發(fā)布時間：2018-06-26 05:57

  本文選題：煤矸石 + �；⒅���； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：煤矸石作為煤炭開采過程中的附加產(chǎn)物,是一種強度性能介于煤炭和天然石子之間的物質(zhì),若不能加以有效利用,不僅會占用大量的土地資源,而且也會對周圍的水資源和大氣環(huán)境帶來一定程度的影響。將煤矸石作為混凝土的骨料配制混凝土是有效利用煤矸石的一種途徑;本文所研究的課題正是基于目前我國乃至全球?qū)?jié)能、綠色、環(huán)保理念的大力倡導(dǎo),將煤矸石摻入�；⒅楸鼗炷�(下文簡稱TIC)中作粗骨料,成功的配制出了強度等級為C30~C45、導(dǎo)熱系數(shù)為0.4978~0.7840W/(m·K)的煤矸石�；⒅楸鼗炷�(下文簡稱CGTIC)這種新型綠色建筑材料。CGTIC作為一種全新的建筑材料,其諸多特性和性能尚不得而知,因此本文主要依據(jù)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標準》(GB/T50081-2002)對其包括立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、靜力受壓彈性模量、抗折強度、劈裂抗拉強度等在內(nèi)的各項基本力學(xué)性能進行了試驗探索研究,具體開展的研究工作如下:(1)參考了普通混凝土和TIC的配合比對CGTIC的配合比進行了設(shè)計,并經(jīng)過一系列試配過程最終配制出了符合預(yù)期標準的混凝土,確定了5種不同煤矸石摻量的保溫混凝土的配合比。(2)對5種不同煤矸石摻量的保溫混凝土的各項基本力學(xué)性能進行了試驗研究,發(fā)現(xiàn)其破壞形態(tài)與破壞機理與普通混凝土和TIC存在著較大的差異,CGTIC在外界荷載作用下的破壞不僅僅發(fā)生在傳統(tǒng)的薄弱區(qū)域——粗骨料與水泥漿膠體的接觸面上,同時煤矸石這種粗骨料本身也發(fā)生了破壞。(3)在基本力學(xué)性能試驗的基礎(chǔ)上分析研究了CGTIC的各項性能受煤矸石摻量的影響規(guī)律和其立方體抗壓強度隨齡期發(fā)展的變化規(guī)律。結(jié)果表明CGTIC的各項基本力學(xué)性能均隨著煤矸石摻量的增加有著不同程度的降低,這主要是由煤矸石本身強度較低、節(jié)理發(fā)育、針片狀含量較多等原因造成的,其中煤矸石的摻量對劈裂抗拉強度的影響最為顯著;其立方體抗壓強度隨著齡期增加呈現(xiàn)先快后慢的發(fā)展規(guī)律,與煤矸石摻量關(guān)系不大,并且屬于早強混凝土。(4)運用有限元軟件ANSYS對CGTIC的框架結(jié)構(gòu)進行了靜力作用下的模擬分析,發(fā)現(xiàn)其不僅能減輕結(jié)構(gòu)自重、提升結(jié)構(gòu)安全性能,而且可以降低結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的應(yīng)力、減小配筋率。(5)對CGTIC的直接經(jīng)濟效益、綜合社會效益以及環(huán)境效益進行了分析,結(jié)果表明將其用于實際建筑工程中不僅可行,而且在諸多方面都有著顯著的效益。
[Abstract]:As an additional product in the process of coal mining, coal gangue is a kind of material whose strength performance is between coal and natural stone. If it can not be used effectively, it will not only occupy a lot of land resources. And will also have a certain degree of impact on the surrounding water resources and atmospheric environment. Using coal gangue as aggregate of concrete to prepare concrete is a way to make effective use of coal gangue. The research topic in this paper is based on the idea of energy saving, green and environmental protection in our country and the whole world. Mixing coal gangue into glass microbead insulation concrete (TIC) as coarse aggregate, The coal gangue vitrified microbead insulation concrete (CGTIC), a new green building material, has been successfully prepared with strength grade C30C45 and thermal conductivity 0.4978 ~ 0.7840W / (m K) as a new kind of building material. Many of its properties and properties are still unknown. Therefore, according to the standard of test methods for mechanical properties of ordinary concrete (GBP / T50081-2002), this paper mainly deals with the cube compressive strength, axial compressive strength, static compressive elastic modulus, flexural strength. The basic mechanical properties, such as splitting tensile strength and so on, are tested and studied. The specific research work is as follows: (1) the CGTIC mixture ratio is designed with reference to the mix ratio of ordinary concrete and TIC. And after a series of trial mixing process, the concrete that meets the expected standard was finally prepared. The mixing ratio of five kinds of insulating concrete with different content of coal gangue is determined. (2) the basic mechanical properties of five kinds of thermal insulation concrete with different content of coal gangue are studied experimentally. It is found that there is a great difference between the failure form and failure mechanism of CGTIC and that of ordinary concrete and TIC. The failure of CGTIC under external load is not only on the contact surface between coarse aggregate and cement slurry colloid, but also on the traditional weak area. At the same time, the coarse aggregate of coal gangue itself has also been destroyed. (3) on the basis of the basic mechanical property test, the influence of coal gangue content on the properties of CGTIC and the variation law of its cube compressive strength with the development of age are analyzed and studied. The results show that the basic mechanical properties of CGTIC decrease in varying degrees with the increase of coal gangue content, which is mainly caused by the low strength of gangue itself, the development of joints and the increase of needle content. The effect of coal gangue content on the splitting tensile strength is the most significant, and the cube compressive strength shows the development law of fast first and then slow with the increase of age, which has little relation to the content of coal gangue. And it belongs to early strength concrete. (4) the static simulation analysis of CGTIC frame structure is carried out by using finite element software ANSYS. It is found that it can not only reduce the weight of the structure and enhance the safety performance of the structure, but also reduce the stress generated in the structure. (5) the direct economic benefit, comprehensive social benefit and environmental benefit of CGTIC are analyzed. The results show that the application of CGTIC in practical construction is not only feasible, but also has remarkable benefits in many aspects.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU528

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本文編號：2069418