掺尾矿砂混凝土梁受弯性能试验研究

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发布时间：2021-09-07

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掺尾矿砂混凝土梁受弯性能试验研究
管品武，孟会英，邝周飞
(郑州大学土木工程学院，河南郑州450001)
摘要：通过4根尾矿砂替代率分别为40％、50％、60％、70％的混凝土梁和1根普通混凝土梁的受弯性能对比试验，研究尾矿砂
替代率对混凝土梁的受弯性能、破坏形态和变形特征的影响规律。结果表明，随着尾矿砂替代率的增大，混凝土梁的开裂荷载和极
限承载力没有明显降低，但混凝土梁最大裂缝宽度和跨中挠度随尾矿砂替代率的增加而增大；尾矿砂替代率在4o％～50％时，具有较
好的经济效益。
关键词：尾矿砂混凝土：梁；替代率；受弯性能
中图分类号：TU375．1 文献标识码：A 文章编号：1001—702X(2016)01—0018—03
Experimental research on the flexural performance of concrete beams with mille tailings sand
GUAN Pinwu，MENG Huiying，KUANG Zhoufei
(College of Civil Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China)
Abstract：By flexural performance comparison tests between 4 concrete beams whose tailings replacement rate are 40％，50％，
60％，70％ and 1 common concrete beam，we study the tailings replacement rates influence on the force performan ce，failure mode
an d deformation characteristics．The results show that with the increase of tailings replacement rate，the cracking load and the ultimate
bearing capacity of concrete beam s are not significantly reducing，but the maximum crack width and span deflection of concrete
beams are increasing；when the tailings replacement rate is at 40％ to 50％，the concrete has the better economic benefits．
Key words：mine tailings sand concrete，beam ，replacement rate，flexural performance
随着天然砂存储量越来越少，过度开采不但导致天然砂
质量下降而且造成环境破坏。同时，我国每年产生大量尾矿，
尾矿堆积不但侵占土地、湮没良田、破坏生态平衡，而且严重
浪费资源。用尾矿砂替代部分细骨料配制混凝土是尾矿有效
再利用的重要方法之一。目前，国内外对尾矿砂混凝土的配
制和基本材料性能进行了大量试验研究和理论分析，但是
对尾矿砂混凝土结构性能的研究较少。本文通过4根不同替
代率(40％、50％、60％、7O％)尾矿砂混凝土梁和1根普通混凝
土梁的受弯性能对比试验，研究尾矿砂替代率对混凝土梁的
受弯性能、破坏形态和变形特征的影响规律，为尾矿砂混凝土
的推广应用提供依据。
1 试验概况
1．1 试验材料．
收稿日期；2ol5一o7-23：修订日期：2015-09—18
作者简介：管品武，男，1971年生，湖南祁东人，教授，博士，主要从事
混凝土结构基本理论及应用与工程结构抗震研究。地址：郑州市科学
大道100号，E—mail：guanpw@zzu．edu．cn。
·18· 新型建筑材料 2016．1
水泥：P·042．5水泥；粗骨料：粒径5 20 mm碎石；普通细
骨料：中砂；尾矿砂：来自湖北某铁矿区，属中砂。
l-2 试验设计
本试验以C30强度等级混凝土配合比为基准，根据配合
比计算出的具体材料用量见表1。以尾矿砂替代率为变量，制
备5根试验梁，梁尺寸(Ex宽X高)为2500 minx200 mmx400
mm，梁中纵向受拉钢筋为2(I)14，箍筋为(I)10@150，配筋率为
0．385r~。
表1 试验梁用混凝土的配合比
1．3 加载装置和测点布置
本次试验采用三分点加载，利用分配梁将荷载对称地施
加到试验构件上，并在跨中形成800 mm纯弯段，应变及变形