大体积铁尾矿粉混凝土水化热试验研究及数值模拟

为了研究铁尾矿粉作为掺合料对大体积混凝土水化热的影响，对比研究了铁尾矿粉-水泥复合胶凝材料（MITC）、粉煤灰-水泥复合胶凝材料（MFAC）的水化放热特点。制作了C40强度等级，边长为1 100 mm的大体积铁尾矿粉混凝土（ITPC）以及粉煤灰混凝土（FAC）立方体试块，每一试块内部埋设15个温度传感器，对不同龄期混凝土温度变化进行了试验研究。并通过ANSYS软件模拟了试验试块的温度场。研究结果表明粉煤灰对复合胶凝材料水化放热速率及峰值出现时间的延缓效果优于铁尾矿粉，但大体积ITPC与FAC的温升峰值分别为61.9℃、63℃；中层降温速率分别为0.46℃/h,0.51℃/h；最大里表温差分别为18.5℃，20.4℃，大体积FAC的温升峰值、中层降温速率、最大里表温差均高于大体积铁尾矿粉混凝土。从对大体积混凝土温度降低效果来看，铁尾矿粉优于粉煤灰。ANSYS软件数值模拟结果与试验实测结果吻合良好，ITPC试块与FAC试块中心点相对误差分别为0.65%,1.43%。可以较好的模拟出大体积ITPC内部的温度变化，为实际工程的现场施工及温控措施提供指导。