在建筑行业中，结构轻质混凝土（SLWC）因能显著降低结构自重、节约运输成本及能耗而备受青睐。传统上，此类混凝土多依赖天然骨料，但随着全球对可持续发展的重视，利用工业副产物替代天然骨料已成为研究热点。尽管茶灰、糖渣及钢渣等废弃物已被广泛探索，但冶金煤（MC）作为潜在的轻质骨料来源，其应用潜力尚未被充分挖掘。冶金煤是制造优质焦炭的关键原料，具有低密度、高孔隙率和良好的热稳定性，理论上非常适合用于生产轻质混凝土骨料。
本研究针对冶金煤渣在结构轻质混凝土中的应用进行了系统性实验。研究团队设计了五种不同掺量的混合方案，分别以0%、25%、50%、75%和100%的冶金煤替代天然粗骨料。实验涵盖了微观结构分析、化学成分检测以及新拌和硬化混凝土的力学性能测试。结果显示，随着冶金煤掺量的增加，混凝土的密度显著降低，最高可达普通混凝土密度的75.7%（即降低24.3%），完全符合轻质混凝土的分类标准。然而，力学性能随之下降，抗压强度从0%掺量时的37.6 MPa降至100%掺量时的20.7 MPa，抗折强度也从5.17 MPa降至2.75 MPa。此外，弹性模量根据埃及、美国、印度及欧洲四大国际规范计算后，均显示随掺量增加而降低。
尽管高强度性能有所牺牲，但研究发现了极具应用价值的平衡点。掺量为25%和50%的混合料在经历高温环境后，仍能保持足够的结构性能，显示出良好的耐热性。从经济性角度分析，75%冶金煤掺量的轻质混凝土最具成本效益，相比普通混凝土可减少12%的钢筋用量。这一发现不仅验证了冶金煤渣作为骨料的技术可行性，更为解决煤炭开采废弃物堆积问题提供了可持续的解决方案，有助于提升自然资源的利用效率。
对于中国建材行业而言，随着“双碳”目标的推进，利用冶金煤渣等大宗固废替代天然骨料具有巨大的市场潜力和环保价值。建议国内企业关注此类低强度但高减重特性的轻质混凝土在高层建筑填充墙、非承重结构及桥梁铺装等领域的应用，通过优化配合比设计，在满足结构安全的前提下实现降本增效与绿色发展的双赢。