二十一世纪初期,我国砂石资源进入转型阶段,表现为需求量大、供应吃紧、自然储量殆尽、用量持续增长等特征。目前,我国一半以上的地区已经出现天然砂石资源逐步减少,甚至无资源的状况。因此,寻找新的资源来代替传统砂石制备符合要求的混凝土已成为解决砂石短缺问题的必要手段。随着工业的发展,铁尾矿、钢渣等固体废物的排放量随年增长。将铁尾矿、钢渣作为混凝土集料掺入混凝土中不仅解决了砂石资源短缺的问题,还实现了固体废物的有效利用,具有极大的经济效益和环境效益。本课题采用铁尾矿取代河砂充当混凝土细集料、钢渣取代碎石充当混凝土粗集料(铁尾矿、钢渣取代率分别为0、20%、40%、60%)配制铁尾矿-钢渣集料水泥混凝土,并对十六组混凝土的工作性能、基本力学性能和长期体积变形等性能进行相关试验研究。试验结果表明:(1)随着铁尾矿、钢渣取代率的增大,混凝土工作性能下降明显;铁尾矿掺量增多对混凝土抗压强度不利,而钢渣可以提高混凝土的抗压强度,混合掺入混凝土中,混凝土抗压强度呈一定规律增减;当铁尾矿取代率为40%时,混凝土抗压强度劣化最为明显。(2)钢渣是引起混凝土体积不稳定的主要因素,具体表现为混凝土膨胀;铁尾矿砂对混凝土收缩起到限制作用,这是由于铁尾矿砂表面粗糙,能够与其他骨料更好粘结,但并不是掺量越多越好。(3)数值模拟结果进一步验证了铁尾矿-钢渣集料水泥混凝土的抗压强度随着铁尾矿、钢渣取代率的提高呈现先减后增的趋势,在仅考虑提升混凝土抗压强度的情况下,宜选择较大取代率,但综合考虑混凝土体积稳定性等其他性能,应尽量降低二者取代率。