改良铁尾矿砂混凝土的力学和耐腐蚀性能研究

采用高硅型铁尾矿砂制备改良混凝土,并对其抗压强度、渗水性能、冻融特性以及耐腐蚀性进行研究.结果 表明:水灰比为0.45且铁尾矿砂掺量为20％时铁尾矿砂混凝土的抗压强度可达到最大值;随着浸泡酸碱溶液天数的增大,混凝土试样的抗压强度呈现出下降趋势且混凝土的质量损失率呈现出增大趋势.当铁尾矿砂掺量等于30％时,混凝土渗透系数最大;冻融次数的增大使得混凝土的抗压强度和抗冻性不断减小.     

极细高硅型铁尾矿制备超高性能混凝土研究

基于骨料堆积理论和颗粒最紧密堆积理论,利用辽宁地区的高硅型铁尾矿砂替代天然河砂制备绿色新型超高性能混凝土(UHPC),并针对其浆体性能和力学性能开展了研究。结果表明,随着铁尾矿砂替代量的增大,UHPC浆体的流动性逐渐降低,含气量逐渐增大;UHPC试件的抗折强度随着掺量的增大有所上升,但7 d抗压强度随着铁尾矿砂掺量的增大而减小,而28 d龄期的抗压强度随着铁尾矿掺量的增大而增大,并在40%时达到最大值。     

铁尾矿砂水泥砂浆抗压强度及微观结构分析

为研究铁尾矿砂掺入量对水泥砂浆抗压强度及微观结构的影响,采用高硅型铁尾矿废石破碎而来的铁尾矿砂,以不同质量铁尾矿砂等比例代替天然河砂配制水泥砂浆进行抗压试验。对比铁尾矿砂与天然河砂在组成成分、粒形、粒径、级配分布上的差异,分析铁尾矿砂与天然河砂比例不同时水泥砂浆立方体试件的破坏形态以及抗压强度。并使用扫描电子显微镜(SEM)着重分析完全替代下铁尾矿水泥砂浆与天然河砂水泥砂浆的细骨料与水泥胶体的交界面形态及水化产物微观形貌。结果表明:所用铁尾矿砂Si O2含量较高,属于高硅型铁尾矿,由于机制原因造成其多棱角且表面粗糙。替代率对铁尾矿水泥砂浆立方体试件破坏形态没有显著影响,不同替代率下铁尾矿水泥砂浆力学性能均优于天然河砂水泥砂浆。铁尾矿砂的加入会导致水泥砂浆内部结构劣化,但由于铁尾矿砂多棱角、表面粗糙与水泥胶体的机械咬合力较大,而且高硅型铁尾矿砂自身强度较高,弥补了由于结构劣化造成的力学性能损失,使铁尾矿水泥砂浆的基本力学性能仍能满足要求。     

掺铁尾矿蒸压混凝土的性能

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。将铁尾矿替换河砂来制备蒸压混凝土，分析了水泥用量、粉煤灰用量、铁尾矿砂掺量和减水剂用量对蒸压混凝土流动性和抗压强度的影响。将混凝土进行蒸压养护处理，分析不同蒸压时间作用下混凝土的水化机理。结果表明：综合考虑经济性和试样抗压强度，选择水泥用量为551 kg/m³、铁尾矿砂掺量为20%、粉煤灰用量为225 kg/m³和减水剂掺量为0.20%，在上述综合指标作用下，测定混凝土的抗压强度为61.13 MPa。蒸压时间长更能激发铁尾矿砂内部矿物成分的活性，使得混凝土内部的水化反应更彻底，生成的晶体、凝胶的含量也越多，这有效提高混凝土的强度。     

