再生粗骨料混凝土干燥收缩特性理论模型

为研究再生粗骨料混凝土的干燥收缩特性,收集了现有12项研究与32组收缩数据并进行了比较,试验时间跨度为41~480 d,分析参数包括水灰比(0.36~0.68)、普通混凝土抗压强度(27~60 MPa)、再生粗骨料替换率(20%~100%)、相对湿度(43%~65%)、湿养护时间(1~28 d)和测量收缩的时间(41~480 d);通过比较试验数据和理论预测结果,利用基于天然骨料混凝土干燥收缩试验数据的多个统计指标,评估了现有ACI 209R-92模型、Bazant-Baweja B3模型以及FIB MC2010模型;采用基于Fathifazl等研究的方法来评估混凝土的干燥收缩增量;通过上述选定模型来评估再生粗骨料混凝土的干燥收缩率的增量,并使用评价残差、欧洲国际混凝土委员会(CEB)变异系数、CEB均方差与CEB偏差等统计指标评价了试验数据。研究结果表明:当将已知收缩行为的天然骨料混凝土的部分或全部粗骨料替换为已知残留砂浆含量的再生粗骨料,可以最准确地预测总收缩的演变;通过将残余砂浆系数应用于天然骨料混凝土的实测收缩量,可以相对准确地预测再生骨料混凝土的收缩;当再生粗骨料混凝土的替代率为20%~33%时,残余砂浆系数为1.03~1.08,当再生粗骨料混凝土的替代率为50%时,残余砂浆系数为1.07~1.16,即再生骨料混凝土的干燥收缩率比天然骨料混凝土的干燥收缩率增加了约16%或更小;当再生粗骨料混凝土的替代率为100%时,残余砂浆系数为1.18~1.76;当天然骨料混凝土的替代率大于50%时,再生粗骨料混凝土的干燥收缩率的增加相比天然骨料混凝土的干燥收缩率的增加更明显。由此可见,当前的研究方法可用于利用扩展的数据库进一步改进再生粗骨料混凝土干燥收缩行为的理论预测。      

再生水泥混凝土界面过渡区的结构特性分析

借助于扫描电镜和电子能谱仪,对再生水泥混凝土的微观形貌和结构进行了观察,分析了再生水泥混凝土内部各种界面的结构特性以及Ca、Si等元素在界面过渡区的分布特征。结果表明:再生水泥混凝土内部由多种界面结构组成,各界面过渡区的厚度差异较大。界面过渡区内外的元素分布规律存在着较大的差异,Ca、Si等元素在界面过渡区内出现了一定程度的聚集,在界面过渡区外的分布则较为连续。     

混凝土四重球弹性模量随龄期发展预测模型

混凝土的抗压强度和弹性模量随龄期不断增长.然而,与抗压强度相比,弹性模量随龄期的增长并不明显,相关的研究也较少.本文在混凝土弹性模量双重球和三重球预测模型的基础上,考虑了水泥浆体与骨料间的界面过渡区效应,建立了混凝土弹性模量四重球理论模型,且模型能够较好的反映界面过渡区在混凝土弹性模量发展中的作用.分析表明,对混凝土弹性模量发展起到主要作用的参数按重要程度依次为骨料体积分数、骨料粒径及界面过渡区效应.     

再生骨料混凝土性能研究

通过对再生骨料的特性、再生骨料混凝土的工作性、物理力学性能和耐久性能进行试验研究发现：不考虑再生骨料吸水特性时,再生混凝土的坍落度偏小,抗压强度和耐久性均低于普通混凝土;考虑再生骨料吸水特性时,再生混凝土可获得与普通混凝土相近的坍落度．强度和耐久性则较普通混凝土降低得更多;经过强化处理后,再生骨料混凝土的性能得到了改善。同时还发现：粉磨处理对再生骨料的强化作用优于化学溶液浸泡处理。     

再生骨料混凝土性能研究

通过对再生骨料的特性、再生骨料混凝土的工作性、物理力学性能和耐久性能进行试验研究发现;不考虑再生骨料吸水特性时,再生混凝土的坍落度偏小,抗压强度和耐久性均低于普通混凝土;考虑再生骨料吸水特性时,再生混凝土可获得与普通混凝土相近的坍落度,强度和耐久性则较普通混凝土降低得更多;经过强化处理后,再生骨料混凝土的性能得到了改善.同时还发现:粉磨处理对再生骨料的强化作用优于化学溶液浸泡处理.     

