淺談煤矸石在建筑工程中的應(yīng)用

曹洵鋮

摘 要：煤矸石材料是洗煤與采煤過程中排出的廢棄物，長期大量的堆放對于礦區(qū)造成了巨大的危害，煤矸石是是一種良好的材料，在建筑領(lǐng)域中有著一定的發(fā)展?jié)摿?。這幾年，在國家政策的引導(dǎo)下，在黃鐵礦、發(fā)電和制造建筑材料等方面煤矸石得到了較為充分的研究開發(fā)并回收再利用。該文主要針對煤矸石在建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：煤矸石 建筑工程 應(yīng)用

中圖分類號：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0087-02

煤矸石是采煤和洗煤過程中排放的固體廢棄物，它是在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤更堅(jiān)硬的黑灰色巖石。在以前煤矸石沒有得到很好的運(yùn)用，大多數(shù)成為一種廢棄物堆積在一起，隨著用煤量的不斷增加，煤矸石的數(shù)量也越來越多，對于礦區(qū)的生產(chǎn)安全造成了很大的威脅。這幾年，在國家政策的引導(dǎo)下，在黃鐵礦、發(fā)電和制造建筑材料等方面煤矸石得到了較為充分的研究開發(fā)并回收再利用。

1 煤矸石的特點(diǎn)

我國因?yàn)槿丝诒姸?，年均煤產(chǎn)量為世界首位。煤矸石作為煤的附屬品，其排放量占煤層生產(chǎn)量的10%左右。如今中國每年煤產(chǎn)量在24億噸，由此可知煤矸石的排放量有1.6億噸左右。煤矸石堆積如山已有1500多座，至少40億噸以上的堆積量，煤矸石的廢物排放量占全國工業(yè)廢物排放量的40%以上，因?yàn)槊喉肥旧砭哂凶匀嫉奶匦?，對于礦區(qū)以及附近建筑設(shè)施和人身安全有極大的安全隱患。煤矸石的化學(xué)性質(zhì)：它主要是由硅元素和鋁元素構(gòu)成，是火山灰發(fā)生的基礎(chǔ)條件，在一定條件下可以污染水體、破壞土壤環(huán)境。綜上所述，研究開發(fā)煤矸石已經(jīng)是必不可免的事情。

2 煤矸石在建筑工程中的趨勢

2.1 墻體材料

煤矸石在墻體材料中的使用是利用還沒有自燃的煤矸石與粘結(jié)料，這種物質(zhì)結(jié)合在一起生成煤矸石磚。煤矸石磚在生產(chǎn)過程中用到了大量的煤矸石，這樣可以取代之前的粘土磚，不僅降低了對土地的的損壞，還可以依據(jù)煤矸石本身具有熱量，用作燃料，減少了一部分原煤的使用，可以起到節(jié)能減排的作用，也節(jié)約了能源。同時(shí)，在不斷的試驗(yàn)嘗試中發(fā)現(xiàn)，煤矸石相對于傳統(tǒng)的粘土磚來說在抗壓、抗折、經(jīng)受酸堿腐蝕等方面有不可比擬的優(yōu)越性。所以，生產(chǎn)煤矸石磚是一件非常節(jié)能環(huán)保的事情，需要注意的是，煤矸石磚的生成是有條件的，并不是所有的煤矸石都可以用來制作煤矸石轉(zhuǎn)。通過檢測發(fā)現(xiàn)，在泥質(zhì)和碳質(zhì)頁巖煤矸石成層狀，容易風(fēng)化、碎片、打磨，這些特點(diǎn)都有利于制作出上好的煤矸石磚。

在生產(chǎn)煤矸石磚的過程，要注意它本身的二氧化硅的含量，過大過小都會對磚的質(zhì)量產(chǎn)生影響。煤矸石磚在制作的過程要注意本身化學(xué)元素的含量還要注意其煤矸石顆粒的影響。如今，煤矸石磚的使用迅速發(fā)展，是一種新興的綠色墻體材料，它不僅是可以取代以前的粘土磚，還具有保持溫度、節(jié)能環(huán)保的作用。

