我國目前面臨著天然建筑用砂緊缺的狀況,機制砂的使用量日漸增多。鉛鋅尾礦砂是鉛鋅礦中產出的工業(yè)固廢,也屬于機制砂,在我國有較大的堆積量,尾砂的再利用是一個亟待解決的難題。本試驗通過使用鉛鋅尾礦砂部分替代河砂配制混凝土,研究其靜動態(tài)力學性能、破壞形態(tài),還對動態(tài)力學性能試驗進行了數值模擬。本文的主要內容和結論如下:(1)完成了靜態(tài)力學性能試驗,得到了鉛鋅尾礦砂混凝土強度隨尾礦砂摻量的變化情況,并得到了鉛鋅尾礦砂混凝土在28d養(yǎng)護齡期內的強度發(fā)展規(guī)律。結果表明,混凝土強度隨尾礦砂摻量的增加呈現先上升后下降的趨勢,摻量為20%時,混凝土強度最高。鉛鋅尾礦砂混凝土的強度主要在養(yǎng)護前期發(fā)展。(2)采用直徑100mm的SHPB裝置對尾礦砂摻量為0%、20%、40%、60%的混凝土試件進行不同沖擊荷載下的動態(tài)壓縮實驗。在保證恒應變率加載的前提下,得出了原始波形,并使用“二波法”對結果進行計算,得到了鉛鋅尾礦砂混凝土的應力應變曲線。(3)對鉛鋅尾礦砂混凝土的應力應變曲線進行了分析,就鉛鋅尾礦砂混凝土的動態(tài)增大系數(DIF)、極限應變、破壞形態(tài)等的應變率敏感性與普通混凝土進行了對比。結果表明,鉛鋅尾礦砂混凝...

【文章頁數】：98 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 鉛鋅尾礦砂背景
        1.1.2 動力性能研究背景
    1.2 尾礦砂及特細砂應用研究現狀
        1.2.1 尾礦砂在新型材料方面的運用
        1.2.2 尾礦砂在混凝土中的利用
        1.2.3 特細砂對混凝土的影響
        1.2.4 鉛鋅尾礦砂對混凝土的影響
    1.3 混凝土動力性能研究現狀
    1.4 PFC細觀模擬現狀
    1.5 本文主要研究內容
第2章 霍普金森壓桿系統(tǒng)簡介
    2.1 SHPB裝置發(fā)展歷程
    2.2 SHPB裝置技術介紹
        2.2.1 試驗裝置介紹
        2.2.2 試驗原理
    2.3 SHPB技術存在的問題
        2.3.1 彌散效應
        2.3.2 摩擦效應
        2.3.3 慣性效應
        2.3.4 波動效應
    2.4 本章小結
第3章 原材料與混凝土靜態(tài)抗壓試驗
    3.1 原材料
    3.2 鉛鋅尾礦砂及河砂元素分析
    3.3 鉛鋅尾礦砂混凝土材料試驗
        3.3.1 粗細骨料表觀密度試驗
        3.3.2 細骨料篩分試驗
    3.4 混凝土試件的配合比設計與制備
        3.4.1 配合比設計要求
        3.4.2 配合比設計
        3.4.3 混凝土試件的制備與養(yǎng)護
    3.5 混凝土相關性能試驗
        3.5.1 坍落度試驗
        3.5.2 混凝土砷的毒性浸出試驗
    3.6 混凝土抗壓強度試驗
        3.6.1 混凝土28d抗壓強度試驗
        3.6.2 混凝土抗壓強度發(fā)展規(guī)律
        3.6.3 混凝土軸心抗壓強度變化
    3.7 本章小結
第4章 SHPB動態(tài)抗壓性能試驗
    4.1 試件概況
    4.2 試驗內容
    4.3 試驗結果
    4.4 試驗分析
        4.4.1 試件在沖擊荷載下的應力應變狀態(tài)
        4.4.2 混凝土動態(tài)抗壓強度的應變率效應
        4.4.3 混凝土極限應變的應變率效應
        4.4.4 混凝土割線模量的應變率效應
        4.4.5 尾礦砂對混凝土的影響
        4.4.6 破壞形態(tài)與碎塊分布分析
    4.5 本章小結
第5章 細觀數值模擬
    5.1 PFC簡介
        5.1.1 PFC的基本假定
        5.1.2 PFC的接觸模型
            5.1.2.1 接觸剛度模型
            5.1.2.2 接觸滑動模型
            5.1.2.3 黏結模型
    5.2 模型的建立
    5.3 加載方式
    5.4 細觀參數反演與標定
    5.5 結果對比分析
        5.5.1 應力-應變曲線
        5.5.2 應變率效應
        5.5.3 破壞形態(tài)
    5.6 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
作者攻讀學位期間的科研成果
致謝



本文編號：3892615