究[D].徐州:中国矿业大学, 2014.
    [21] 李明泽.高性能煤矸石混凝土性能的研究[D].沈阳:沈阳建筑大学, 2014.
    [22] 顾炳伟,王培铭.不同产地煤矸石特征及其火山灰活性研究[J].煤炭科学技术, 2009,37(12):113-116.
    [23] 胡盛,张丹丹,石新雨,等.恩施矿区煤矸石中白炭黑的提取试验[J].化工新型材料, 2015,43(11):43-45.
    [24] 许红亮,郭辉,姜三营,等.平顶山矿区一矿煤矸石特征及其利用途径分析[J].中国矿业, 2012,21(7):49-52.
    [25] 胡明玉,樊财进,叶晓春. SiO2-Al2O3-MgO系煤矿废弃物泡沫隔热陶瓷的制备研究[J].人工晶体学报, 2019,48(2):280-285.
    [26] CHEN H, ZHU H, MA H, et al. Experimental study on chloride ion penetration resistance of coal gangue concrete under multi-factor comprehensive action[J]. World Journal of Engineering and Technology, 2019, 7(2):58-64.
    [27] 郝志飞,张印民,张永锋,等.准格尔地区煤矸石的矿物学分析和热活化研究[J].硅酸盐通报, 2016,35(4):1198-1202.
    [28] 张超.路用煤矸石环境影响评价[J].交通环保, 2002(1):4-6.
    [29] 郑烨,马志斌,关彦军,等.煤矸石灰添加对准东煤灰熔融特性影响[J].化工进展, 2019,38(4):1714-1720.
    [30] QIU J, ZHOU Y, VATIN N I, et al. Damage constitutive model of coal gangue concrete under freeze-thaw cycles[J/OL]. Construction and Building Materials, 2020, 264[2020-12-30] .https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120720.
    [31] 姚永建,张辉,黄建军,等.煤矸石的分级分质技术研究[J].煤炭加工与综合利用, 2018(12):38-41.
    [32] 李月香,李超刚,俞心刚.煤矸石掺量对泡沫混凝土性能的影响[J].新型建筑材料, 2017,44(11):117-120.
    [33] 张霓,郑晨阳,赵中伟,等.GFRP管-煤矸石混凝土-钢管空心柱轴压试验[J].建筑材料学报,2021,24(3):571-577.
    [34] ZHOU M, DOU Y, ZHANG Y, et al. Effects of the variety and content of coal gangue coarse aggregate on the mechanical properties of concrete[J]. Construction and Building Materials, 2019, 220:386-395.
    [35] 牛晓燕,高琦翔,李深圳,等.非自燃煤矸石粗骨料对混凝土力学性能的影响[J].河北大学学报(自然科学版), 2022,42(2):131-138.
    [36] 毛明杰,黄博文,陈浩旭,等.未燃煤矸石粗骨料混凝土高温后的损伤研究[J].建筑结构, 2022,52(增刊1):1566-1570.
    [37] 白国良,刘瀚卿,刘辉,等.煤矸石理化特性及其对混凝土强度的影响[J/OL].建筑结构学报[2022-02-09] .https://doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2021.0735.
    [38] GUAN X, CHEN J, QIU J, et al. Damage evaluation method based on ultrasound technique for gangue concrete under freezing-thawing cycles[J/OL]. Construction and Building Materials, 2020, 246[2022-01-01] .https//:doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.118437.
    [39] 顾云,张彬.煤矸石集料混凝土工作与力学性能研究[J].混凝土, 2019(7):71-73.
    [40] 马宏强,易成,朱红光,等.煤矸石集料混凝土抗压强度及耐久性能[J].材料导报, 2018,32(14):2390-2395.
    [41] 苗昊逸,张泽平,宫立,等.煤矸石玻化微珠保温混凝土试验研究[J].混凝土, 2017(2):152-154.
    [42] 周梅,崔翰博,赵华民,等.自燃煤矸石粗骨料混凝土Bolomey公式的修正[J].公路交通科技, 2016,33(8):18-24.
    [43] 王庆贺,李喆,周梅,等.自燃煤矸石骨料取代率对煤矸石混凝土梁受弯性能的影响[J].建筑结构学报, 2020,41(12):64-74.
    [44] 吴秀峰,周梅,崔正龙.自燃煤矸石粗集料对混凝土强度影响的试验研究[J].工业建筑, 2009,39(3):81-85.
    [45] 周梅,浦倍超,徐秒,等.附加水及预湿时间对自燃煤矸石砂轻混凝土性能影响[J].硅酸盐通报, 2013,32(12):2421-2426.
    [46] 程文环.泥质页岩煤矸石对混凝土常温及高温性能影响[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2015.
    [47] 孙强.煤矸石混凝土力学性能研究[D].沈阳:沈阳建筑大学, 2015.
    [48] 陈彦文,孙强,王宁,等.自燃煤矸石混凝土的试验研究[J].混凝土, 2014(10):63-65.
    [49] 赵振清.掺煤矸石混凝土力学及收缩性能研究[D].沈阳:沈阳建筑大学, 2015.
    [50] LI Y, LIU S, GUAN X. Multitechnique investigation of concrete with coal gangue[J/OL]. Construction and Building Materials, 2021, 301[2022-01-01] .https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.1124114.
