我国目前面临着天然建筑用砂紧缺的状况,机制砂的使用量日渐增多。铅锌尾矿砂是铅锌矿中产出的工业固废,也属于机制砂,在我国有较大的堆积量,尾砂的再利用是一个亟待解决的难题。本试验通过使用铅锌尾矿砂部分替代河砂配制混凝土,研究其静动态力学性能、破坏形态,还对动态力学性能试验进行了数值模拟。本文的主要内容和结论如下:(1)完成了静态力学性能试验,得到了铅锌尾矿砂混凝土强度随尾矿砂掺量的变化情况,并得到了铅锌尾矿砂混凝土在28d养护龄期内的强度发展规律。结果表明,混凝土强度随尾矿砂掺量的增加呈现先上升后下降的趋势,掺量为20%时,混凝土强度最高。铅锌尾矿砂混凝土的强度主要在养护前期发展。(2)采用直径100mm的SHPB装置对尾矿砂掺量为0%、20%、40%、60%的混凝土试件进行不同冲击荷载下的动态压缩实验。在保证恒应变率加载的前提下,得出了原始波形,并使用“二波法”对结果进行计算,得到了铅锌尾矿砂混凝土的应力应变曲线。(3)对铅锌尾矿砂混凝土的应力应变曲线进行了分析,就铅锌尾矿砂混凝土的动态增大系数(DIF)、极限应变、破坏形态等的应变率敏感性与普通混凝土进行了对比。结果表明,铅锌尾矿砂混凝土的动态抗压强度和割线模量随着应变率的增加而增大,极限应变随着应变率的增大而增大,铅锌尾矿砂混凝土是典型的应变率敏感性材料,在高应变率下其DIF和极限应变的敏感性低于普通混凝土。两种混凝土的碎块平均尺寸均随应变率的增大而减小,普通混凝土的碎块尺寸率效应高于铅锌尾矿砂混凝土。(4)铅锌尾矿砂掺量对混凝土的动态抗压强度和极限应变有影响。动态抗压强度随掺量增加呈现先上升后下降的趋势,动态抗压强度最高的掺量为20%,极限应变随着掺量的增加而增大,割线模量随着掺量增大而减小。(5)建立了颗粒流模型,使用PFC2D软件对LZC20组试件在不同应变率下的动态抗压试验进行细观模拟,得出了各工况下的应力应变曲线、试件裂纹图,并将其与试验结果进行对比,发现模拟所得到的应力应变曲线与试验曲线具有较好的吻合度,模拟结果中DIF、极限应变和割线模量随着应变率的增大而增大,与试验现象一致。