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为了降低铁尾矿堆积对于环境的污染,变废为宝,考虑将其作为一种建筑原材料用于配制一种大掺量铁尾矿高强混凝土(以下简称铁尾矿高强混凝土),它是由铁尾矿砂、铁尾矿粉、水泥、硅灰、粉煤灰和高效减水剂组成,这种无粗骨料成分的混凝土与普通混凝土原材料组成差别较大,造成两种混凝土的基本力学性能也有所差异,利用铁尾矿高强混凝土制作构件的受力性能及计算也必然不同于普通混凝土构件。因而,有必要针对铁尾矿高强混凝土配比及基本力学性能进行试验研究,探索铁尾矿高强混凝土构件的受力性能和计算理论。基于上述理念,开展了相应研究工作:(1)探索了不同水胶比、粉煤灰替代水泥与硅灰的掺量和减水剂品种及掺量等对铁尾矿高强混凝土强度、流动性的影响。进行了13组配合比试验,通过试验得到,对于混凝土强度影响最大的是水胶比;萘系减水剂和聚羧酸减水剂与选用水泥的相容性试验表明,后者相容性更佳;利用粉煤灰替代水泥10%、替代硅灰18%,铁尾矿高强混凝土成本由589元/方降至515元/方,经济效益明显,并且混凝土强度仍可达到65~70MPa,得到了本文试验所用铁尾矿高强混凝土最佳配合比。(2)制备了尺寸为100mm×100mm×300mm的6根轴心抗压试件和尺寸为100mm×100mm×400mm的6根轴心抗拉试件,首次进行了铁尾矿高强混凝土棱柱体轴心抗压试验和轴心抗拉试验。通过试验结果得到,铁尾矿高强混凝土轴心抗压强度平均值为53.23MPa,轴心抗拉强度平均值为1.61MPa,弹性模量平均值为2.36×10~4MPa,泊松比平均值为0.23,并拟合得到了轴压和轴拉应力-应变关系方程。(3)进行了4根铁尾矿高强混凝土常规梁正截面承载力试验,研究了不同配筋率对梁承载力影响,以及配筋率相同情况下,不同钢筋直径对梁受弯裂缝开展的影响。通过试验结果得到,受拉钢筋配筋率越大,梁正截面受弯承载力越大;钢筋强度等级和截面配筋率相同情况下,配置较小钢筋直径的梁跨中纯弯区混凝土裂缝间距变大,裂缝条数减少。通过铁尾矿高强混凝土梁受弯试验,为后续承载力计算方法研究提供了数据,为工程应用提供了试验基础。(4)首次提出了铁尾矿高强混凝土-普通混凝土组合梁结构构造,设计中和轴下部为低强度等级普通混凝土并配有高强钢筋,设计中和轴上部为铁尾矿高强混凝土,推导得到了组合梁中和轴计算公式。并制备了4根组合梁,进行了三等分点加载的受弯性能试验。结果表明,两种混凝土结合面无特殊处理情况下,界面粘结性能良好;依据试验数据,推导出了等效矩形应力图的图形系数,得到了组合梁正截面受弯承载力计算公式,并推导出了界限相对受压区高度。