传统混凝土通常使用普通河砂作为骨料,但随着经济和社会的快速发展,河砂已面临供应不足问题。铁尾矿砂属于工业排放的固体废弃物,若以铁尾矿砂代替天然河砂拌制混凝土,不仅可以将废弃物重新利用,又节约了经济成本。本文通过试验研究了铁尾矿砂混凝土氯离子扩散性能、抗碳化性能以及硫酸盐环境下混凝土的劣化。主要研究内容如下:(1)采用全浸泡方式模拟氯盐侵蚀环境,探讨了铁尾矿砂掺量、粉煤灰掺量以及水胶比对混凝土中Cl~-浓度的影响,得到了距混凝土表面各深度处的Cl~-浓度分布。结果表明:铁尾矿砂混凝土扩散区Cl~-浓度变化呈指数函数分布;其抗Cl~-侵蚀能力随铁尾矿砂和粉煤灰的增加先增强后减弱,随水胶比的增大而减弱,60%铁尾矿砂,25%粉煤灰,0.35水胶比的抗氯离子侵蚀能力最佳;通过回归分析,修正了Cl~-扩散的时间依赖性常数,将铁尾矿砂掺量和氯离子结合能力引入到方程中,建立了铁尾矿砂混凝土Cl~-扩散综合模型。(2)通过加速碳化试验,测试了特细铁尾矿砂掺量、水胶比、粉煤灰掺量影响下,各配比铁尾矿砂混凝土的碳化深度,分析了不同铁尾矿砂掺量、水胶比以及粉煤灰掺量对混凝土碳化性能的影响规律,分别建立了单因素作用下铁尾矿砂混凝土碳化深度与碳化龄期的数学模型,及双重因素作用下铁尾矿砂混凝土碳化深度与特细铁尾矿砂掺量、粉煤灰掺量、水胶比的关系模型。试验结果表明:随着粉煤灰掺量和水胶比的增大,铁尾矿砂混凝土碳化深度随之增大;掺入适量的特细铁尾矿砂有助于提高混凝土的抗碳化性能,60%铁尾矿砂,15%粉煤灰,0.35水胶比的抗碳化性能最佳。(3)通过实验室加速腐蚀的方法,得到了不同硫酸钠溶液浓度、不同腐蚀时期的铁尾矿砂混凝土表观、质量、立方体抗压强度、相对动弹性模量的变化规律,分析了腐蚀程度对铁尾矿砂混凝土应力-应变全曲线的影响规律,运用损伤力学的概念,建立了铁尾矿砂混凝土腐蚀受荷损伤模型。结果表明:随着腐蚀龄期的增加,试块质量、立方体抗压强度、相对动弹性模量均呈先增大后减小的特征;通过回归分析,得到了腐蚀后的铁尾矿砂混凝土单轴受压本构关系;给出了硫酸盐腐蚀下,铁尾矿砂混凝土损伤曲线的形状控制参数,损伤模型预测的损伤特性与实际硫酸盐腐蚀状况吻合。