不同取代类型铁尾矿混凝土抗压性能试验研究

为了合理地二次利用铁尾矿,设置了2种不同的取代工况,即利用磨碎的粉状铁尾矿取代水泥和利用铁尾矿砂取代细骨料,研究了不同取代率下铁尾矿混凝土的工作性能与抗压性能（3,7,28d,棱柱体）。试验结果表明,适量的水泥取代率能够使混凝土的流动性能变强,使其各指标抗压强度均出现降低,龄期越大,降低幅度越小;细骨料取代工况下,混凝土的流动性能变差,掺量越高,流动性能损失越大,混凝土抗压强度随掺量的增加有先升高后降低的趋势;掺量为50%时,能获得较好的抗压性能。2种工况对棱柱体与立方体的抗压强度比值α1的影响大致相同,α1的取值为0.80~0.84。

铁尾矿混凝土制备技术研究

主要介绍了铁尾矿堆积带来的环境危害、资源浪费,重点说明了利用工业废弃物铁尾矿制备混凝土的原材料选择要求,以及其搅拌、浇筑、振捣等工艺,以方便了解该种铁尾矿混凝土施工技术。

保温复合铁尾矿混凝土剪力墙结构体系抗震性能试验研究

通过3块保温复合铁尾矿混凝土剪力墙的设计和互相对比试验,得出其荷载-应变曲线、荷载-位移滞回曲线和荷载-位移骨架曲线以及延性系数等结果,判断该新型保温复合剪力墙体系的抗震性能与可行性。结果表明:该铁尾矿混凝土制成的剪力墙比普通混凝土剪力墙的脆性大,抗震性能较弱,而剪力墙的钢筋布置和模板设计均满足条件。同时,针对此复合剪力墙体系的设计与试验,以期为铁尾矿混凝土和该新型复合剪力墙体系的应用和推广提供一定的参考数据和价值。

铁尾矿混凝土研究进展与展望

我国目前铁尾矿的尾矿堆存量巨大,对于生态环境、群众生命财产安全构成严重威胁。着重介绍分析国内外学者以及国内高校关于铁尾矿混凝土方面的研究成果,从配制技术、力学性能、耐久性能等方面进行了综述,并对未来的研究方向做了展望。

性能增强铁尾矿砂混凝土抗压性能试验研究

以50%的铁尾矿砂取代天然砂,制作铁尾矿混凝土,并以此为基础设置粉煤灰单掺与粉煤灰、硅粉复掺两种工况对其性能进行改善,研究铁尾矿混凝土的工作性能与抗压性能(3 d,7 d,28 d,棱柱体)。研究结果表明,适量加入粉煤灰,可使混凝土坍落度变大,工作性能变强,硅粉使工作性能随着掺量的增加而变差;粉煤灰与硅粉的掺加均能提高铁尾矿混凝土的抗压性能,粉煤灰主要使后期强度增长,硅粉使前期强度增长较快。

矽卡岩型铁尾矿的活性激发及混凝土制备研究

利用机械-热-化学协同活化工艺激发矽卡岩型铁尾矿活性,研究铁尾矿净浆的水化反应产物,以原始铁尾矿为细骨料制备混凝土并探究混凝土的最佳配比。结果表明,850℃煅烧80 min后加入2%的复合碱,再以300 r/min转速球磨100 min的铁尾矿活化效果最好,火山灰活性指数(PAI)值为0.75;活化铁尾矿净浆的水化产物为水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和堇青石、钙矾石及结晶硅酸钙等;在固体废物使用率高达83%条件下,可制备出28 d抗压强度为31.2 MPa的铁尾矿混凝土。

铁尾矿钢纤维混凝土复合材料流动性能与抗压性能试验研究

为研究钢纤维掺量对铁尾矿混凝土的影响,研究单掺钢纤维和复合掺加钢纤维与硅粉2种不同的工况中,不同取代率下铁尾矿混凝土的流动性能与抗压性能。试验结果表明:混凝土的流动性能随着钢纤维掺量的增加而大幅度降低;复掺工况能够使抗压强度随着钢纤维掺量的增加而持续增加,硅粉的掺入能够提高中早期的抗压强度值,使其性能得到改善;2种工况对28 d棱柱体与立方体抗压强度的比值α1的影响大致相同,其取值范围大致为0.80~0.85。

建筑废料掺铁尾矿再生混凝土在地基处理中的应用

混凝土是一种无法取代的建材,每年的消耗量非常巨大,不但消耗了大量的自然矿物,同时也产生了数以百万计的建筑废弃物,它们在不断的堆积,对周边的环境也是一种污染。随着国民经济的快速发展,许多矿场的过度开发使得矿石资源的消耗量越来越大,而铁尾矿已经是国内储量最高、综合能耗最低的一种。针对以上问题,提出了一种新型的“铁尾”水泥回收技术,并将其用于基础处理等项目中,不仅可以实现对建材废料和铁尾砂的综合利用,而且还可以减轻天然砂、自然砂的短缺,具有很好的科研和应用前景。

