基于地基处理铁尾矿再生混凝土的工作性能与力学性能预测模型

为了充分二次开发铁尾矿和建筑废料在地基处理工程的价值,以铁尾矿再生混凝土的工作性能和力学性能为研究切入点,进行单因素试验。在此试验结果的基础上,进行二次正交组合试验设计,开展多因素交互作用下铁尾矿再生混凝土的坍落度试验和抗压强度试验。建立基于地基处理抗压强度和坍落度的预测模型,并采用SPSS软件对各因素显著性模型进行逐步回归分析,明确铁尾矿再生混凝土抗压强度和坍落度各因素影响的权重关系。研究结果表明:水灰比和附加水量对铁尾矿再生混凝土抗压强度起抑制性作用,铁尾矿掺量对抗压强度的影响呈现先降低后升高的趋势;同时铁尾矿再生混凝土的坍落度受铁尾矿掺量,水灰比和附加水量的影响较为明显;并且当铁尾矿掺量达到100%,附加用水量超过60%时,其坍落度不在控制范围之内。铁尾矿再生混凝土抗压强度影响因素的权重依次为水灰比x_2(2.613)、附加水量x_3(1.422)、x_2~2(1.171)、x_1~2(0.846)、铁尾矿掺量x_1(0.623)、铁尾矿与附加水量的交互作用x_1x_3(0.432);坍落度影响权重依次为:附加水量x_3(11.360)、水灰比x_2(6.482)、铁尾矿掺量x_1(5.106)、x_3~2(3.867)。

砂土-结构接触面剪切特性大型直剪试验研究

为充分开发铁尾矿和建筑废料在砂土地区铁路路基工程中的价值,研究土与结构物接触面的力学特性,对现有的大型直剪仪进行改造,设计试验方案完成24组单向直剪试验,对砂土与不同混凝土类型接触面的应力-应变曲线及其破坏形式进行分析。研究结果表明:随着法向应力的增加,接触面破坏形式由接触面发生滑动破坏到接触面附近的砂土自身发生硬化型破坏过渡;w/τw近似为一次函数关系;当含水率一定时,铁尾矿再生混凝土接触面的剪切模量高于普通混凝土接触面的剪切模量,同时铁尾矿再生混凝土接触面的黏聚力大于普通混凝土,由此表明,铁尾矿再生混凝土接触面抵抗剪切的能力高于普通混凝土接触面,论证了铁尾矿再生混凝土接触面的粗糙度大于普通混凝土接触面这一观点,因此,将铁尾矿再生混凝土替代普通混凝土应用到实际工程中是可行的。