掺尾矿砂混凝土梁受弯性能试验研究

通过4根尾矿砂替代率分别为40%、50%、60%、70%的混凝土梁和1根普通混凝土梁的受弯性能对比试验,研究尾矿砂替代率对混凝土梁的受弯性能、破坏形态和变形特征的影响规律。结果表明,随着尾矿砂替代率的增大,混凝土梁的开裂荷载和极限承载力没有明显降低,但混凝土梁最大裂缝宽度和跨中挠度随尾矿砂替代率的增加而增大;尾矿砂替代率在40%~50%时,具有较好的经济效益。     

尾矿砂水泥基复合材料的耐久性试验研究

超高韧性水泥基复合材料具有拉伸应变硬化特性,并伴随多条细密裂缝特征,具有良好的裂缝控制功效,作为一种新型建筑材料,在冻融循环条件和抗渗条件下的性能是否发生显著改变是我们关心的一个问题。本试验研究利用铁尾矿砂研制PVA水泥基复合材料,探讨PVA水泥基复合材料的抵抗冻融能力和抗渗能力及不同尾矿砂替代率对水泥基复合材料抗冻和抗渗的影响。结果表明：①经过250次冻融循环,尾矿水泥基复合材料的质量损失和弹性损失不超过5.1%,具备良好的抗冻融性能,能够完全满足寒冷地区工程的需要;②材料的抗渗系数随尾矿砂替代率的增加而增加;③尾矿砂替代率等于50%时为抗冻抗渗性能最佳的合理砂率。     

掺尾矿砂混凝土构件受弯性能试验研究

通过尾矿砂替代率分别为0%、40%、50%、60%、70%的5根混凝土梁和5块板的受弯性能试验,对比分析了尾矿砂替代率对混凝土受弯构件的力学性能、破坏特征和变形的影响规律。分析表明:尾矿砂混凝土构件受弯过程中符合平截面假定,受力过程中具有弹性、开裂、屈服和极限等阶段;相对于普通混凝土构件同级荷载作用下,尾矿砂替代率越高,跨中挠度及裂缝宽度越大;尾矿砂混凝土构件开裂荷载、极限荷载、最大裂缝宽度及跨中挠度值等力学特征可采用《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中混凝土构件相关公式计算;建议尾矿砂混凝土构件尾矿砂参入量为40%。     

尾矿砂 PVA 水泥基复合材料抗压和抗弯性能试验研究

研究了在不同尾矿砂替代率、纤维掺量和纤维长度对尾矿砂水泥基复合材料的增强和增韧作用。试验验结果表明,尾矿砂替代 PVA 水泥基复合材料中的细骨料工作性能和基本力学性能稳定,制备工艺满足要求;在纤维长度和掺量一定时,尾矿砂替代率为50%效果较好;纤维长度为12mm,掺量为26kg/m3时,PVA 可以使尾矿砂PVA 水泥基复合材料的延性明显增强。     

尾矿砂塑性混凝土渗透性能的试验研究

以采矿产生的固体废弃物——尾矿砂的综合利用为研究背景,配制了以膨润土、不同尾矿砂砂率、不同水泥掺量为原料的塑性混凝土,并对尾矿砂塑性混凝土试件进行了冻融循环试验和渗透性能试验,研究了砂率、水泥掺量以及冻融循环次数对尾矿砂塑性混凝土渗透性能的影响,并得到了相对渗透系数随砂率、水泥掺量以及冻融循环次数的变化规律。研究结果表明,无论哪种水泥掺量,相对渗透系数均随着砂率的增加,呈现出U型的变化规律,U底的位置大约在砂率50%左右;随着水泥掺量的增加相对渗透系数逐步增大,其抗渗性能越来越好;随着冻融循环次数的增加,尾矿砂塑性混凝土的表面破损越来越严重,相对渗透系数逐步增大,其抗渗性能逐步降低。     

钢纤维尾矿砂混凝土基的力学性能试验研究

采用尾矿砂和钢纤维为试验参数设计24组钢纤维尾矿砂混凝土试件并进行基本力学性能试验研究。结果表明:混合细骨料的颗粒级配满足制备混凝土对骨料的基本要求,建议尾矿砂替代率为40%～60%;抗压性能随纤维掺量的增加呈现先增加后减小的趋势,抗劈裂和抗弯性能随纤维掺量的增加而增强,建议纤维体积掺量范围为1.5%;分析钢纤维对混凝土韧性的增强机理,验证了尾矿砂替代天然砂研制钢纤维混凝土的可行性。     

