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。     

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。     

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.     

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 。     

铁尾矿砂多元化替代方式对混凝土抗压强度影响研究

为了提高铁尾矿砂在混凝土中的掺量,选取４种不同 替代方式,研究铁尾矿砂替代天然河砂对混凝土抗压强度的 影响.试验结果表明:在铁尾矿砂低于３０％掺量时,不同替 代方式制备的铁尾矿砂混凝土的抗压强度均大于标准组混 凝土的抗压强度.采用相近细度模数等质量替代、对应粒径 等质量替代、等质量替代粒径≥１．１８mm 的河砂及等质量替 代粒径＜１．１８mm 的河砂,这４种替代方式制备的铁尾砂细 骨料混 凝 土 较 标 准 组 混 凝 土 抗 压 强 度 分 别 增 长１３．５％、 １０．２％、１６．９％、８．９％,对应的最佳铁尾矿砂掺量质量分数分 别为:３０％、４０％、１０％、２０％.不同替代方式下,铁尾矿砂混 凝土抗压强度随铁尾矿砂掺量变化的趋势不同,但不同铁尾 矿砂掺量下制备的铁尾矿砂混凝土的强度均满足 C３０混凝 土强度等级要求.     

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。     

鲁中地区铁尾矿砂在混凝土中的应用

试验研究了鲁中地区铁尾矿砂对混凝土性能的影响,结果表明:经筛选处理的铁尾矿砂符合普通混凝土用砂的质量标准,可以在建筑普通混凝土中应用;在泵送混凝土中,铁尾矿砂必须与机制砂进行掺配使用。通过工程应用及与C30普通商品混凝土成本对比,掺加铁尾矿砂的混凝土性状提高,其直接和间接经济效益明显。     

废玻璃粉-尾矿砂混凝土的强度试验研究

将特细尾矿砂和磨细废玻璃粉混合物用于C30混凝土的细骨料,废玻璃粉按照0、10%、20%、30%、40%、50%和60%等质量代替尾矿砂,制作了8组共计72个普通砂和废玻璃粉-尾矿砂细骨料二种混凝土标准抗压试件,养护7 d、28 d、90 d后分别测试它们的抗压强度。结果表明,全部用特细尾矿砂作为混凝土细骨料,混凝土和易性和强度等性能均不如普通中粗砂混凝土;废玻璃粉的添加能够提高尾矿砂混凝土的强度,但是,混凝土的强度增长与废玻璃掺量为非线性关系。当废玻璃粉掺量在20%~30%时,尾矿砂细骨料混凝土各龄期强度即可达到普通中粗砂混凝土各龄期强度值;磨细至一定粒径以下的废玻璃粉具有较高的火山灰活性是混凝土强度提高的内因。研究对固体废弃物的再利用具有参考价值。     

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。     

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.     

偏高岭土和钢纤维对混凝土力学性能影响研究

为研究偏高岭土（MK）和钢纤维（SF）掺量对混凝土力学性能和工作性能的影响，将不同体积掺量的SF掺入混凝土中，在SF掺量固定为1.2%时，复掺不同质量的MK，进行新拌混凝土的坍落度和3 d、7 d、28 d龄期试件的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度试验，并利用扫描电镜（SEM）进行微观分析。结果表明，掺入SF和MK显著降低混凝土坍落度；SF掺量为1.2%时，力学性能最优，立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度分别提高10.21%、66.33%和43.16%；在SF掺量为1.2%时，MK掺量在15%、10%和10%时，抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度最大，相较对照组SF-1.2，分别提高7.45%、6.21%和14.99%;SF在混凝土中起桥接作用，可有效延缓裂缝的扩展，MK可使混凝土内部变得更加密实，从而提高混凝土的力学性能。     