铁尾矿陶粒混凝土的制备与性能分析

用铁尾矿陶粒替代普通混凝土天然粗骨料,根据《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)设计配合比,制备LC30~LC40的铁尾矿陶粒混凝土。测定和计算其力学性能、耐久性、经济性,并与普通混凝土作对比。结果表明,铁尾矿陶粒混凝土能够满足《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)中LC30配制强度,其强度与水胶比的相关性较普通混凝土弱,抗折强度和弹性模量分别仅有普通混凝土的60%和65%左右,但抗氯离子渗透能力和抗冻性能显著优于普通混凝土。本文研究了铁尾矿陶粒用于制备轻骨料混凝土的可行性和其混凝土的综合性能,为下一步装配式构件设计提供数据支撑,间接解决了陕南地区铁尾矿循环利用的问题。

铁尾矿砂水泥混凝土性能研究

为了研究铁尾矿砂对混凝土和易性和力学性能的影响,采用坍落度试验和抗折、抗压试验结果分析了不同种类、不同比例的外掺剂对铁尾矿混凝土性能的影响。结果表明:1)铁尾矿砂对混凝土和易性影响较大,其抗折、抗压强度在铁尾矿砂掺入量25%时达到最佳;2)以25%铁尾矿砂为标准组,对不同外掺剂进行配合比设计,研究在铁尾矿砂基础上外掺剂对混凝土性能的影响。以粉煤灰取代水泥,随着掺量增多,7d强度降低,90d强度增加;以硅灰代替水泥,随着掺量增多,坍落度先增加再降低,强度增大;以矿渣代替水泥,随着掺量增多,流动性变好,强度增大。

铁尾矿-钢渣集料混凝土力学性能及体积稳定性试验研究

采用铁尾矿砂取代河砂充当混凝土细集料、钢渣取代碎石充当混凝土粗集料配制铁尾矿-钢渣集料水泥混凝土,并对混凝土强度、早期抗裂性能和长期体积变形等性能进行试验研究。结果表明:铁尾矿砂充当细集料不利于混凝土强度,而当钢渣以小掺量加入铁尾矿砂混凝土时,可以减弱铁尾矿砂对混凝土强度的劣化效应;适当掺量铁尾矿砂可以抑制由钢渣引起的混凝土膨胀变形,从而提高钢渣混凝土的早期抗裂性能与体积稳定性。

基于Design-expert的铁尾矿活性粉末混凝土配合比优化试验研究

针对铁尾矿活性粉末混凝土(RPC)原料控制因素繁多、配合比设计复杂的情况,为了制备达到RPC160级的混凝土,基于力学性能进行了配合比设计及优化研究。选取水胶比、胶集比、石英砂量、铁尾矿粒级、粉煤灰粉磨时间、硅灰掺量、钢纤维掺量等影响因素,并利用铁尾矿取代石英砂和粉煤灰取代硅灰,设置7因素4水平的正交试验,得到了RPC的抗压、抗折强度;运用软件Design-expert分析了强度试验结果,建立了响应曲面,拟合出响应曲面方程,并根据拟合方程优化了RPC的配合比。结果表明:以铁尾矿替代石英砂,粉煤灰取代硅灰可制备得到RPC160级混凝土;对抗压强度影响最大的两个因素是水胶比和铁尾矿粒级,对抗折强度影响最大的两个因素是钢纤维掺量和粉煤灰粉磨时间;提出了铁尾矿RPC抗压和抗折强度经验计算公式,根据设计强度指标优化了配比,给出了抗压强度≥170 MPa、抗折强度≥29 MPa的RPC各试验条件参数的范围,并通过验证试验证明了Design-expert软件优化结果的可靠性。

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)。

铁尾矿球透水混凝土的性能研究

为研究铁尾矿球替代粗骨料对透水混凝土性能的影响规律,制备普通透水混凝土和替代率分别为25%、50%、75%和100%的铁尾矿球透水混凝土,对其进行抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和透水系数试验。结果表明随着铁尾矿球替代率的增加,抗压强度和劈裂抗拉强度呈减小、增大再减小的变化趋势,透水系数呈增大、减小再增大的变化趋势。

铁尾矿在公路工程中的应用

通过对铁尾矿物理力学性质、颗粒组成、化学成分分析、理论推断和必要的实验室及小规模工业试验,证明铁尾矿在路面材料、替代河砂混凝土和路基回填料等方面应用的可靠性和技术要求。

铁尾矿路缘石的设计与制备技术

针对目前铁尾矿利用率低的现状,对利用铁尾矿制备混凝土的工艺进行了研究。针对目前建筑工程中常见路缘石的一些局限性,对传统路缘石的块型结构进行了优化设计,对其制备成型工艺进行了试验研究。最终以铁尾矿为主要原料,设计并制备了整体性能优良、施工简单的新型路缘石。

基于微观结构特征的尾矿混凝土研究

为提高尾矿的综合利用率,以铁尾矿球替代普通混凝土粗骨料,以铁尾矿粉替代细骨料,并掺入外加剂、水和减水剂制成全替代铁尾矿混凝土,通过抗压试验、劈裂抗拉试验和氯渗试验研究掺入不同外加剂的尾矿混凝土的力学性能和抗氯渗性能,利用Rapidair457硬化混凝土微观结构测试系统获取土微观结构特征参数。结果表明:铁尾矿混凝土具有应用于实际工程的价值,且掺入外加剂2、外加剂4均能有效改善尾矿混凝土强度和抗氯渗性能。

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。