铁尾矿砂掺量对混凝土力学性能、耐久性及水化特性的影响研究

为探究铁尾矿砂掺量对铁尾矿砂混凝土力学性能及耐久性的影响,以唐山某铁尾矿砂为骨料,考察了不同铁尾矿掺量下混凝土的抗压抗折强度、抗冲击性能、抗渗性能以及水化特性。结果表明：①随着铁 尾矿砂掺量的增加,混凝土抗压强度与抗折强度均呈现先增大后减小的趋势,铁尾矿砂掺量为10%时抗压强度最大,铁尾矿砂掺量为20%时抗折强度最大;混凝土的冲击功及断裂吸收能量呈现先增大后减小的趋势,铁 尾矿砂掺量为20%时冲击功及断裂吸收能量取得最大值。②随着铁尾矿砂掺量的增加,混凝土的吸水率逐渐降低,而混凝土的碳化深度及渗透深度先减小后增大,当铁尾矿砂掺量为20%时混凝土的抗碳化性能及抗渗性 能最佳。③随着水化反应的持续进行,水化放热速率呈现增、减、增、减的变化趋势,但同一水化时间下混凝土的水化放热速率随着铁尾矿砂掺量的增大而减小;随着水化时间的延长,混凝土的水化放热量呈现不断 增大的趋势;铁尾矿砂掺量增加,同一水化时间下混凝土的水化放热量越小。     

铁尾矿砂超高性能混凝土的冻融循环耐久性分析

用铁尾矿沙替代河砂制备超高性能混凝土( UHPC),研究不同掺量的 钢纤维( 0%、0. 5%、1%、1. 5%、 2%)对 UHPC 的硫酸盐冻融循环耐久性,基于灰色关联分析了铁尾矿砂 UHPC 盐结晶析出量、质量损失率和动弹性模 量对 28 d 抗压强度的影响大小。 结果表明,铁尾矿砂 UHPC 在经历冻融 循环 200 次后,盐结晶析出量随钢纤维掺量 增加而减小,A05、A10、A15 组的盐结晶析出量较 A0 组分别提高了 108% 、75%、17%,A20 组的盐结晶析出量较 A0 组 减少了 25%;A20、A15、A10、A05 组的质量损失率对比 A0 组分别增加了 23. 5、16. 3、7. 8、1. 3 倍,A20 组在冻融 200 次 前的动弹性模量最高,A0 组在冻融 200 次后的动弹性模量最高,钢纤维掺 量越高,动弹性模量下降越快;对铁尾矿砂 UHPC 28 d 抗压强度的影响最大的为动弹性模量,影响最小的为质量损失率 。     

PVA纤维增强铁尾矿砂混凝土的3D打印力学性能研究

为研究PVA纤维掺量为 0%、0.25%、0.5%、0.75%、1%的铁尾 矿砂混凝土的3D打印力学性能,基于灰 色预测模型分析其流动度和打印高度对抗压强度和抗弯强度的影响大小。 结果表明:3D 打印 PVA 纤维增强铁尾矿 砂混凝土的流动度范围在 159~ 176 mm 内;PVA纤维掺量为 0.5%时,混 凝土流动度最小;PVA 纤维掺量为 1%时,混 凝土流动度最大;其打印模型总高度随水胶比的增大而增大,随 PVA 纤维掺 量的增加而减小;PVA 纤维掺量一定时, 3D打印PVA纤维增强铁尾矿砂混凝土随水胶比的增大,抗压强度逐渐降低 ,但在一定的水胶比下,抗压强度随 PVA 纤维掺量的增加呈现显著降低趋势;3D打印试件的抗弯强度随水胶比的增 大而减小,并随纤维掺量的增大而变化; 3D打印试件的流动度对抗弯强度的影响大,3D打印试件的打印高度对抗压 强度的影响大。     

铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土的制备与孔隙结构研究

为改善因铁尾矿砂过量掺入而导致的蒸压加气轻质混凝土宏观孔隙结构劣化问题,研究发气剂(铝粉)掺量、发气剂与稳泡剂(羟丙基甲基纤维素)质量比对铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土宏观孔隙结构的调节作用,以及对试样抗压强度、体积密度、导热性能的影响.结果表明,在发气剂和稳泡剂质量比为1∶5的情况下,发气剂掺量为0.09％时,铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土具有适中的抗压强度与体积密度,接近?蒸压加气混凝土砌?(GB/T11968—2020)规定的强度等级 A2.5、体积密度等级 B05的要求.在此基础上,进一步提高稳泡剂掺量至发气剂和稳泡剂质量比为1∶7可以有效提高小微孔隙(孔隙面积 ≤0.5 mm2)占比,改善孔隙均匀性,降低孔隙联通率,使铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土单位体积密度下所能承受的压力提高5.19％,导 热 系 数 降 低6.8％,具备更为优良的抗压及隔热性能.     

