摘要:煤矸石材料是洗煤与采煤过程中排出的废弃物,长期大量的堆放对于矿区造成了巨大的危害,煤矸石是是一种良好的材料,在建筑领域中有着一定的发展潜力。这几年,在国家政策的引导下,在黄铁矿、发电和制造建筑材料等方面煤矸石得到了较为充分的研究开发并回收再利用。该文主要针对煤矸石在建筑工程中的应用进行分析。
关键词:煤矸石；建筑工程；应用
1煤矸石的特点
我国因为人口众多,年均煤产量为世界首位。煤矸石作为煤的附属品,其排放量占煤层生产量的10％左右。如今中国每年煤产量在24亿吨,由此可知煤矸石的排放量有1.6亿吨左右。煤矸石堆积如山已有1500多座,至少40亿吨以上的堆积量,煤矸石的废物排放量占全国工业废物排放量的40％以上,因为煤矸石本身具有自燃的特性,对于矿区以及附近建筑设施和人身安全有极大的安全隐患。煤矸石的化学性质:它主要是由硅元素和铝元素构成,是火山灰发生的基础条件,在一定条件下可以污染水体、破坏土壤环境。综上所述,研究开发煤矸石已经是必不可免的事情。
2煤矸石在建筑工程中的趋势
2.1墙体材料
煤矸石在墙体材料中的使用是利用还没有自燃的煤矸石与粘结料,这种物质结合在一起生成煤矸石砖。煤矸石砖在生产过程中用到了大量的煤矸石,这样可以取代之前的粘土砖,不仅降低了对土地的的损坏,还可以依据煤矸石本身具有热量,用作燃料,减少了一部分原煤的使用,可以起到节能减排的作用,也节约了能源。同时,在不断的试验尝试中发现,煤矸石相对于传统的粘土砖来说在抗压、抗折、经受酸碱腐蚀等方面有不可比拟的优越性。所以,生产煤矸石砖是一件非常节能环保的事情,需要注意的是,煤矸石砖的生成是有条件的,并不是所有的煤矸石都可以用来制作煤矸石转。通过检测发现,在泥质和碳质页岩煤矸石成层状,容易风化、碎片、打磨,这些特点都有利于制作出上好的煤矸石砖。在生产煤矸石砖的过程,要注意它本身的二氧化硅的含量,过大过小都会对砖的质量产生影响。煤矸石砖在制作的过程要注意本身化学元素的含量还要注意其煤矸石颗粒的影响。如今,煤矸石砖的使用迅速发展,是一种新兴的绿色墙体材料,它不仅是可以取代以前的粘土砖,还具有保持温度、节能环保的作用。
2.2水泥基
因为煤矸石与煤层是相生相伴的材料,所以多少会含有一定的碳,碳对于水泥制作的各个方面都会有影响,比如说耐久性、需水量和水泥的强度等方面。所以煤矸石一定要经过自燃之后能使用,或是经过其他手段去除煤矸石中的碳含量。通过将煤矸石加入到水泥净浆和水泥沙浆中,可以降低水泥的制作成本,并且根据煤矸石本身的物理特性可以增强水泥的紧实度和对水的吸附性。在将煤矸石加入到水泥混凝土中要注意煤矸石的添加量,适当的添加可以起到很好的紧实作用,使更多的水来滋润水泥。煤矸石不仅可以在水泥中做附属材料,还可以作为轻集料使用。因为煤矸石本身重量较小,表面不光滑的特点可以让经过水泥水化的产物更加轻松的进入到水泥中,同时增强集料和水泥之间的粘合力。
2.3筑路填充
将煤矸石用到筑路材料中有许多的好处,像抗侵蚀、无需特别的处理等,但是依据煤矸石的性质不同,对于材料的选用也十分严格,需要存放5年以上并且煤矸石自身的各方面含量组成要属于上品才可以。经过实验研究发现将煤矸石运用到筑路材料中可以有效的提高筑路材料的强度,能够在冬天也不产生因为寒冷而使道路冻坏冻裂的现象。煤矸石还可以作为填充材料使用,同样选用良好配置的材料,通过均匀的配置研究,选取最佳的方案配置,使填充物体的紧密度和强度大大提高。在市场经济的发展下,建筑市场的经济成分愈加复杂,给某些不法分子提供了可乘之机,在煤矸石材料的应用中,应用规范程度还有待提升,部分人员不了解该种材料的使用规范,未严格按方法上存在的漏洞,应用方应该加强应用过程中的某些环节,例如加强对于样品的选取,对于应用中存在误差的数据,应该及时对其进行摒弃。
3充分发挥煤矸石在建筑工程应用优势的措施
虽然煤矸石是一种理想的材料,但是该种材料的应用还存在一系列的问题,为了进一步发挥出煤矸石材料的优势,需要采取综合化的措施:首先,加强仪器和设备的养护,煤矸石材料的应用离不开设备的支持,但是,我国很多地区建筑单位设备落后,准确性偏低,为了解决这一问题,不仅要更新先进的设备仪器,还要加强设备的养护,确保仪器与设备可以时刻处于良好的运转状态。其次,应用方法要做到科学、合理,科学的应用方式也是促进煤矸石材料合理应用的有效保障,针对我国的情况,必须要革新应用方式,既要符合国内外的相关标准,还要注重数据的处理；最后,提升数据的处理准确性,在煤矸石材料的应用中,数据的处理也是一个关键环节,特别是对于大型建筑工程,尤为如此,由于设备不同,同一种类的煤矸石材料在应用时,结果也可能不同的,这就需要相关人员合理的取舍数据,根据数据来确定好加工工艺。
4结语
煤矸石作为一种矿区废弃物,价格相对于其他材料说较为便宜,资源也较为丰富,经过研究与推广已经在许多的建筑领域取得了非常好的使用效果。煤矸石不仅使建材材料的各项性能得以提高,还降低了建筑材料的使用成本,更加的节能环保。煤矸石的使用要根据它不同的特性用于不同的地方,依据的它的分类、颗粒的含量、直径、等级配置这些因素应用到各自相宜的领域。相信经过不断研究发展,煤矸石的应用会更加广泛,为人类节省更多的资源。
作者：曹洵铖 单位：成都石室中学北湖校区
