再生陶瓷混凝土抗压强度及弹性模量试验研究

【目的】为研究不同再生陶瓷骨料类型和取代率对混凝土抗压强度和弹性模量的影响,利用再生陶瓷细骨料以0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%取代率等质量替换天然河砂制作再生陶瓷细骨料混凝土（CRFC）。【方法】在再生陶瓷细骨料全取代（100%）天然细骨料的基础上,采用再生陶瓷粗骨料等质量替换天然碎石制作再生陶瓷粗细骨料混凝土（CRC）,研究CRFC和CRC的物理性能和力学性能,分析废弃墙地砖陶瓷作为混凝土再生骨料的可行性。【结果】研究表明：采用再生陶瓷细骨料取代天然细骨料配制的CRFC在和易性、抗压强度和弹性模量等性能方面与普通混凝土相差不大;CRC的抗压强度和弹性模量随再生陶瓷粗骨料取代率的增加而显著降低。【结论】废弃陶瓷砖可以作为粗、细骨料用于制备混凝土。采用再生陶瓷粗骨料时需要根据其吸水率加入附加用水以确保混凝土拌合物的和易性;界面过渡区的粘结强度和粗骨料类型是分别影响CRFC和CRC破坏形态的主要因素;再生陶瓷细骨料全部取代天然细骨料时,建议再生陶瓷粗骨料取代率小于50%。     

钢纤维增强再生混凝土力学及收缩性能试验研究

以钢纤维掺量(0%、0.5%、1%、1.5%、2%)和再生粗骨料替代率(0、30%、40%、50%)为控制变量,以立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及干燥收缩变形为指标,研究了钢纤维掺量对不同再生粗骨料取代率混凝土的力学及收缩性能影响规律。研究结果表明:①再生混凝土的力学强度整体上随着再生粗骨料的增加逐渐降低,而干燥收缩则随之逐渐增大;②适量的钢纤维可提升再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度,还能抑制再生混凝土的干燥收缩;③钢纤维过量会导致再生混凝土的强度及收缩性能下降;④钢纤维的合理掺量为1.5%左右,在再生粗骨料取代率低于40%的混凝土中掺入钢纤维,能够得到大致与普通混凝土相似的强度及收缩水平。     

多因素条件下烧结砖再生骨料混凝土力学性能研究

烧结砖再生骨料混凝土力学性能受到的影响因素较多,通过混凝土抗压强度试验与劈裂抗拉强度试验,研究了水灰比、砂率、再生骨料掺量、再生骨料的强度处理方式4种因素对混凝土力学性能的影响。研究表明:再生骨料混凝土的劈裂抗拉强度随着水灰比的增大而降低,水灰比取0.75到0.80较为合适;在一定范围内,再生骨料混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度随着砂率增大而降低,砂率取35%~40%为宜;对再生骨料混凝土强度要求较高时,利用烧结砖再生骨料替代天然骨料的比例应控制在30%以内;对烧结砖再生骨料用水泥浆进行包裹处理可有效提高骨料的性能。     

再生钢管混凝土柱黏结滑移性能试验研究

为了探讨再生钢管大骨料混凝土柱的黏结滑移性能,设计8根钢管再生大骨料混凝土柱,并对其进行推出试验,试验主要研究了取代率及界面黏结长度两个因素与初始黏结强度和极限黏结强度的关系,得到相应黏结滑移曲线。结果表明:再生钢管大骨料混凝土柱的应力-滑移曲线主要经历了三个阶段,即无滑移阶段、上升阶段和下降阶段,加载端、中部及自由端全过程应力-滑移曲线具有相似性;取代率在一定范围内(0~40%),极限黏结强度随着取代率的增大而增大,在取代率为40%时达到最大,初始粘结强度随着取代率的增大有所增大,但增大幅度不大,得到再生大骨料的最优取代率约为40%;黏结界面长度在一定范围内(400~700 mm),初滑移黏结强度随着黏结界面长度的增加有所增加,但增幅不大,约为0.001 MPa,而极限黏结强度随着黏结界面长度的增加有下降趋势。     

矿物掺合料对再生砖骨料混凝土影响研究

废弃黏土砖经过破碎机,破碎成粒径合乎混凝土骨料要求的碎块,取代天然碎石,配制再生砖骨料混凝土。通过抗压强度试验、劈裂强度试验测试再生砖骨料混凝土力学性能,研究分析粉煤灰、硅灰等矿物掺和料对其影响。试验结果表明：(1)再生砖粗骨料混凝土的强度小于普通混凝土;(2)粉煤灰对于再生砖粗骨料混凝土的早期抗压强度有不利的影响,但是可以促进后期强度和劈裂抗拉强度的提高;(3)掺入硅灰可以显著提高再生砖粗骨料混凝土的抗压、抗拉强度,是解决再生砖粗骨料混凝土强度偏低的有效措施。     

正交法分析再生粗骨料混凝土力学性能

通过正交试验设计,计算再生粗骨料的不同取代率(0、50%、100%)、粉煤灰不同取代率(0、10%、20%)、减水剂含量的不同(0、0.5%、1%)和钢纤维(铣削型钢纤维和剪切哑铃型钢纤维)含量不同(1%铣削型钢纤维、0.5%剪切哑铃型钢纤维和0.5%铣削型钢纤维、1%剪切哑铃型钢纤维)4个因素(每个因素有3个水平)对再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度力学性能的影响,分析并评价再生混凝土的基本力学性能。     

