全尾礦砂廢石骨料制備高性能混凝土的研究.pdf

1、針對我國尾礦產(chǎn)生量和堆存量巨大的問題，結(jié)合混凝土天然砂石骨料短缺的現(xiàn)狀，以尾礦大規(guī)模利用和高附加值利用為目標(biāo)，研究了典型鐵尾礦砂、廢石骨料的基本性質(zhì)，以及以典型鐵尾礦砂、廢石為主要原料制備的C80級高性能混凝土和預(yù)制件的力學(xué)性能與耐久性能，并進行了全尾礦砂廢石骨料高性能混凝土構(gòu)件鐵路軌枕的中試規(guī)模試驗。
　　1）系統(tǒng)研究了鐵尾礦砂、廢石骨料的物相組成與粒級分布及其交互關(guān)系，堿活性、物理力學(xué)性質(zhì)、級配特點、顆粒形貌與表面特性等各種性

2、質(zhì)。結(jié)果表明：來源相同的鐵尾礦砂、鐵尾礦石的化學(xué)成分與物相組成基本是相同的，且與粒徑大小關(guān)系不大，不存在細粒尾礦SiO2富集情況；而不同來源的鐵尾礦砂、鐵尾礦石的化學(xué)成分有較大的區(qū)別。論文試驗選用的密云尾礦砂和尾礦石的基本物理力學(xué)特征基本符合軌枕混凝土生產(chǎn)的要求。密云尾礦砂具有潛在堿活性，但是通過摻入25％的粉煤灰可以起到抑制尾礦砂潛在堿活性的作用。
　　2）運用圖像分析軟件測定了石灰石和鐵尾礦廢石兩種粗骨料的三軸尺寸、圓度和球度

3、，采用統(tǒng)計產(chǎn)品與服務(wù)解決方案軟件對由200個顆粒組成的粗骨料集合體的等軸率、圓度和球度的統(tǒng)計分布進行了分析，并建立了三者之間的相互關(guān)系。結(jié)果表明，不同粒級的石灰石和鐵尾礦廢石骨料的等軸率、圓度、球度的統(tǒng)計分布均近似符合正態(tài)分布，三個指標(biāo)用于評價不同品種、不同粒級的粗骨料的粒形特征具有好的一致性，且球度與等軸率、圓度之間能夠建立顯著性極高的二元線性回歸模型。
　　3）研究了全尾礦砂石骨料C80混凝土的力學(xué)性能與耐久性能，并與常規(guī)石灰

4、石、輝綠巖粗骨料、天然砂、機制砂細骨料配制的混凝土進行了對比。全尾礦砂石骨料可以用于制備 C80混凝土，但是在力學(xué)性能方面較常規(guī)骨料混凝土略差。通過顯微硬度分析發(fā)現(xiàn)：全尾礦砂石骨料混凝土的界面過渡區(qū)的范圍較天然砂石骨料的大，且全尾礦砂石骨料混凝土界面過渡區(qū)顯微硬度較天然砂石骨料混凝土的小，硅灰的摻入能夠顯著改善界面過渡區(qū)。
　　4）研究了全尾礦砂石軌枕C80混凝土的蒸養(yǎng)制度，確定了最佳的靜停時間、恒溫溫度和恒溫時間，對比分析了蒸汽

5、養(yǎng)護和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護兩種不同的養(yǎng)護方式對混凝土力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護混凝土的28天抗壓強度要高于蒸汽養(yǎng)護混凝土。
　　5）研究了全尾礦砂石骨料C80軌枕混凝土的耐久性能和體積穩(wěn)定性。實驗室配制出的全尾礦骨料軌枕混凝土的抗凍等級＞F300、電通量＜200C、抗硫酸鹽侵蝕等級＞KS150，碳化深度為0。在體積穩(wěn)定性方面，全尾礦砂石骨料混凝土的干縮值、徐變度和徐變系數(shù)均小于天然砂石骨料混凝土。蒸汽養(yǎng)護的混凝土的干縮值、徐變度和徐變系