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史艳忠1 ,2

 

( 1 .  神木职业技术学院 ，神木 719300 ;  2.  西安建筑科技大学 ，西安 710055)

摘   要 ：为扩大煤炭工业固体废弃物煤矸石在建筑行业的利用场景 ，降低天然建筑材料使用量 ，减小环境污染 ，采用煤矸石制备粗骨料取代天然碎石 ， 以粉煤灰 、硅灰作为补强矿物材料制备煤矸石混凝土 ，研究干湿循环对煤矸石混凝土抗氯盐侵蚀机理及影响。结果表明： 随氯盐干湿循环侵蚀作用次数增加 ，煤矸石混凝土的抗压强度呈先增大后降低 、质量损失率呈先减小后增大趋势 ，煤矸石取代率为 25% 、50% 的混凝土相对动弹性模量先增大后减小 ，相同深度处自由氯离子含量不断增大 ；随煤矸石取代率增加 ，150 次干湿循环后抗压强度、相对动弹性模量减小 ，质量损失率 、 自 由氯离子含量增大 ；经粉煤灰 、硅灰补强作用 ，煤矸石取代率为 25% 、 50% 的混凝土抗氯盐侵蚀性能大于天然碎石混凝土 ，取代率超过 50% 后 ，抗氯盐侵蚀性能迅速降低。研究成果可为氯盐侵蚀环境下煤矸石混凝土的应用提供理论支撑。

关键词：煤矸石粗骨料 ；混凝土 ；干湿循环 ；氯盐侵蚀 ；劣化规律

中图分类号：TU528           

文献标志码：A          

 文章编号： 1005- 8249   (2025)  04- 0029- 06

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .04.006

SHI Yanzhong1 , 2

( 1 . Shenmu Vocational & Technical College , Shenmu 719300 , China;

2. Xi ’an University of Architecture and Technology ,  Xi ’an ,  710055 , China)

Abstract :  To expand the utilization scenarios of coal gangue , a solid waste from the coal industry , in  the construction sector ,reduce the consumption of natural building materials , and  minimize  environmental  pollution , coal  gangue  was  used  to  prepare coarse aggregates  as  a  substitute  for  natural crushed stone .  Fly  ash  and  silica  fume  were employed  as  reinforcing  mineral materials  to  produce  coal  gangue  concrete .  This  study  investigated  the mechanism  and  impact  of  wet  -  dry  cycles  on  the resistance of coal gangue concrete to chloride salt erosion. The  results  showed  that as the number of wet - dry  cycles  of chloride salt erosion increased ,  the compressive  strength  of coal  gangue  concrete  first  increased  and  then  decreased , while  the  mass  loss rate first  decreased  and  then  increased.  The  relative dynamic  elastic  modulus  of  concrete  with  25%  and  50% coal gangue replacement rates first increased and then decreased , and the free chloride ion content at the  same depth continuously increased.With an increase in the coal gangue replacement rate , after  150 wet - dry  cycles , the  compressive  strength  and  relative  dynamic elastic modulus decreased ,  while the mass loss rate and free chloride ion content increased. Due to the reinforcing effects  of fly ash and silica fume ,  the chloride erosion resistance of concrete with 25%  and 50%  coal gangue replacement rates  exceeded that of natural crushed stone concrete. However , when  the replacement  rate  exceeded  50% , the  chloride  erosion resistance decreased rapidly. The research findings provide theoretical  support for the application of coal gangue concrete in chloride erosion environments. 

Key words :  gangue coarse aggregate;  concrete;  wet and dry cycles;  chlorine salt erosion;  deterioration pattern

基金项目： 陕西省教育厅 2022 年度一般专项科研计划项目（ 自然科学项目） (22JK0369) ；神木职业技术学院科学研究计划项目(2024ZK09) 。

作者简介：史艳忠  (1983—) ,  男 ，博士研究生 ，副教授 ，研究方向：建筑工程 、岩土工程。

收稿日期：2025 - 01 - 09