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。      

自密实再生混凝土的基本力学性能试验研究

为了研究自密实再生混凝土的基本力学性能,通过立方体抗压强度试验、轴心抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和弹性模量试验,观察了自密实再生混凝土的受压和受拉破坏过程和破坏形态,分析了再生粗骨料替代率对自密实再生混凝土基本力学性能的影响,探讨了普通混凝土和再生混凝土的各力学性能指标之间的换算关系对自密实再生混凝土的适用性. 结果表明:自密实再生混凝土受压和受拉的破坏形态与普通混凝土相似;当再生粗骨料替代率由0增加至100%时,自密实再生混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量分别降低了15.5%、12.7%、25.6%和11.5%,而自密实再生混凝土的峰值应变增大了19.8%;再生粗骨料替代率对自密实再生混凝土的泊松比无显著影响;普通混凝土和再生混凝土的各力学性能指标之间的换算关系不适用于自密实再生混凝土,提出的自密实再生混凝土的立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系具有较高精度.      

矿物掺和料对再生混凝土性能影响研究

采用建筑物拆后经破碎处理的再生骨料,部分取代粗骨料制备了再生混凝土,探讨了粉煤灰、矿粉对再生混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,粉煤灰可以改善再生混凝土的强度和渗透性;在矿粉掺量小于20%时,可以提高再生混凝土的抗压强度并改善其抗氯离子渗透性,但超过20%后,随矿粉掺量增多,再生混凝土抗压强度降低且抗氯离子渗透性变差;在相同掺量条件下,粉煤灰和矿粉复掺入再生混凝土时,其抗氯离子渗透性能比单掺时更好,且抗压强度也有所提高。     

再生骨料的关键特性分析

再生骨料的基本特性与天然骨料相比,主要区别在于再生骨料压碎值大、吸水率高,将其用做混凝土材料时,这两个指标是影响混凝土性能的关键因素。针对再生骨料的这两个关键特性进行了详细的研究,提出采用饱水压碎值作为再生骨料的压碎指标;根据再生骨料的组成性状提出了适用于再生粗骨料的吸水率精确测试方法,得出了再生粗骨料孔隙吸水所占的比例范围,以及再生粗骨料吸水率与粒径及浸水时间之间的关系规律。     

再生骨料混凝土的配合比设计及性能分析

针对再生粗骨料的特点,结合普通混凝土配合比设计方法,以饱和面干状态作为设计基准,进行再生骨料混凝土配合比设计研究。通过C20再生骨料混凝土试验,研究分析抗压强度与干缩性能。试验结果表明,当水灰比为0.54~0.62时,再生骨料混凝土的强度变化规律遵循Bolomey理论;再生骨料混凝土成型后1~7 d吸水体积膨胀,7 d后体积干燥收缩,且后期干燥收缩明显,收缩应变高于普通混凝土,故再生骨料混凝土施工更应加强养护,保证温度与湿度。     

粉煤灰再生混凝土的物理力学性能研究

对粉煤灰再生混凝土的物理力学性能进行了研究,研究结果表明再生骨料的使用对于混凝土的工作性有巨大的影响,但如果再生粗骨料掺量控制在50%以内时,则对混凝土工作性的影响相对较小;粉煤灰的掺入,可以使得再生混凝土达到较高的强度(强度等级可达C50),且其强度并非随再生骨料掺量的增加而降低,而是存在一个最佳值;粉煤灰再生混凝土的弹性模量随再生骨料掺量的增加而降低,但其本身具有高强度低弹模的特性;粉煤灰再生混凝土的劈拉强度、抗折强度与抗压强度之间存在较好的相关性。     

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.      

提高大温差、大风、干燥环境下混凝土耐磨性的试验研究

通过测试混凝土56 d耐磨度,研究了养护方式、矿物掺合料、粗骨料品种等对混凝土耐磨性的影响,探讨了提高混凝土耐磨性的措施.测试结果表明:采用保温保温材料包裹养护能有效降低大温差、大风、干燥环境对混凝土耐磨性的损伤,掺加复合矿物掺合料也能改善混凝土耐磨性；水胶比降低能明显提高混凝土耐磨性；同种水胶比下采用碎石配制的混凝土...     

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。     

建筑垃圾作为路基填料的资源再利用

为了研究建筑垃圾作为路基填料的使用性能,通过标准击实试验和加州承载比试验,分别就再生粗骨料掺量和砖混凝土比例两个因素对建筑垃圾路基填料性能的影响进行了系统的实验,分析了建筑垃圾用于路基填料的可行性。实验结果表明:再生粗骨料掺量在30%～40%之间时,混合料的最大干密度、CBR值到达最大值;且试验中所测得CBR值在30%～45%之间,完全满足现行规范的要求,可以应用于路基填筑工程中。     

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.     

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。     

再生骨料在透水混凝土中的应用研究

采用建筑物拆后经破碎处理的再生骨料,替代粗骨料制备了透水混凝土。利用正交试验,考虑集浆体积比、新旧骨料比、水胶比、硅灰掺量四因素对透水性水泥混凝土强度和透水系数的影响,分析了孔隙率与强度和透水系数之间的变化规律,并确定了试验条件下混合料的最佳配合比及对应的透水混凝土透水系数,为再生骨料应用在透水混凝土中奠定理论基础。     

道路废弃混凝土的再生利用技术研究

在大量室内外试验的基础上,全面介绍了再生骨料的加工制备方法(现场再生技术和料厂再生技术),再生骨料混凝土的一些室内试验性能及其影响因素。