随着国民经济的快速发展,水泥混凝土的需求量日益增大,天然砂石骨料的供需矛盾日趋凸显,急需找到相应的替代品。另外,每年排放出大量的煤矸石、粉煤灰等工业固体废弃物。如何科学高效地利用这些工业固体废弃物,促进其资源化,是一件关系到国计民生和社会可持续发展的大事。选择占煤矸石总量80%以上的未燃煤矸石制备粗骨料,研究未燃煤矸石粗骨料混凝土高温前后物理、力学性能变化规律,揭示温度对未燃煤矸石粗骨料混凝土性能影响机理,为未燃煤矸石粗骨料混凝土结构抗火设计与火灾后评估修复提供参考。主要研究内容及成果如下:(1)观察经历不同温度作用后,未燃煤矸石粗骨料混凝土试件的表观特征及其受力后裂缝发展规律。结果显示:随着经历温度的升高,未燃煤矸石粗骨料混凝土表面颜色由青灰色变深、再变浅至灰白,质量烧失率越来越大。当温度达到400℃时,试件表面开始出现裂缝,表面裂缝随经历温度的升高不断扩展。(2)当未燃煤矸石粗骨料混凝土经历温度≤400℃时,未燃煤矸石粗骨料自身的结构特征对高温后混凝土的受压破坏形态影响较大,破坏断面穿过粗骨料,试件破坏强度主要取决于粗骨料的强度;当经历温度>400℃时,未燃煤矸石粗骨料混凝土的破坏模式与普通混凝土相似,破坏强度主要取决于粗骨料与水泥浆体界面的粘结强度。高温后未燃煤矸石粗骨料混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度都随着温度升高呈现先增大后减小的趋势,T=300℃时达到最大值;而劈拉强度则随着温度的升高整体呈下降趋势。(3)不同温度作用后的未燃煤矸石粗骨料混凝土单轴受压应力-应变试验结果表明,随着温度升高,其峰值应力先增大后减小、峰值应变不断增大、弹性模量逐渐变小。(4)依据过镇海模型,利用试验数据,建立了高温后未燃煤矸石粗骨料混凝土单轴受压应力—应变曲线本构模型,模型预测精度较高。(5)采用SEM和XRD等现代测试技术,表征了经不同温度作用后的未燃煤矸石粗骨料混凝土的微观结构。结果表明:经历不同温度作用后,未燃煤矸石粗骨料混凝土的高温劣化程度不同,但基本上是水化产物受热分解、水泥石失水收缩以及骨料热解膨胀等因素共同作用的结果。该论文有图54幅,表18个,参考文献59篇。