【摘 要】
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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,以下简称RPC)是由硅灰、水泥、石英砂、石英粉、钢纤维等组分混合制备而成的一种水泥基复合材料。作为一种高强度、高耐久性建筑材料,其材料成本是它能否推广使用的关键问题之一。为了降低RPC的经济成本,本论文使用不同粒级的铁尾矿完全替代石英粉、部分替代石英砂制备铁尾矿RPC,并研究了其基本力学性能、抗硫酸盐侵蚀性能及抗冻性能。本论文主要包
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活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,以下简称RPC)是由硅灰、水泥、石英砂、石英粉、钢纤维等组分混合制备而成的一种水泥基复合材料。作为一种高强度、高耐久性建筑材料,其材料成本是它能否推广使用的关键问题之一。为了降低RPC的经济成本,本论文使用不同粒级的铁尾矿完全替代石英粉、部分替代石英砂制备铁尾矿RPC,并研究了其基本力学性能、抗硫酸盐侵蚀性能及抗冻性能。本论文主要包括以下研究内容:(1)采用铁尾矿替代部分石英砂、400目铁尾矿粉替代石英粉,运用正交试验方法对各组试件进行基本力学性能试验,研究水胶比、硅灰掺量、铁尾矿砂替代率与铁尾矿粉掺量对铁尾矿RPC的不同影响,基于试验数据进行回归分析,给出了铁尾矿RPC关于上述性能的拟合模型。研究表明:水胶比对铁尾矿RPC的各项强度影响最大,相较水胶比0.24组试件的抗压强度、抗折强度与劈裂抗拉强度,水胶比0.20组试件的各项性能分别提高了13.52%、117.35%与42.20%。(2)对铁尾矿RPC进行抗硫酸盐侵蚀试验,研究不同侵蚀条件下硫酸盐对各组试件的侵蚀效应,基于铁尾矿RPC的抗压强度拟合模型,根据试验结果,建立在不同硫酸盐侵蚀条件下的铁尾矿RPC抗压强度劣化模型。研究表明:其他条件相同时,在硅灰掺量20%-30%区间内,硅灰掺量为25%的铁尾矿RPC抗硫酸盐侵蚀性能最优,60d长期浸泡条件下抗压强度损失率为1.37%;铁尾矿RPC相对常规RPC抗硫酸盐侵蚀性能更优,60d长期浸泡条件下抗压强度损失率常规RPC降低了0.25%。(3)采用快冻法进行铁尾矿RPC冻融循环试验,研究硅灰掺量对其抗冻性的影响,比较了铁尾矿RPC与常规RPC的抗冻性能,基于试验结果与理论分析,假定了模型曲线为幂函数形式,建立了铁尾矿RPC相对动弹性模量损伤模型。试验结果表明:其他条件相同时,硅灰掺量20%-30%区间内,硅灰掺量为25%的铁尾矿RPC抗冻性能最优,200次冻融循环下相对动弹性模量损失率为7.76%;对比常规RPC,铁尾矿RPC抗冻性能更优,200次冻融循环下相对动弹性模量损失率较常规RPC降低了1.71%。
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