礦物摻合料對煤矸石透水磚性能的影響研究

礦物摻合料對煤矸石透水磚性能的影響研究

摘要：

隨著人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，煤矸石綜合利用成為解決煤矸石庫存和環(huán)境污染的重要途徑。煤矸石透水磚作為一種新型建筑材料，具有透水性能和資源化利用的優(yōu)勢。為了進(jìn)一步提高煤矸石透水磚的性能，本文通過研究礦物摻合料對煤矸石透水磚性能的影響，為其制備工藝提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：煤矸石；透水磚；礦物摻合料；性能；影響

一、引言

煤矸石是在采煤過程中產(chǎn)生的廢棄物，含有大量的煤炭、巖石和其他礦物質(zhì)。傳統(tǒng)處理方式主要是填埋或堆放，這不僅浪費(fèi)了資源，還給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。因此，研究煤矸石的綜合利用成為當(dāng)前的重要課題之一。透水磚是一種具有良好透水性能的建筑材料，廣泛應(yīng)用于園林景觀、人行道和廣場等場所，有助于城市雨水的滲透和下滲，減輕城市排水壓力。本研究旨在探討礦物摻合料對煤矸石透水磚性能的影響，為有效利用煤矸石和生產(chǎn)高性能透水磚提供科學(xué)依據(jù)。

二、實(shí)驗(yàn)材料

2.1煤矸石

本實(shí)驗(yàn)選取當(dāng)?shù)孛旱V的矸石樣品作為原料，通過破碎和篩分得到0-5mm的顆粒。

2.2礦物摻合料

在煤矸石中摻入石灰、水泥和粉煤灰等礦物材料，作為摻合料。石灰和水泥均為工業(yè)品，粉煤灰為煤矸石燃燒后的副產(chǎn)品。

三、實(shí)驗(yàn)方法

3.1配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)研究目的和原材料的特性，設(shè)計(jì)不同配合比試塊進(jìn)行性能測試。采用最優(yōu)配合比制備透水磚。

3.2透水性能測試

使用透水儀對不同配合比試塊進(jìn)行透水性能測試，測量其透水流量和透水壓力。

3.3抗壓強(qiáng)度測試

在透水磚試塊的制備過程中，應(yīng)用適當(dāng)?shù)恼駬v和養(yǎng)護(hù)措施，以保證試塊的質(zhì)量。經(jīng)過一定時間的養(yǎng)護(hù)后，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試。

3.4結(jié)構(gòu)分析

通過光學(xué)顯微鏡觀察透水磚試塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析摻合料對試塊微觀結(jié)構(gòu)的影響。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1透水性能

通過對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)摻合料的添加可以明顯改善煤矸石透水磚的透水性能。其中，石灰的添加使得透水性能提高最明顯，粉煤灰的添加對透水性能的改善效果較弱。

4.2抗壓強(qiáng)度

礦物摻合料的添加對透水磚的抗壓強(qiáng)度有一定的影響。相對于未添加摻合料的試塊，添加礦物摻合料的試塊抗壓強(qiáng)度略有提高，但增幅不大。

4.3結(jié)構(gòu)分析

光學(xué)顯微鏡下觀察透水磚試塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)摻合料的添加可以減少煤矸石顆粒間的孔隙度，提高試塊的致密度和抗?jié)B性能。

五、結(jié)論

本研究通過對礦物摻合料對煤矸石透水磚性能的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得出以下結(jié)論：

1.石灰和粉煤灰的添加可以明顯改善煤矸石透水磚的透水性能，其中石灰的效果最為顯著；

2.礦物摻合料的添加對煤矸石透水磚的抗壓強(qiáng)度影響較小，提高效果不明顯；

3.摻合料的添加可以減少煤矸石顆粒間的孔隙度，提高試塊的致密度和抗?jié)B性能。

綜上所述，礦物摻合料的添加對煤矸石透水磚的性能有顯著影響，通過優(yōu)化摻合料的配比和制備工藝，可以進(jìn)一步提高煤矸石透水磚的性能，實(shí)現(xiàn)煤矸石的有效利用和環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)。

通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，添加石灰和粉煤灰可以明顯改善煤矸石透水磚的透水性能，其中石灰的效果更為顯著。礦物摻合料的添加對透水磚的抗壓強(qiáng)度影響較小，提高效果不明顯。此外，摻合料的添加能夠減少煤矸石顆粒之間的孔隙度，