渡槽是我国北方地区重要的输水建筑物,对当地的经济发展和生态保护都起着积极作用,但由于巨大的温差、冻融循环等作用造成了渡槽混凝土结构开裂,耐久性的降低,严重影响了渡槽的服役年限及其正常效益的发挥。现阶段我国工业飞速发展的同时产生了大量工业废渣,如何提升工业废渣利用率成为当下亟待解决的重要问题。基于此,本文开展了利用粉煤灰及尾矿对渡槽混凝土性能提升的研究,主要分析了不同粉煤灰及尾矿砂取代率下混凝土的力学特性、破坏过程及导热系数的变化;冻融循环过程中混凝土的质量损失、相对动弹模的变化;响应面法建模下的渡槽混凝土的最优配合比及公式预测。以期在充分利用尾矿砂、粉煤灰等废渣的同时为制备高性能绿色生态的渡槽混凝土提供一定的理论依据。本文的主要研究内容如下:(1)通过单因素试验得到,粉煤掺量的增加使混凝土7d抗压强度持续降低,28d抗压强度先升高后降低,在掺量20%时达到最大值;尾矿砂掺量的增加使混凝土7d、28d抗压强度先增高后降低,分别在掺量25%,50%时达到最大值;(2)通过正交试验得到了混凝土抗压强度的因素影响关系为粉煤灰>骨料粒径>尾矿砂,28d抗压强度最优配比为粉煤灰掺量10%,尾矿砂掺量50%,骨料粒径15-20mm;(3)采用VIC-3D(Digital Image Correlation-3 Dimensions)非接触式应变仪对试样破坏过程中的应变进行监测,对混凝土的裂缝产生及裂缝状态进行分析,结果表明,粉煤灰取代率10%,尾矿砂掺量25%、50%组的试块应变区域集中在试样内部,裂缝产生少,抗裂性能强;(4)通过快速冻融循环试验得到了试块相对动弹性模量、质量损失率最小的最优组合配比为粉煤灰掺量10%,尾矿砂掺量50%,骨料粒径15-20mm;通过导热系数测试实验得到粉煤灰掺量是影响导热系数大小的最显著因素,使其达到最大值的最优水平为粉煤灰掺量20%,尾矿砂掺量50%,骨料粒径5-15mm;(5)采用响应面法建立回归模型对渡槽混凝土各项性能进行优化,得到了混凝土抗压强度、导热系数、相对动弹性模量的预测公式;渡槽混凝土的最佳配比为粉煤灰掺量7.55%,尾矿砂掺量42.46%,骨料粒径15-20mm。