    [51] 李深圳.非自燃煤矸石混凝土的基本力学性能与抗高温性能研究[D].保定:河北大学, 2021.
    [52] 何文波.煤矸石粗骨料混凝土性能研究[D].泰安:山东农业大学, 2017.
    [53] 李少伟,周梅,张莉敏.自燃煤矸石粗骨料特性及其对混凝土性能的影响[J].建筑材料学报, 2020,23(2):334-340.
    [54] 白朝能,李霖皓,沈远,等.不同取代方式下煤矸石对低强度混凝土强度的影响[J].煤炭科学技术, 2020,48(增刊1):270-277.
    [55] ZHANG Y, WANG Q, ZHOU M, et al. Mechanical properties of concrete with coarse spontaneous combustion gangue aggregate (SCGA):experimental investigation and prediction methodology[J/OL]. Construction and Building Materials, 2020, 255[2022-04-05] .https://doi.org/0.1016/j.conbuildmat.2020.119337.
    [56] 刘世,刘海卿,邢粟.煤矸石混凝土水分传输及分布预测[J].硅酸盐通报, 2018,37(3):786-791.
    [57] 陈彦文,丁兆阳,祝金崧,等.煤矸石掺量对混凝土耐久性影响研究[J].混凝土, 2015(5):87-89.
    [58] 戚鹏.煤矸石粗集料混凝土的工程可行性研究[J].资源信息与工程, 2020,35(1):56-60.
    [59] 张金喜,陈炜林,杨荣俊.煤矸石集料基本性能的试验研究[J].建筑材料学报, 2010,13(6):739-743.
    [60] 张金喜,陈炜林,金珊珊,等.煤矸石集料混凝土耐久性研究[J].北京工业大学学报, 2011,37(1):116-125.
    [61] 宋洋,赵禹,祝百茹.煤矸石轻集料混凝土性能试验研究[J].非金属矿, 2014,37(1):28-30.
    [62] 董作超.煤矸石集料混凝土的力学性能与抗碳化试验研究[D].徐州:中国矿业大学, 2016.
    [63] 陈彦文,牛晚扬,丁兆阳.煤矸石混凝土弹性模量的试验研究[J].混凝土, 2016(4):20-23.
    [64] 苏煜翔.煤矸石混凝土基本力学性能试验研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2021.
    [65] OLORUNSOGO F T, PADAYACHEE N. Performance of recycled aggregate concrete monitored by durability indexes[J]. Cement and concrete research, 2002, 32(2):179-185.
    [66] 张金喜,张建华,王德志.关于低品质粗集料抗冻性能研究[J].混凝土, 2005(8):11-15.
    [67] 顾荣军,袁江,耿欧,等.再生骨料的基本性能研究[J].混凝土,2009(9):85-86.
    [68] HUANG M, DUAN J, WANG J. Research on basic mechanical properties and fracture damage of coal gangue concrete subjected to freeze-thaw cycles[J]. Advances in Materials Science and Engineering, 2021, 2021(7):1-12.
    [69] 王晴,黄成洋,刘锁,等.煤矸石取代粗集料的混凝土抗冻性的研究[J].混凝土, 2015(9):77-79.
    [70] 邱继生,潘杜,关虓,等.冻融环境下煤矸石混凝土损伤演化规律研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2017,49(5):654-658.
    [71] 崔正龙,郝敬力,陈龙,等.自燃煤矸石混凝土强度及干燥收缩裂缝试验研究[J].非金属矿, 2015,38(6):76-78.
    [72] 王晴,赵振清,刘颖琦,等.煤矸石混凝土收缩性能的研究[J].混凝土, 2015(10):68-70.
    [73] SUN J, LU L. Coupled effect of axially distributed load and carbonization on permeability of concrete[J]. Construction and Building Materials, 2015, 79:9-13.
    [74] 施惠生,施韬,陈宝春,等.掺矿渣活性粉末混凝土的抗氯离子渗透性研究[J].同济大学学报(自然科学版), 2006(1):93-96.
    [75] 王晴,刘锁,王继博,等.煤矸石粗集料混凝土抗氯离子渗透性能的研究[J].混凝土, 2016(8):36-38.
    [76] 黄成洋.煤矸石取代粗集料的混凝土抗渗性和抗冻性研究[D].沈阳:沈阳建筑大学, 2015.
    [77] 沈洋,许仲梓,吴承祯,等.界面区结构对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响[J].硅酸盐学报, 1996(2):119-125.
    [78] 王培铭,刘贤萍,胡曙光,等.硅酸盐熟料-煤矸石/粉煤灰混合水泥水化模型研究[J].硅酸盐学报, 2007(增刊1):180-186.
    [79] LIN K L, LIN C Y. Hydration characteristics of waste sludge ash utilized as raw cement material[J]. Cement and Concrete Research, 2005, 35(10):1999-2007.
    [80] YANG R, BUENFELD N R. Binary segmentation of aggregate in SEM image analysis of concrete[J]. Cement and Concrete Research, 2001, 31(3):437-441.
    [81] 王晴,冉坤,王继博,等.自燃型煤矸石混凝土界面过渡区微观特性研究[J].混凝土, 2021(8):69-71.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-05
  • 网络出版日期:  2023-05-25
  • 刊出日期:  2023-01-20

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