再生骨料混凝土配合比设计及改性研究

采用正交试验设计方法对再生骨料混凝土（RAC）的配合比进行了试验设计,探讨了水胶比、再生骨料掺量以及超细粉煤灰（UFA）掺量等因素对再生骨料混凝土强度的影响规律;采用多元回归分析方法,建立了再生骨料混凝土强度与胶水比、再生骨料掺量及UFA掺量的经验公式。在此基础上,研究了粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣双掺时再生骨料混凝土强度和弹性模量的影响,对再生骨料混凝土抗压强度与抗折强度、劈拉强度的相关关系进行了回归分析。     

高温后混杂纤维再生混凝土力学性能试验研究

通过抗压强度和抗拉强度试验研究不同混杂纤维掺量对高温后再生混凝土(RAC)力学性能的影响.研究结果表明:混杂纤维可以减少RAC表面剥落和质量损失;相较于RAC的脆性破坏,混杂纤维再生混凝土(HFRAC)为延性破坏;HFRAC高温后抗压强度和抗拉强度高于RAC,当纤维素纤维和玄武岩纤维掺量均为0.15％时,HFRAC抗压强度较高,当纤维素纤维掺量0.15％,玄武岩纤维掺量0.10％和0.15％时,HFRAC抗拉强度表现优于其他组.本文建立的不同温度后HFRAC相对抗压强度和相对劈裂抗拉强度与温度的关系式,为HFRAC的推广应用提供一定的试验依据.     

砖混再生细骨料再生砂浆性能及工程应用

为研究砖混再生细骨料基本性能及其对砂浆工作性能、力学性能和应用性能的影响,制备砖混再生细骨料掺量不同的再生砂浆,进行砂浆流动性、力学强度、保水性以及稠度试验,并结合试验结果进行了工程应用.研究结果表明,砖混再生细骨料的密度低于标准砂、而空隙率、压碎指标、坚固性指标和需水量比均大于标准砂.砖混再生细骨料的掺入降低了砂浆流动性和抗压抗折强度,相比标准砂浆,当掺量为100％时,采用不同工地取样的砖混再生细骨料B和C制备的再生砂浆抗压强度分别降低22.1％和35.0％,抗折强度分别降低29.0％和15.2％,再生砂浆的强度并不随掺量的增加而一直降低.保持砂浆稠度基本不变,随砖混再生细骨料掺量增加,砂浆需水量增加,保水性增大,但强度并未降低.工程实践表明:砖混再生细骨料制备的水泥粉煤灰内墙抹灰砂浆可以满足相关规范中抹灰砂浆的技术要求.     

再生混凝土材料抗压强度尺寸效应试验研究

以废弃的混凝土为原料配制了多组再生粗骨料不同取代率下的立方体和棱柱体再生混凝土试件,对其进行抗压强度尺寸效应试验,得出了再生混凝土抗压强度尺寸效应系数,并对其进行了综合分析.结果表明:在相同条件下再生混凝土抗压强度的尺寸效应具有抗压强度随着试件尺寸增大而减小的基本规律.     

含浆量对再生混凝性能及强度影响的研究

再生骨料表面包裹着一层硬化水泥砂浆、导致再生混凝土的强度变化较复杂。探讨如何利用骨料的吸水率、取代率来推算含浆量以及不同含浆量的再生骨料对混凝土7d、28d强度、再生混凝土的强度与灰水比的线形关系和工作性能的影响。     

水泥稳定再生骨料基层混合料配合比设计

通过选取采用普通硅酸盐水泥剂量为4％、5％时,再生骨料掺量为30—100％时,配制水泥稳定再生骨料混合料,对混合料进行击实试验、强度试验及收缩性能试验,对影响水泥稳定再生骨料基层混合料性质的有关因素和各项性能变化规律进行分析和总结,提出既能满足基层路用性能,又能降低造价,使再生骨料用量最大化的混合料配合比设计方法。公路底基层或基层混合料的强度要求低,对天然骨料的需求量大,将再生骨料部分或全部代替天然骨料作为水泥稳定再生骨料混合料应用于公路底基层或基层是废弃混凝土应用的主要领域。本文将路面改造获得的大量废弃混凝土作为高等级公路的基层材料,在优化集料级配的基础上,通过选取采用不同水泥剂量和再生骨料掺量配制的水泥稳定再生骨料混合料,对影响水泥稳定再生骨料基层混合料性质的各项性能变化规律进行分析和总结,优化混合料配合比,为水泥稳定再生骨料基层混合料的优化配制技术提供了理论指导,也为废弃混凝土再生骨料技术向实用化、推广应用方向发展提供技术支持和保障。     

