利用岩土工程和地质特征分析方法，将煤矿剥离物作为可持续骨料应用于混凝土中以实现其价值化

《Land Degradation & Development》：Valorization of Coal Mine Overburden as Sustainable Aggregate in Concrete Using Geotechnical and Geological Characterization

印度焦拉亚煤田Bhowra和Dhansar煤矿的覆土作为可持续混凝土粗骨料替代品，经印度标准测试显示其物理力学性能达标。100%替换率下M-30混凝土56天抗压强度达48MPa，矿物成分以石英、高岭土为主，低有害金属，可减少天然骨料使用30%-50%，年减量5-10亿吨，助力循环经济。

　　

摘要

印度的大规模煤炭开采产生了大量的废石（OB）废弃物，这加剧了土地和环境问题。本研究首次评估了来自Bhowra和Dhansar矿（Jharia煤田）的废石作为混凝土中传统粗骨料的可持续替代品的可能性。研究人员收集了5吨废石，按照印度标准方法对其进行了全面的岩土工程、矿物学和力学性能测试。使用废石制成的混凝土混合物（替代比例25%–100%）表现出特定的比重（2.77–2.52）、吸水率（1.02%–2.21%）和体积密度（1.61–1.38 kg/L），其骨料抗压强度和冲击性能均符合IS:383-1970标准。当废石替代比例达到100%时，M-30混凝土在56天后的抗压强度仍为48 MPa，适合用于建筑。矿物学分析显示主要成分包括石英、高岭石、石膏、赤铁矿和方解石，且含有较高的SiO₂含量，有害金属含量较低。显微镜和光谱分析进一步证实了这些矿物的稳定性以及不存在有害物质。结果表明，在替代比例≤50%的情况下，Bhowra废石能够提供良好的力学性能，并且强度损失很小。这些发现表明，废石是一种可行的、环保的骨料选择，有望将天然骨料的使用量减少30%–50%，每年减少500万至1000万吨的采矿废弃物，从而支持建筑行业的循环经济发展目标。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。