3D打印铁尾矿砂混凝土的力学和冻融循环耐久性研究

研究铁尾矿砂掺量(0%、15%、30%、45%),加载方向(X、Y、Z),养护龄期(3 d、14 d、28 d)对3D打印铁尾矿砂混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯强度的影响。结果表明:随着铁尾矿砂掺量的增加,3D打印铁尾矿砂混凝土在X、Y、Z方向上的抗压强度均下降,当铁尾矿砂掺量为45%时,3D打印混凝土在X、Y方向上的劈裂抗拉强度较普通混凝土分别降低了17.4%、17.6%,3D打印混凝土在X、Y、Z方向上的抗弯强度较普通混凝土分别提高了25.0%、31.0%和42.4%;3D打印铁尾矿砂混凝土较3D打印普通混凝土在X、Y、Z方向上的抗压强度分别降低了11.1%、19.0%和3.3%,3D打印铁尾矿砂混凝土和3D打印普通混凝土在X方向上的劈裂抗拉强度最高,在Z方向上的抗弯强度最高;掺加铁尾矿砂有利于3D打印混凝土后期力学性能的提升;经历冻融循环100次后,3D打印铁尾矿砂混凝土在Z方向的抗压强度损失率较高,在Y方向上的抗弯强度损失率较高。     

EਧA和钢纤维改性混凝土力学特性研究

通过对不同掺量的乙烯 醋酸乙烯共聚物(EVA)和钢 纤维对混凝土的力学性能和耐久性能的影响规律研究,得到 了一种用于井巷修补及巷旁充填的新型聚合物改性混凝土, 并确定了各组分之间最佳配比.结果表明:EVA 会降低混 凝土的抗压强度,当掺量达到１５％时,对混凝土的塑性变形 能力和延性会有较好的提升;钢纤维会提高混凝土的强度和 延性,在体积掺量为１．５％时,效果更明显;在C组中,钢纤维 体积掺量为１．５％时,各方面的力学性能相比于体积掺量为 １％时提高的较少.C３试验效果最佳,使混凝土塑性变性能 力和延性 得 到 显 著 提 升,混 凝 土 的 劈 裂 抗 拉 强 度 增 加 了 ６．１％,抗折强度增加了２９％,跨中挠度增加了４２０％,弹性 模量从３．２５GPa降到了１．１２GPa,极大地提高了混凝土的 力学性能和耐久性能.     

铁尾矿砂用于混凝土细集料的试验研究

为探索铁尾矿砂用作混凝土细集料的可靠性,将不同比例的铁尾矿砂与天然砂混合制备铁尾矿砂混凝土,进行了铁尾矿砂颗粒级配调整、混凝土稠度和强度试验研究。结果表明：随着铁尾矿砂取代天然砂取代率的提高,其细度模数逐渐增大,过粗颗粒逐渐增多,级配曲线逐渐偏向右下角。选取一定比例的天然砂与铁尾矿砂混合后,颗粒级配得到明显改善;当铁尾矿砂的取代率为50%时,混凝土拌合物的工作性良好,达到了预拌混凝土大流动性的施工要求;掺入铁尾矿砂的混凝土28 d抗压强度高于普通混凝土,且随着尾矿砂取代率的递增,混凝土28 d抗压强度也递增,但劈拉强度表现出递减趋势。     