对粗集料密度的真空饱水法测定

受沥青混合料的理论密度测定方法启示,对粗集料进行真空饱水密度快速测定试验。对玄武岩和石灰岩类结构致密孔隙小的岩石进行试验,试验所得密度数据与规范方法所得数据一致;砂岩由于其结构孔隙大,数据离散,需要进行多次试验,从中选出代表性数据。此方法可以在较短时间内得出集料的密度指标。     

不同粒径再生骨料混凝土性能试验分析

废弃混凝土块经过分拣、破碎、清洗、分级后,可以分成再生粗骨料和再生细骨料,将再生粗骨料作为混凝土骨料,其力学性能与天然骨料相比有所差异。针对不同粒径再生骨料混凝土的性能进行试验分析,对分析不同粒径再生骨料混凝土的抗压强度和弹性模量进行比较。试验表明：随着再生骨料粒径的变化,再生混凝土抗压强度与弹性模量都有明显变化,但变化规律与粒径变化不一致,据此,对优选骨料粒径提出建议。     

预裂型水泥稳定碎石强度与温缩特性机理仿真

针对水泥稳定碎石材料易产生裂缝,从而降低路面使用寿命这一问题,基于粗集料预处治技术提出了一种预裂型水泥稳定碎石材料改良思路;通过对水泥稳定碎石中一定比例的粗集料进行预处治,使其表面裹附一层新的物质,从而形成新的界面,分散了收缩过程中降低开裂对材料整体均一性的影响,继而仿真分析了这种新型材料的强度特征和温度收缩裂缝发展的内部机理;基于离散单元法建立了预裂型水泥稳定碎石仿真模型,并分别开展了虚拟无侧限压缩试验和有限制梁温度收缩开裂试验。研究结果表明:在假设预处治粗集料仅影响粗集料界面强度的前提下,试件的无侧限抗压强度与界面强度比和预处治粗集料替换比这2个关键参数之间呈现出良好的线性相关性,可通过回归公式进行计算与预测;当界面强度比大于40%时,预处治粗集料替换比的增加仅会降低材料的强度而不能避免局部贯穿裂缝的产生;当界面强度比小于40%时,随着预处治粗集料占比的增加,试件在收缩过程中产生的裂缝由局部贯穿宽裂缝转变为均匀分布的微裂缝,从而保证了材料在收缩开裂后的整体均一性;当界面强度衰减至未处治材料的30%以下,且预处治粗集料替换比大于30%时,可有效减少试件内部贯穿裂缝的产生,从而缓解了水泥稳定碎石的温缩开裂。      

再生混凝土粗骨料的质量分级优选评价

为了克服再生骨料比选中主观、随意性等因素带来的误差,并确保对其质量作出科学合理选择,基于组合权重-可拓学理论,建立了混凝土再生粗骨料质量评价模型,根据《混凝土用再生骨料标准》确定评价指标体系和分类等级界限,利用层次分析法和熵权理论确定各指标的主、客观权重;依据可拓学理论求解不同等级下各个指标的样本关联度,然后结合组合权重法计算样本在不同等级下的关联函数值;按照数值越大越优原则进行质量等级评价,最后结合实例检验了评价方法的科学合理性. 研究结果表明:组合权重-可拓学理论综合评价法既能遵循规范单一因素法的评估步骤,还可以详细排序比较各项指标不同等级下的结果;通过实例计算出5组样本的质量等级分别为Ⅱ级、Ⅰ级、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅰ级,这与前人模糊理论评估结果一致;3种权重方法不仅计算出7项再生粗骨料性能指标的具体权重值,而且也能体现出各指标的相对重要性. 通过对再生骨料的质量优选研究,可以为再生混凝土的工程应用提供理论参考.      