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。     

铁尾矿粉-硅粉矿物掺合料对混凝土性能的影响

将研磨后的铁尾矿粉末和硅粉分别按照3∶2和4∶1的比例制备了两种复合矿物掺合料替代水泥进行浆体和混凝土试样的制备。通过微观结构分析、强度和耐久性分析对铁尾矿-硅粉复合矿物掺合料浆体和混凝土的基本性能进行了研究,结果表明：随着复合矿物掺合料掺量的增加,试样的水化反应放热量、抗压强度、劈裂抗拉强度和冻融耐久性均逐渐降低;且加入铁尾矿粉可使的硬化浆体试块孔隙结构变大,导致混凝土的抗压强度和冻融耐久性降低;但增加硅粉的掺量可以提高试样的水化反应强度,降低Ca(OH)₂的含量,且硅粉水化反应生产的C-S-H凝胶也可以细化孔结构,从而改善混凝土的微观特性、抗压强度、劈裂抗拉强度和冻融耐久性;弥补铁尾矿粉对混凝土性能的负面影响。整体上,改性混凝土的抗压强度在普通混凝土抗压强的85%以上,能满足工程要求。     

水泥改良铁尾矿砂路基填料的力学特性

以辽宁省鞍山地区的铁尾矿砂为研究对象,采用水泥固化剂对其进行改良,研究改良后尾矿砂的力学特性、冻融循环后试样性能以及水稳定性.结果表明:在相同水泥固化剂用量的条件下,随着养护周期不断增长,改良后铁尾矿砂的无侧限抗压强度逐渐非线性增大,但是在养护初期材料的强度增长幅度较大,随着养护时间的增大强度增长速率有所减缓;在同一水泥固化剂用量的条件下,随着养护周期不断增大,改良后铁尾矿砂的水稳定系数变化规律呈现出先减小后增大的趋势;随着压实度的增大,改良后铁尾矿砂的强度损失率逐渐减小.     

橡胶粉对喷射混凝土性能的影响

研究了不同橡胶粉等体积取代砂量对喷射混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度以及断裂时变形量的影响,并分析了产生这些影响的原因与机理。研究表明:喷射混凝土28 d抗压强度在橡胶粉取代砂量不超过10%时,均有一定程度的提高,超过10%时,各龄期的抗压强度呈下降趋势。抗折强度随橡胶粉取代砂量的增加先增加后减小;劈裂抗拉强度在橡胶粉掺量不超过10%时均有所增加,在10%~15%时变化不大,超过15%时劈裂抗拉强度降低;喷射混凝土的断裂时变相量在橡胶粉掺量为等体积取代砂量不超过15%时均有所增加,掺量超过15%时有小幅下降;橡胶粉的合适掺量为等体积取代砂量的5%~10%。橡胶粉改善喷射混凝土性能的原因是橡胶粉的掺加使得喷射混凝土断裂形式由脆性断裂转变为韧性断裂。     

水泥改良铁尾矿砂路基填料的力学特性研究

以辽宁省鞍山地区的铁尾矿砂为研究对象,采用水泥固化剂对其进行改良,研究改良后尾矿砂的力学特性、冻融循环后试样性能以及水稳定性。结果表明：在相同水泥固化剂用量的条件下,随着养护周期不断增长,改良后铁尾矿砂的无侧限抗压强度逐渐非线性增大,但是在养护初期材料的强度增长幅度较大,随着养护时间的增大强度增长速率有所减缓;在同一水泥固化剂用量的条件下,随着养护周期不断增大,改良后铁尾矿砂的水稳定系数变化规律呈现出先减小后增大的趋势;随着压实度的增大,改良后铁尾矿砂的强度损失率逐渐减小。     

聚丙烯纤维加筋尾矿砂力学特性试验研究

为探索加筋尾矿砂用作路堤填料的可行性,将不同长度、不同含量的聚丙烯纤维掺入铁尾矿砂中,开展纤维对尾矿砂单轴抗压强度、黏聚力和内摩擦角影响的室内试验。结果表明,掺加聚丙烯纤维能够显著提高尾矿砂的单轴抗压强度,但连续增大聚丙烯的纤维长度、持续提高纤维含量对尾矿砂抗压强度影响不大;加筋尾矿砂的黏聚力随纤维长度和含量的增加呈先增大后减小的趋势,但掺加纤维后尾矿砂的黏聚力整体上高于未添加纤维的尾矿砂;尾矿砂的内摩擦角几乎不受聚丙烯纤维长度和含量的影响。长度1.5 mm、含量0.20%的聚丙烯纤维是最优的加筋配比,这为尾矿砂用于路堤填料提供了试验依据。