近日，建筑工程学院土木工程高性能材料与新型结构体系科研创新团队在建筑材料领域权威期刊《Construction and Building Materials》（中国科学院一区TOP；IF=8.0）发表题为“Interfacial micromechanics optimization for enhancing rate-dependent flexural behaviour of UHPC incorporating coarse aggregates by ultrafine iron ore tailings”的最新研究成果。安徽工程大学为第一署名单位，团队教师庄维坦博士为论文第一作者。
铁尾矿是矿产开采过程中产生的主要工业副产品，具有产量大、利用率低的特点，大量堆积不仅造成矿产资源的严重浪费，更易引发土壤、水体污染等环境问题，实现其高效资源化利用已成为行业亟待解决的重要课题。针对这一痛点，研究团队开展创新性探索，将经过精细化加工的超细铁尾矿粉应用于含粗骨料的超高性能混凝土（UHPC）中，本研究采用多尺度研究方法，系统阐明了超细铁尾矿粉对含粗骨料UHPC微观力学性能的影响规律，深入揭示了其对粗骨料抗弯速率敏感性的调控机制。结果表明，加入适量的铁尾矿可生成更多的UHD C-S-H，从而改善粗骨料与基体之间界面过渡区（ITZ）的微观力学性能。ITZ微观力学性能的增强降低了粗骨料的临界断裂角，增加了粗骨料的断裂比例，最终显著提升了不同加载速率下UHPC的抗弯力学性能。
该研究成果不仅为超细铁尾矿粉这一固废材料的高值化利用开辟了新路径，更为其在超高性能混凝土工程中的规模化应用提供了坚实的理论支撑和技术参考，对推动建筑材料绿色化、资源化发展，践行“双碳”理念具有重要现实意义。
微观力学优化机理
不同加载速率下的骨料断裂机制
论文原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061826012328