圆钢管H型钢再生混凝土短柱的轴压承载力分析

为了研究圆钢管H型钢再生混凝土短柱轴压力学性能，对此类构件轴压承载力计算公式进行了理论推导，基于极限分析法，运用双剪统一强度理论，并依据H型钢和钢管对核心区再生混凝土约束效果的不同，分别计算H型钢约束区再生混凝土和钢管约束区再生混凝土承载力，提出一套圆钢管H型钢再生混凝土短柱轴压承载力计算公式，考虑了钢管内径厚比、套箍系数、H型钢配钢指标以及再生粗骨料取代率对短柱轴压承载力的影响, 同时也适用于无H型钢的圆钢管再生混凝土短柱轴压承载力计算. 将推导得到的钢管有效约束力代入承载力计算公式所得结果与相关试验结果对比误差在10%以内，吻合较好，验证了承载力计算公式的有效性和精确度.      

旧路面水泥混凝土再生集料在公路基层中的应用

基于旧水泥混凝土路面板块再生集料的性能分析,获取再生集料稳定碎石基层的性能,并通过试验路段的铺筑,掌握再生集料的加工工艺及控制方法．可为大面积推广应用旧水泥混凝土路面板块再生集料提供参考。     

道路旧砼再生集料及其在路面中应用的试验研究

采用合理的技术将回收的道路废旧砼破碎形成再生集料,可以作为一种再生资源加以利用.作者通过试验详细研究了再生集料的物理性质和力学性质,并对旧砼再生集料在路面基层和面层中的应用进行了研究.试验证明:道路旧水泥砼再生集料能够在道路的改建和新建中应用.     

粗集料UHPC收缩与力学性能

为降低超高性能混凝土(UHPC)收缩和开裂风险, 进行了5组不同粗集料掺量(质量分数分别为0、12.5%、22.5%、32.5%和42.5%)的UHPC的自收缩、基本材性(抗压强度、抗拉强度和弹性模量)、集料级配和圆环约束收缩等试验, 分析了粗集料掺量和集料级配对UHPC自收缩和基本材性的影响, 并采用提出的收缩开裂应力相对差值评价粗集料的掺入对UHPC收缩开裂的影响; 进行了有、无粗集料UHPC在圆环约束下的开裂性能试验与对比分析, 验证粗集料掺入对减小UHPC收缩开裂的有效性, 并给出UHPC中粗集料掺量和最大粒径限制的建议。研究结果表明: 随着粗集料掺量的增加, UHPC早期自收缩量降低, 最大降幅近20%;粗集料对UHPC的弹性模量、抗压强度和抗拉强度等的影响程度与其掺量和级配有关, 当粗集料掺量为22.5%时, 其级配曲线几乎全部处于富勒氏与泰勃特曲线范围内, 是5组材料中堆积最紧密的一组, 对UHPC弹性模量与抗压强度提高最为显著, 对抗拉强度的降低幅度影响最小; 当粗集料掺量为22.5%时, UHPC收缩开裂应力相对差值最大为1.31 MPa, 为试验中的最合理掺量, 可有效降低收缩开裂风险; 与未掺粗集料的UHPC相比, 圆环约束下掺有22.5%粗集料的UHPC的残余应力与拉应力水平分别降低15.8%和14.7%, 其抗裂性能得到提高; 建议对粗集料UHPC进行紧密堆积设计以获得尽可能优的材性, 对掺有长度为12~20 mm钢纤维的UHPC, 其集料的最大粒径可放宽至9.5 mm。      

宁溧路改造工程桥梁拼接关键技术研究

宁溧路改造工程拼接桥梁设计中,采用先落架后浇注接缝混凝土、快凝早强混凝土技术、特殊的微膨胀混凝土技术、在接缝混凝土中掺入一定数量聚乙烯醇纤维等措施有效防止新、旧桥接缝混凝土产生裂缝;采用滚轮压槽技术、提高粗骨料的强度及调整粗、细集料含量以提高混凝土耐久及抗滑性能等措施解决新增纵向伸缩缝的防滑、防裂问题。     

