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铁尾矿砂自密实混凝土是在普通自密实混凝土的基础上,掺入一定量的铁尾矿砂来代替天然砂作为细骨料的新型自密实混凝土材料。本文较系统地研究了铁尾矿砂的不同取代率对铁尾矿砂自密实混凝土的工作性能和基本力学性能的影响。论文的主要工作包括以下几个方面:(1)采用固定水胶比、矿物掺合料掺量、外加剂掺量、粗骨料掺量,以铁尾矿砂取代率为变量,研究了六种不同铁尾矿砂取代率(20%、40%、50%、60%、80%、100%)的铁尾矿砂自密实混凝土的工作性能,并与一组普通自密实混凝土进行对比分析。通过采用坍落扩展度、T500流动时间、L型仪、U型仪、J型环以及V型漏斗等试验测试方法来综合评价分析铁尾矿砂自密实混凝土工作性能的动态稳定,以及采用圆柱离析试验(Settlement column test)和抗筛离析试验(sieve segregationresistance test)来综合评价分析铁尾矿砂自密实混凝土工作性能静态稳定,得出合理的铁尾矿砂掺量。试验结果表明铁尾矿砂掺量为40.0%、50.0%和60.0%时,铁尾矿砂自密实混凝土工作性能具有较好的动态稳定和静态稳定。当掺量为20.0%时,拌合物流动性过大,各项指标偏高,超出了各规范要求的指标上限。当掺量为40.0%时,与普通自密实混凝土有相近的工作性能。(2)在前期工作性能动态稳定和静态稳定试验的基础上,采用立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度以及弹性模量等指标,选取SCC-1、ISCC-2、ISCC-3、ISCC-4和ISCC-5等五种配合比进行基本力学性能试验,即铁尾矿砂掺量分别为0.0%、40.0%、50.0%、60.0%和80.0%。试验结果表明,ISCC-2与SCC-1各项指标接近,即掺量为40%时,拌合物各项基本力学性能指标较好。(3)从立方体抗压强度与表观密度关系、抗压强度与弹性模量关系、劈裂抗拉强度与抗压强度关系和轴心抗压强度与立方体抗压强度关系等四个关系角度,对基本力学性能指标的相关性进行统计分析。分析结果表明,随着抗压强度的增大,试块的表观密度较大。SCC-1和ISCC-2轴心抗压强度与立方体抗压强度关系拟合结果表明两种混凝土具有了高强混凝土的轴压比。SCC-1与ISCC-2劈裂抗拉强度与抗压强度关系拟合结果与试验结果吻合较好。用于计算普通混凝土和其他自密实混凝土的弹性模量计算公式不适用于铁尾矿砂自密实混凝土。