铅锌尾矿砂对不同强度等级混凝土影响分析

用川西北某铅锌尾矿砂部分替代天然砂配制不同强度等级混凝土,分别测试了不同替代率C25～C40混凝土3 d、7 d、14 d、28 d的抗压强度。结果表明,不同替代率的混合砂混凝土抗压强度随时间的增长规律同普通混凝土增长一致;对于四种不同强度等级的混合砂混凝土,28 d抗压强度值随替代率的增加先增大后减小且都大于天然砂混凝土,抗压强度增长率最大是替代率为50%的C20混凝土,增长率达到48.1%。通过试验验证,该矿铅锌尾矿砂可作为建筑材料使用。     

铁尾矿砂水泥基灌浆料实验研究

利用铁尾矿砂替代石英砂作为骨料制备水泥基灌浆料,研究了铁尾矿砂替代率、灌浆料水灰比以及灰砂比对铁尾矿砂水泥基灌浆料工作性和力学性能的影响规律,并通过扫描电子显微镜对硬化浆体进行微观结构分析。实验结果表明:铁尾矿砂替代率越大,灌浆料工作性越差;加入适量的铁尾矿砂,可以提高灌浆料各龄期抗压强度,替代率为40%时,灌浆料性能满足标准要求。灌浆料流动度随水灰比增大而增大;水灰比为0.29时,灌浆料各龄期抗压强度达到最大值。灌浆料流动度随灰砂比的降低而降低;抗压强度则随灰砂比减小出现"钟形分布"的发展趋势,灰砂比值为0.9时,抗压强度最高。     

尾矿砂钢纤维混凝土复合材料的基本力学性能

将尾矿砂按一定比例取代标准砂,并在其中加入钢纤维,制成混凝土试件,测定其抗压强度和劈裂强度,确定尾矿砂和钢纤维的最佳掺入比例。试验结果表明,当尾矿砂的替代比例为40%、60%时,尾矿砂混凝土的抗压强度值最大。在尾矿砂混凝土中,当钢纤维的掺量为1%时,尾矿砂钢纤维混凝土复合材料的基本力学性能较好,复合材料的抗压强度不会随着钢纤维掺量的增加而增加,钢纤维的加入可以改善混凝土的脆性破坏。     

铅锌尾矿砂混凝土抗压强度及屏蔽性能试验研究

试验研究了铅锌尾矿砂对混凝土抗压强度及屏蔽性能的影响,为铅锌尾矿砂替代河砂配制混凝土提供一定依据。采用铅锌尾矿砂等体积替代河砂作为细骨料浇筑混凝土试件,铅锌尾矿砂的掺量分别为0、10%、20%、30%、40%、50%、60%,结果表明:在掺量为10%~40%时,铅锌尾矿砂混凝土的立方体28 d抗压强度较普通混凝土均有提升,其中掺量为20%时,强度提升最大,约为8.6%;当掺量为50%~60%时,铅锌尾矿砂混凝土的立方体28 d抗压强度较普通混凝土均有降低,且掺量越大,强度降低越多;尾矿砂中元素成分对混凝土的屏蔽效果有较大影响,不同批次的铅锌尾矿砂配制出来的混凝土屏蔽性能存在差异。     

黄金尾矿替代细骨料制备混凝土试验研究

基于标准混凝土配合比,使用黄金尾矿替代细骨料制备混凝土,对混凝土的抗压强度、抗折强度进行检测。结果表明,黄金尾矿替代率对混凝土强度的影响呈非线性,在20%~30%之间存在最佳替代率。当尾矿替代率在10%~30%之间时,黄金尾矿混凝土的强度高于未掺黄金尾矿的混凝土,满足相关标准要求。     

不同细度锂辉石尾矿粉对水泥胶砂的性能影响及再利用试验研究

通过分析锂辉石尾矿粉的基本性能、化学成分研究将锂辉石尾矿粉用于混凝土掺合料的可行性。通过研究不同细度及不同替代率对水泥胶砂的工作性能和力学性能的影响确定锂辉石尾矿粉的合理替代率。试验结果表明:细粉在三种替代率下的水泥胶砂流动度良好,粗粉替代率增加到20%时,流动度大幅降低;从抗折抗压强度来看,水泥胶砂7d、28d的抗折抗压强度随替代率的增加逐渐下降,当掺量增加到20%时,强度的下降幅度变大,且掺粗粉的水泥胶砂强度下降幅度更大。将锂辉石尾矿粉替代率控制在20%以下是合理的,此时胶砂的工作性能良好,力学性能比较理想。     

铁尾矿砂再生骨料混凝土力学性能及微观结构分析

通过12组216个100 mm×100 mm×100 mm非标准混凝土试块对不同掺量铁尾矿砂和再生骨料再生混凝土性能进行了试验研究。研究结果表明:混凝土抗压强度随着再生粗骨料、铁尾矿砂掺量的增加呈现先上升后下降的趋势;当再生粗骨料掺量为30%时,混凝土抗压强度达到最大值,其值为38.34 MPa。同时,在铁尾矿砂取代率为30%时,水化程度最大,铁尾矿砂对于硬化体系堆积填充作用最为明显,使混凝土内部结构更加密实。并通过扫描电镜(SEM)对再生混凝土不同龄期时的形貌、密实性、水化产物等微观结构进行分析。     