旧水泥混凝土再生集料作水稳基层路用性能改善研究

旧水泥混凝土再生集料改善主要解决再生集料吸水率问题。对再生集料的基本性能研究分为普通再生集料和球磨再生集料。水稳再生集料的抗压强度试验包括击实试验和无侧限抗压强度试验。水泥稳定再生集料的干燥收缩率是评价结合料耐久性的一个重要指标。     

旧水泥混凝土再生集料作水稳基层路用性能改善研究

旧水泥混凝土再生集料改善主要解决再生集料吸水率问题.对再生集料的基本性能研究分为普通再生集料和球磨再生集料.水稳再生集料的抗压强度试验包括击实试验和无侧限抗压强度试验.水泥稳定再生集料的干燥收缩率是评价结合料耐久性的一个重要指标.     

SMA骨架标准研究

传统观点认为，粗集料的干插捣间隙率VDRC大于压实混合料中粗集料间隙率VMix是SMA骨架结构形成的标准，但是VDRC与VMix在压实方法、测量精度、换算密度指标等方面存在系统误差，导致VDRC在多数情况下都大于VMix，失去了优选级配的作用。试验及结果分析表明，用体积法测量的毛体积密度换算的VMix较合理，用VMix随细集料增加的突变点判定骨架形成是可行的。     

再生混凝土骨料包裹桩承载特性试验研究

采用再生混凝土骨料替换包裹碎石桩碎石芯料，形成一种新型地基处理方式——再生混凝土骨料包裹桩，以改善采用包裹碎石桩处理液化及软弱土地基时碎石强度未能充分发挥的问题.开展了模型试验，研究包裹长度、刚度及长径比对再生混凝土骨料包裹桩单桩承载特性和骨料破碎度的影响.研究结果表明：包裹长度为1倍～6倍桩径时，延长包裹长度可显著提高桩体承载力，包裹长度小于1倍或大于6倍桩径时，包裹长度对承载力改善不明显；包裹材料的临界刚度约为100 kN/m，当小于临界刚度时，增加包裹刚度能显著提高桩体承载力，大于临界刚度时，增加包裹刚度不再明显改善桩体承载力；再生混凝土骨料包裹桩桩长不变时，长径比大于10的桩体承载力较低，桩体主要在10～30 cm深度内产生不同程度的局部弯曲，长径比小于7的桩体承载力较高，桩体主要发生轻微鼓胀变形，无局部弯曲；混凝土骨料的破碎度与桩体能承受的极限荷载呈正相关，增加包裹长度、刚度及桩径均会增加芯料的破碎度.因此，进行再生混凝土骨料包裹桩单桩设计时应充分考虑包裹长度、刚度和长径比与芯料破碎度之间的关系，以获取最优设计方案.     

某高速公路桥梁拓宽后伸缩缝锚固区混凝土破坏原因分析

结合九乡河大桥扩建工程,探讨了桥台处伸缩缝锚固区混凝土的有限元建模方法,着重研究了桥台处伸缩缝锚固区混凝土的破坏成因。分析表明,伸缩缝锚固区开裂的主要原因是新旧桥台的不均匀沉降,采用文中提供的建模方法,可以正确地模拟伸缩缝处混凝土的破坏,从而明确破坏机理,并为此类旧桥加宽工程的设计和施工提供借鉴。     

基于高温性能的沥青混合料级配设计方法

为设计嵌挤、密实、稳定的矿料级配,利用粗集料堆积密度试验分析了容器容积和撒铺方式对集料密度测试结果的影响,建立了基于MTS的粗集料贯入试验方法,对不同混合料进行了汉堡车辙试验,并提出利用贯入试验确定粗集料级配,利用贝雷法合成粗细集料的混合料级配。试验结果表明:受到容器容积、集料洒落方式等的影响,国内外粗集料松装密度测试数据间存在6%的差距;按贝雷法设计的混合料无法保证其高温稳定性能;贯入试验可有效区分粗集料稳定性,同时与混合料车辙深度的线性相关系数达到0.71。可见,混合料级配设计方法可有效确保混合料高温性能。