煤矸石砂
结构混凝土细骨料
以煤矸石砂替代天然砂,使混凝土在保持相近力学性能的同时大幅降低环境影响。
张童 · Qingru, Zhu · 刘海清 · 高山
Construction and Building Materials 2024
参数信息
- 刚度降幅(RC柱)
- 29.2 %
- 极限承载力降幅(RC柱)
- 11.4 %
- 刚度降幅(钢管混凝土柱)
- 8.2 %
- 极限承载力降幅(钢管混凝土柱)
- 5.1 %
- 设计方法预测误差范围(RC柱)
- 10 %
- 设计方法预测误差范围(钢管混凝土柱)
- 6 %
技术优势
承载力损失可控
与钢筋混凝土柱相比,钢管混凝土柱在100%替代率下极限承载力仅降低5.1%,刚度降低8.2%,结构性能损失更小。
延性反而提高
钢管混凝土柱的延性随替代率增加呈上升趋势,因为钢管对强度降低的核心混凝土产生更强的约束效应。
环境效益显著
生命周期评价表明替代率与支付意愿正相关,且钢管混凝土柱在相同替代率下的力学-环境综合效率因子高于钢筋混凝土柱。
应用场景
- 可持续混凝土:用煤矸石砂替代天然砂,减少资源消耗和固废堆放
- 钢管混凝土柱:钢管约束缓解煤矸石砂导致的强度下降,保持延性和承载力
- 结构混凝土:在结构构件中验证煤矸石砂的适用性,提供设计方法
- 固废资源化:将煤矸石转化为细骨料,实现大宗固废高值化利用
- 绿色建材:全生命周期视角证实环境收益,符合绿色建材评价导向