铁尾矿骨料制备透水混凝土的试验研究

基于铁尾矿骨料性质研究了铁尾矿骨料单粒级配和双粒级配(４．７５~９．５mm 与９．５~１６mm)对透水混凝土力学性能的影响以及铁尾矿透水混凝土的微细观特性.试验采用２８∶１００的 水 灰 比 制 备 孔 隙 率 为 ２０％ 的 透 水 混 凝 土 试件,对透水混凝土试件的抗压强度和连通孔隙率进行了测试,并通过光学显微镜和扫描电镜观察了其宏观胶结面和界面过渡区.结果表明:单粒级铁尾矿透水混凝土有其最佳粒径范围,与石灰岩骨料相比,当铁尾矿骨料粒径大于９．５mm时,透水混凝土抗压强度较高;双粒级铁尾矿透水混凝土粒径之比为３∶７时性能最佳,抗压强度为１８．１ MPa,孔隙率为２２．２％;与对照组相比,铁尾矿透水混凝土界面过渡区密实度较差、微细裂缝较多,但与硬化水泥浆体机械咬合作用较好.     

高硅型铁尾矿砂蒸压加气轻质混凝土的制备及其性能研究

为寻找高成本硅质骨料的替代品并提高高硅型铁尾矿砂利用率,以高硅型铁尾矿砂与粉煤灰复掺替代硅砂制备蒸压加气轻质混凝土（ALC）试件,分析了铁尾矿砂/粉煤灰混合比例及水胶比对蒸压加气轻质混凝土性能的影响规律,并采用XRD及SEM等手段对水化产物和微观结构进行分析。结果表明:随着铁尾矿砂占比的增大,试件的干体积密度逐渐增大,抗压强度先增大后降低;随着水胶比的增大,试件的干体积密度和抗压强度逐渐降低。当铁尾矿砂、粉煤灰、水泥、石灰及脱硫石膏质量比为62.8∶9.0∶16.9∶8.9∶2.4时,控制水胶比为1.40,所制备的试件抗压强度为4.15 MPa、干体积密度为576 kg/m³,满足《蒸压加气混凝土砌块》（GB/T 11968—2020）规定的强度等级A3.5、干体积密度等级B06的要求。XRD结果显示主要水化产物为石英、托贝莫来石、硅钙水合物及沸石,SEM分析进一步说明水化形成大量板状的托贝莫来石及少量C—S—H凝胶,良好的网状结构使得承压时不易引起应力集中。     

炉底渣掺量对充填体力学特性的影响研究

为了降低炉底渣对环境的危害,在充填料浆质量浓度(７９％)固定不变,且煤矸石、粉煤灰、水泥的质量比不变的条件下,研究不同质量比的炉底渣对充填体的初凝与终凝时间、抗压强度、弹性模量、变形特性及应力损伤值等力学特性的影响规律.研究结果表明,随着炉底渣掺量的增加,充填材料的初凝及终凝时间缩短,２８d龄期抗压强度随之降低,弹性模量与峰值应力均表现出先增加后减小的趋势.适量添加炉底渣,可降低水泥添加量,减少９．９％~１８．３％的充填     

某铁尾矿砂石对混凝土力学性能的影响研究

龙岩某矿山企业为了研究铁尾矿砂石代替天然骨料后对建筑物的影响,采用铁尾矿石代替混凝土粗骨料,铁尾矿砂按0%,25%,50%,75%,100%的比例代替混凝土细骨料,通过试验研究了铁尾矿石和不同铁尾矿砂含量对混凝土抗拉强度、立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和坍落度等指标的影响。试验结果表明：相比于普通混凝土,铁尾矿砂石混凝土的抗拉强度、立方体抗压强度及轴心抗压强度均更高,可满足不同建筑工程的施工要求;但在使用过程中,需要通过改变水灰比和铁尾矿砂的取代率,将弹性模量控制在一定范围内,以提高铁尾矿砂石混凝土的变形性能和耐久性。     