方钢管赤泥混凝土黏结滑移性能试验研究

制作了15个方钢管赤泥混凝土短柱试件进行推出试验,获得了方钢管赤泥混凝土的荷载-滑移曲线,研究了赤泥替代率、混凝土强度、长径比(埋置长度)、宽厚比对方钢管赤泥混凝土黏结滑移性能的影响。研究结果表明,方钢管赤泥混凝土荷载-滑移曲线经历了5个阶段,即无滑移段、上升段、下降段、二次上升段、二次下降段。黏结极限荷载随赤泥替代率的提高先增加后降低,赤泥替代率为5%时,黏结极限荷载达到最大;赤泥替代率为20%时,黏结极限荷载与标准钢管混凝土相当。黏结极限荷载随混凝土强度及长径比的增加而增加;随宽厚比的增加而减小。     

干湿循环下铁尾矿砂再生混凝土耐久性研究

试验主要研究了不同掺量铁尾矿砂对再生骨料混凝土在硫酸盐干湿循环作用下质量损失率、抗压耐腐蚀系数、超声声速等性能变化的影响。研究结果表明:基于再生粗骨料替代率为30%的情况下,当掺量30%铁尾矿砂等量替代细骨料时,在硫酸盐干湿循环50次时可以使再生骨料混凝土质量损失大大减少,抗压耐腐蚀系数达到最大。当掺量10%铁尾矿砂等量替代细骨料时,其超声声速值高于其他掺量铁尾矿再生混凝土的超声声速值。     

Micropore of Aeolian Sand Concrete under MgSO4 Freeze Thaw Cycles

以风积沙等质量替代河砂,制备了不同风积沙替代率的混凝土,并探究了其在清水和质量分数为3%,6%的MgSO4溶液中经历冻融循环后的损伤失效规律.借助核磁共振、场发射扫描电镜和能谱仪,分析了风积沙混凝土内部微观孔隙变化及水化产物.结果表明：在6% MgSO4溶液中冻融循环对混凝土的损伤最小;随着风积沙替代率的增加,混凝土孔隙度降低,自由流体饱和度下降,抗渗性增强;MgSO4与水化产物反应生成的钙矾石会填充试件孔隙,进一步抑制MgSO4参与反应;风积沙混凝土具有合理的孔隙结构且渗透率较低,其在不同冻融介质中的抗冻耐久性明显提升.     

原状粉煤灰-铁尾矿泡沫混凝土的性能研究

采用Design-Expert软件研究了原状粉煤灰及铁尾矿砂对泡沫混凝土干密度、吸水率及抗压强度的影响,并观察了泡沫混凝土断面的细观结构。结果表明:原状粉煤灰掺量的增加会使泡沫混凝土的干密度和吸水率降低,当原状粉煤灰掺量占胶凝材料的40%时,泡沫混凝土的抗压强度最高;固定粉煤灰掺量为40%,铁尾矿砂掺量在0~50%范围内增加会使泡沫混凝土的干密度和抗压强度增加,吸水率降低;当原状粉煤灰掺量<40%时,原状粉煤灰掺量越多,泡沫混凝土内部的气泡越稳定;铁尾矿砂掺量的增加可使泡沫混凝土的孔径减小,密实度增加。     

隧道石粉取代胶凝材料对机制砂混凝土性能的影响

以石粉部分取代混凝土中的胶凝材料,研究石粉取代量为0, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%时的机制砂混凝土性能,测试混凝土抗压强度、抗硫酸盐侵蚀、碳化深度、抗氯离子扩散系数等性能指标。结果显示,当水胶比、石粉细度固定时,混凝土性能随石粉取代量增加而降低;当石粉取代胶材量为15%、石粉细度为30%、水胶比为0.5时,28d抗压强度大于34.5MPa。     

高性能混凝土耐久性能试验研究

以3种不同水胶比和矿物掺合料掺量为变量,研究混凝土抗氯离子扩散、抗渗、抗碳化性能的变化。通过试验得出:水胶比0.33,双掺(20%石灰石粉+10%矿渣)的28 d强度最高,其扩散系数最小;良好养护的混凝土试件,其材料自身的抗水渗透能力均较好,且随着强度的提高,其渗水高度略有降低。随着碳化时间的增长,混凝土碳化深度逐渐增加,但碳化28 d后平均碳化深度均小于10 mm;根据试验结果,可为今后高性能混凝土配合比设计提供依据。