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我国是以煤炭为主要能源的国家,煤炭开采产生的煤矸石是目前最大宗的工业固体废弃物,对环境造成的污染已经引起业内广泛关注。因此,煤矸石减量化、资源化和规模化的利用迫在眉睫。煤矸石的组成和性质决定了其在建材领域应用的可能性,其中以煤矸石为骨料替代天然骨料配制混凝土,是规模化消纳煤矸石的最佳途径之一。本文是国家自然科学基金委员会与神华集团有限公司联合资助项目(U1261122)——“煤矸石在水泥和混凝土中资源化利用关键科学问题研究”的子项目,所有研究成果都是在该基金的资助下取得完成的。论文首先对自燃煤矸石骨料含水状态对混凝土拌合物工作性及抗压强度的影响进行了试验研究,提出了自燃煤矸石骨料单位用水量确定依据,为自燃煤矸石骨料混凝土配合比设计奠定了基础；接下来通过对自燃煤矸石粗骨料混凝土抗压强度试验结果的回归分析,建立了适合自燃煤矸石粗骨料强度特征的混凝土强度Bolomey公式；最后通过对不同尺寸的自燃煤矸石粗骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度试验结果统计分析,初步建立了各强度间的换算关系。主要取得以下研究成果：(1)自燃煤矸石骨料的含水状态对混凝土拌合物和易性、硬化强度的影响程度远大于天然骨料,不能按普通混凝土和轻骨料混凝土配合比设计方法确定单位用水量,建议加入适当附加水。(2)自燃煤矸石骨料混凝土拌合物坍落度,随着自燃煤矸石骨料含水量的增大而增大,强度随着自燃煤矸石骨料含水量的增大而减小。自燃煤矸石骨料加入适当的附加水是保证混凝土拌合物和易性和硬化强度的关键,且需要提前对骨料进行吮水润湿。(3)自燃煤矸石粗骨料混凝土与普通混凝土相似,抗压强度与胶水比之间成近似线性关系,但由于粗骨料吸水特征和压碎值与天然碎石区别较大,自燃煤矸石粗骨料混凝土强度Bolomey公式中的回归系数与普通混凝土的不同,建立了与粗骨料压碎值相关的回归系数。(4)自燃煤矸石粗骨料混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度以及抗折强度不在遵循普通混凝土强度的换算系数。