2.2 水泥基

因?yàn)槊喉肥c煤層是相生相伴的材料，所以多少會含有一定的碳，碳對于水泥制作的各個(gè)方面都會有影響，比如說耐久性、需水量和水泥的強(qiáng)度等方面。所以煤矸石一定要經(jīng)過自燃之后能使用，或是經(jīng)過其他手段去除煤矸石中的碳含量。通過將煤矸石加入到水泥凈漿和水泥沙漿中，可以降低水泥的制作成本，并且根據(jù)煤矸石本身的物理特性可以增強(qiáng)水泥的緊實(shí)度和對水的吸附性。在將煤矸石加入到水泥混凝土中要注意煤矸石的添加量，適當(dāng)?shù)奶砑涌梢云鸬胶芎玫木o實(shí)作用，使更多的水來滋潤水泥。

煤矸石不僅可以在水泥中做附屬材料，還可以作為輕集料使用。因?yàn)槊喉肥旧碇亓枯^小，表面不光滑的特點(diǎn)可以讓經(jīng)過水泥水化的產(chǎn)物更加輕松的進(jìn)入到水泥中，同時(shí)增強(qiáng)集料和水泥之間的粘合力。

2.3 筑路填充

將煤矸石用到筑路材料中有許多的好處，像抗侵蝕、無需特別的處理等，但是依據(jù)煤矸石的性質(zhì)不同，對于材料的選用也十分嚴(yán)格，需要存放5年以上并且煤矸石自身的各方面含量組成要屬于上品才可以。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)將煤矸石運(yùn)用到筑路材料中可以有效的提高筑路材料的強(qiáng)度，能夠在冬天也不產(chǎn)生因?yàn)楹涠沟缆穬鰤膬隽训默F(xiàn)象。煤矸石還可以作為填充材料使用，同樣選用良好配置的材料，通過均勻的配置研究，選取最佳的方案配置，使填充物體的緊密度和強(qiáng)度大大提高。

在市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展下，建筑市場的經(jīng)濟(jì)成分愈加復(fù)雜，給某些不法分子提供了可乘之機(jī)，在煤矸石材料的應(yīng)用中，應(yīng)用規(guī)范程度還有待提升，部分人員不了解該種材料的使用規(guī)范，未嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)來開展，影響了建筑單位的效益。為此，針對我國應(yīng)用方法上存在的漏洞，應(yīng)用方應(yīng)該加強(qiáng)應(yīng)用過程中的某些環(huán)節(jié)，例如加強(qiáng)對于樣品的選取，對于應(yīng)用中存在誤差的數(shù)據(jù)，應(yīng)該及時(shí)對其進(jìn)行摒棄。

3 充分發(fā)揮煤矸石在建筑工程應(yīng)用優(yōu)勢的措施

雖然煤矸石是一種理想的材料，但是該種材料的應(yīng)用還存在一系列的問題，為了進(jìn)一步發(fā)揮出煤矸石材料的優(yōu)勢，需要采取綜合化的措施：首先，加強(qiáng)儀器和設(shè)備的養(yǎng)護(hù)，煤矸石材料的應(yīng)用離不開設(shè)備的支持，但是，我國很多地區(qū)建筑單位設(shè)備落后，準(zhǔn)確性偏低，為了解決這一問題，不僅要更新先進(jìn)的設(shè)備儀器，還要加強(qiáng)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)，確保儀器與設(shè)備可以時(shí)刻處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。其次，應(yīng)用方法要做到科學(xué)、合理，科學(xué)的應(yīng)用方式也是促進(jìn)煤矸石材料合理應(yīng)用的有效保障，針對我國的情況，必須要革新應(yīng)用方式，既要符合國內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還要注重?cái)?shù)據(jù)的處理；最后，提升數(shù)據(jù)的處理準(zhǔn)確性，在煤矸石材料的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的處理也是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是對于大型建筑工程，尤為如此，由于設(shè)備不同，同一種類的煤矸石材料在應(yīng)用時(shí)，結(jié)果也可能不同的，這就需要相關(guān)人員合理的取舍數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)來確定好加工工藝。

4 結(jié)語

煤矸石作為一種礦區(qū)廢棄物，價(jià)格相對于其他材料說較為便宜，資源也較為豐富，經(jīng)過研究與推廣已經(jīng)在許多的建筑領(lǐng)域取得了非常好的使用效果。煤矸石不僅使建材材料的各項(xiàng)性能得以提高，還降低了建筑材料的使用成本，更加的節(jié)能環(huán)保。煤矸石的使用要根據(jù)它不同的特性用于不同的地方，依據(jù)的它的分類、顆粒的含量、直徑、等級配置這些因素應(yīng)用到各自相宜的領(lǐng)域。相信經(jīng)過不斷研究發(fā)展，煤矸石的應(yīng)用會更加廣泛，為人類節(jié)省更多的資源。

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