黏土改良铁尾矿砂物理力学特性试验研究

为探究不同黏土掺量对铁尾矿砂物理力学特性的影响规律,以河北省赞皇县某尾矿库的铁尾矿砂为研究对象,借助外掺黏土的改良方法,通过击实试验、加州承载比试验与常规三轴试验,研究黏土掺量对改良铁尾矿砂物理力学特性的影响。结果表明:改良土的最大干密度随黏土掺量增加呈现出先增大后减小的规律性;铁尾矿砂中掺入黏土可有效提高其加州承载比强度;当黏土掺入量在恰巧充分填充铁尾矿砂孔隙临界点附近时,改良土更易压实,其强度与刚度指标综合表现最为优异。     

赤泥基混凝土性能及影响因素试验研究

以赤泥部分替代水泥制备混凝土,研究赤泥细度及掺量、半水脱硫石膏掺量、减水剂种类对赤泥基混凝土性能的影响。结果表明,减小赤泥细度可提升胶凝活性,有利于提高赤泥基混凝土抗压强度,赤泥最佳细度为0.6 mm,最佳掺量范围为10%～20%;半水脱硫石膏对赤泥的胶凝活性激发作用显著,明显提升赤泥基混凝土抗压强度,但石膏掺量不宜过大,以3%～4%为宜;三聚氰胺系减水剂可在保证赤泥基混凝土抗压强度的同时显著提升混凝土流动性能。     

煤矸石细颗粒对喷射混凝土强度影响的试验研究

为了实现矸石废弃物的高效利用,探究自燃煤矸石细颗粒对喷射混凝土强度的影响,研究了矸石细颗粒在粗骨料中不同掺量对混凝土试块抗压强度的影响,以及替代细骨料对混凝土试块及胶砂试块的抗压强度的影响,利用SPSS数据分析软件对实验数据进行了分析。结果表明:细颗粒在粗骨料中的掺量对混凝土强度有显著的影响,细颗粒掺量不应超过10%,超过10%时混凝土强度显著降低;细颗粒替代河沙做细骨料有利于混凝土强度的提高,且对混凝土早期强度影响不明显,28 d混凝土强度差异性显著;矸石细颗粒胶砂试块强度优于河砂胶砂试块,龄期越长强度差异性越明显。     

碱激发矿渣/粉煤灰体系流动性及力学性能试验研究

针对某金矿水泥胶结充填体强度低、经济效益差的问题,以当地固体废弃物矿渣、粉煤灰等为主要原料,通过添加水玻璃作为激发剂制备新型矿山充填碱激发胶凝材料.借助正交设计的试验方法,考察激发剂掺量、激发剂模数、粉煤灰掺量、水胶比对矿渣/粉煤灰复合胶凝体系流动性及力学性能的影响.试验结果表明:激发剂掺量与浆体流动度和抗压强度呈正相关;激发剂模数从１．０增加至１．５的过程中,浆体流动度和抗压强度均呈先上升后降低的趋势;在无粉煤灰的胶凝体系中,浆体流动度较差,随着粉煤灰掺量的增加,浆体流动度不断增加,抗压强度逐渐降低;水胶比与浆体流动度呈正比关系,随着水胶比的不断增大,抗压强度快速降低,波动幅度较大.当水胶比为０．３０、激发剂掺量为６％、激发剂模数 为 １．２、粉 煤 灰 掺 量 为 ２０％ 时,浆 体 流 动 度 为 １６４mm,养护龄期３d、７d、２８d的抗压强度分别为２．１５,３．６６,４．８３MPa,均满足矿山生产要求.     

用某钼尾矿制备高性能混凝土的试验

将钼尾矿、矿渣、水泥熟料、石膏进行机械力粉磨,制备胶凝材料,研究了胶凝材料掺量和砂率对混凝土力学性能的影响。结果表明,随着胶凝材料掺量的增加,混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均增大;随着砂率的增大,混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均先增大后减小。当胶凝材料和骨料质量比为1∶3.0,砂率为0.35时,养护28 d的混凝土试块的抗压强度达68.7 MPa。在钼尾矿胶凝材料体系中,C-S-H凝胶、AFt及氢氧化铁凝胶等水化产物相互交织,未参与反应的微细粒填充到体系的孔隙中,促进了胶凝材料强度的增长。