纳米微粉SiO2和CaCO3对混凝土性能影响

研究了纳米CaCO3(NC)和纳米SiO2(NS)以及与硅灰(SF)复合后的混凝土的性能。试验表明:随着NS掺量的提高,混凝土拌合物的坍落度将急剧降低;NC对混凝土的和易性基本无影响。二者能够提高混凝土的早期强度,但对后期强度影响不显著。与单掺NC混凝土相比,NS和SF分别与NC复合后能够显著提高混凝土的早期强度,对后期强度有所改善。通过带能谱分析的扫描电镜的观测分析和XRD成分分析,在掺有NC的混凝土中发现有水化碳铝酸钙(CaO.3Al2O3.CaCO3.11H2O),它可能是NC与水泥中C3A水化反应后的产物,这是NC早强作用的原因之一。本文对其他的掺有NS和FS的混凝土性能机理进行了分析。     

再生砖骨料砌块砌体的基本力学 性能试验研究

通过对再生砖骨料砌块砌体的基本力学性能试验,分析再生砖骨料砌块砌体的破坏过程和特征、极限荷载及变形能力。研究结果表明,再生砖骨料砌块砌体的抗压和抗剪等基本力学性能与普通混凝土小型空心砌块砌体的基本相似。强度平均值与《砌体结构设计规范》(GB50003—2011)的公式计算值相比较,再生砖骨料砌块砌体的抗压和抗剪强度分别降低6%～12%和22%～46%。再生砖骨料砌块砌体采用再生砖骨料砂浆砌筑对砌体抗压强度和弹性模量影响不大,对砌体抗剪强度有显著提高。提出再生砖骨料砌块砌体抗压强度平均值建议公式,试验结果与建议的理论公式的计算值较为接近,对再生砖骨料砂浆和再生砖骨料砌块砌体的推广应用有一定的意义。     

再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土收缩性能的影响

采用再生粗骨料取代天然粗骨料(取代率z=0,50%,100%),研究再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土收缩性能的影响。结果显示:简单破碎再生粗骨料混凝土的收缩率随着z的增大而增大,与普通混凝土相比,60 d收缩率增大14.8%~55.8%,即收缩性能劣于普通混凝土;一次颗粒整形再生粗骨料混凝土的收缩率随着z的增大变化很小,其收缩性能与普通混凝土接近;二次颗粒整形再生粗骨料混凝土的收缩率随着z的增大而减小,与普通混凝土相比,60 d收缩率减小了2.8%~14.6%,即收缩性能优于普通混凝土。     

钢纤维地聚物混凝土轴压性能细观数值模拟

为研究细观尺度下钢纤维地聚物混凝土(SFRGPC)的轴压性能,考虑骨料和钢纤维在混凝土基体内部的随机分布,建立钢纤维地聚物混凝土棱柱体的三维细观尺度数值模型。对不掺纤维与掺纤维2种工况下钢纤维地聚物混凝土的轴压性能进行模拟,验证该细观尺度数值模型的准确性。在此基础上,分析钢纤维地聚物混凝土的轴压破坏行为,进一步探究骨料最大粒径和纤维掺量对混凝土轴压受力性能的影响规律。结果表明,地聚物混凝土峰值应力随骨料最大粒径增加而降低;骨料最大粒径的增加会略微降低地聚物混凝土的韧性指数;由于纤维对混凝土裂缝的桥接作用,地聚物混凝土的峰值应力和韧性指数随纤维掺量增加均有所提高,且韧性指数的提高更为显著。