铁尾矿砂自密实混凝土施工性能及基本力学性能试验研究

摘要

本文研究铁尾矿砂自密实混凝土是以铁尾矿砂取代部分细骨料,并以铁尾矿砂掺量变化作为主要变化参数,研究其施工性能及基本力学性能,论文的主要工作包括以下几个方面:(1)采用固定水胶比、高性能减水剂掺量、砂率以及铁尾矿砂取代率,以粉煤灰掺量为变量,研究了四种粉煤灰掺量的铁尾矿砂自密实混凝土的施工性能,通过评估其流动性、填充性、间隙通过性以及抗离析性,得出合理粉煤灰掺量。试验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,铁尾矿砂自密实混凝土的流动性、填充性及间隙通过性均明显增加,但当掺量超过35％时,混凝土流动性过大,产生了离析现象,硬化后强度降低。建议铁尾矿砂自密实混凝土粉煤灰合理掺量为30％左右。
　　 (2)在水胶比、粉煤灰掺量、铁尾矿砂取代率以及高性能减水剂掺量等参数不变前提下,以砂率为变量,研究砂率为35％、40％、45％以及50％的铁尾矿自密实混凝土施工性能,根据试验现场观察以及试验数据统计分析,得出具有良好施工性能的铁尾矿砂自密实混凝土的合理砂率。试验表明,随着砂率的增加,铁尾矿砂自密实混凝土工作性能良好,但当砂率超过45％时,工作性能下降,其流动度,填充性以及间隙通过性均降低。因此,建议铁尾矿砂自密实混凝土砂率取为40％左右。
　　 (3)在其他参数不变条件下,以高性能减水剂掺量为变量,研究掺量为0.1％、0.2％、0.3％以及0.4％的铁尾矿砂自密实混凝土,研究高性能减水剂的合理掺量。研究表明,随着减水剂的增加,混凝土拌合物的流动性、填充性以及间隙通过性均满足规范要求,但当掺量为0.4％时,拌合物流动性过大,已经超出规范范围。根据试验数据及试验现场观察,高性能减水剂掺量为0.3％更为合理。
　　 (4)研究了不同铁尾矿砂取代率的自密实混凝土基本力学性能,试验结果表明铁尾矿砂取代普通砂、石英砂作为细骨料,其基本力学性能较好,具有一定的早强性能,28d强度达到或接近60MPa,具有高强混凝土性能。
　　 (5)研究了不同铁尾矿砂取代率的铁尾矿砂自密实混凝土,试验结果表明,铁尾矿砂取代普通砂的铁尾矿砂自密实混凝土其合理铁尾矿砂掺量为50％以内;铁尾矿砂取代石英砂的铁尾矿砂自密实混凝土合理取代率为40％左右;铁尾矿砂取代石英砂加普通砂的铁尾矿砂自密实混凝土取代率建议取为20％。
　　 本文的研究工作为铁尾矿砂自密实混凝土的进一步研究和推广应用提供了基础。

目录

文摘

英文文摘

致谢

论文说明:图表目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 自密实混凝土的发展与应用

1.2.1 自密实混凝土的发展

1.2.2 国内外自密实混凝土的研究现状

1.2.3 自密实混凝土在国内的应用

1.3 铁尾矿砂混凝土的研究与发展

1.3.1 铁尾矿砂混凝土的概念

1.3.2 我国铁尾矿砂混凝土的研究与发展

1.4 本文的选题背景和主要研究内容

1.4.1 选题背景

1.4.2 本文主要工作

第二章 试验原材料及试验配合比设计

2.1 试验原材料

2.1.1 水泥

2.1.2 矿物掺合料

2.1.3 化学外加剂

2.1.4 细骨料

2.1.5 粗骨料

2.1.6 拌和水

2.2 试验配合比设计

2.3 试验方法与标准规范

2.3.1 试验方法及试件的制作养护

2.3.2 试验设备及试验方法

2.3.3 试验依据的标准规范

第3章 自密实铁尾矿砂混凝土施工性能试验研究

3.1 自密实混凝土施工性能试验规范标准及试验测试方法

3.2 动态稳定试验

3.2.1 坍落扩展度试验

3.2.2 L型仪试验

3.2.3 U型仪试验

3.2.4 J型环试验

3.2.5 V型漏斗试验

3.3 静态稳定试验

3.3.1 分层度试验

3.3.2 试验结果与分析

3.4 结论

第四章 自密实铁尾矿砂混凝土基本力学性能试验研究

4.1 基本力学性能试验研究

4.1.1 抗压强度

4.1.2 劈裂抗拉强度

4.1.3 抗折强度

4.2 变形性能试验研究

4.2.1 静力弹性模量

4.2.2 泊松比

4.3 强度随龄期变化相关性分析

4.4 结论

第五章 铁尾矿砂掺量对自密实混凝土施工性能影响研究

5.1 不同(普通砂/铁尾矿砂)比值对自密实混凝土施工性能影响

5.1.1 试验配合比

5.1.2 试验结果

5.1.3 试验结果分析

5.2 不同(石英砂/铁尾矿砂)比值对自密实混凝土施工性能影响

5.2.1 试验配合比

5.2.2 试验结果

5.2.2 试验结果分析

5.3 不同(石英砂/普通砂/铁尾矿砂)比值对自密实混凝土施工性能影响

5.3.1 试验配合比

5.3.2 试验结果

5.3.3 试验结果分析

5.4 结论

第六章 结论与建议

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文