【摘 要】
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近年来,铁尾矿等固体废弃物大量排放不仅造成了巨大的资源浪费,还产生了一系列环境和安全等问题。铁尾矿的大量堆积形成了尾矿库或尾矿坝,尾矿库占用了大面积的土地,其中许多土地是具有高生产力的良田以及耕地,从而造成土地资源的失衡和浪费,而尾矿坝则具有很高的安全隐患,一旦溃坝,其破坏程度不亚于地震,会对周遭环境以及人民的生命和财产安全等造成巨大危害。随着中国基建的日益增多,混凝土被大量应用到工程建设中,作为
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近年来,铁尾矿等固体废弃物大量排放不仅造成了巨大的资源浪费,还产生了一系列环境和安全等问题。铁尾矿的大量堆积形成了尾矿库或尾矿坝,尾矿库占用了大面积的土地,其中许多土地是具有高生产力的良田以及耕地,从而造成土地资源的失衡和浪费,而尾矿坝则具有很高的安全隐患,一旦溃坝,其破坏程度不亚于地震,会对周遭环境以及人民的生命和财产安全等造成巨大危害。随着中国基建的日益增多,混凝土被大量应用到工程建设中,作为混凝土原材料的天然砂、碎石和水泥等资源被大量消耗且均为不可再生资源,目前已严重短缺。铁尾矿作为一种固体废弃物,若能有效利用到混凝土中,不仅有利于缓解混凝土原材料资源紧张等局面,还能解决铁尾矿堆积造成的环境污染、资源浪费和安全隐患等问题,并且节省工程成本。本文以保定涞源铁尾矿为研究对象,采用磨细铁尾矿粉同粉煤灰和矿粉复掺作为掺合料,铁尾矿石取代天然石作为粗骨料,铁尾砂取代部分天然砂作为细骨料;根据现行普通混凝土配合比设计规程设计了三种掺合料不同复合比例和掺量的初步配合比,制备满足和易性要求的C20、C25和C30混凝土。通过试验研究了不同复合掺量和比例对同强度等级混凝土抗压强度和抗碳化等性能的影响;综合分析不同复合比例和掺量掺合料混凝土标准养护28d抗压强度和28d加速碳化深度分别与单方成本的关系,选出混凝土抗压强度和抗碳化等性能均满足工程要求,且成本低的最优配合比。研究结果表明:(1)C20、C25和C30混凝土标准养护28d抗压强度均满足相应强度等级要求;(2)同强度等级同掺合料复合掺量下混凝土标准养护7d和28d抗压强度均相差不大;(3)C25和C30混凝土 28d加速碳化深度同属于T-Ⅲ抗碳化性能等级要求;(4)同强度等级同掺合料复合掺量下的各组混凝土,加速碳化深度均随着碳化龄期的增加在增加,在相同碳化时间段内加速碳化深度增长幅度有差异,不同龄期加速碳化深度相差不大;(5)C25和C30混凝土加速碳化龄期与深度之间的关系可用幂函数d=atb表示,其早期(3d)碳化深度和后期(28d和56d)碳化深度随着掺合料复合掺量的增加变化不大;(6)C20、C25和C30混凝土掺合料复合掺量最大值均可由40%提高到55%。
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