粗骨料含量对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响的试验研究

试验设计制作了3系列不同粗骨料含量的混凝土试块,利用NEL饱盐电导率法对试块进行了抗氯离子渗透性能的测定,以探讨粗骨料含量对普通和再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明:对于普通混凝土,粗骨料的稀释效应和曲折效应占主导地位,界面区效应处于次要地位,表现为随着粗骨料含量的增加,其抗氯离子渗透性能增强,渗透系数呈现减少的趋势;对于再生混凝土,粗骨料的界面区效应占主导地位,其稀释效应和曲折效应处于次要地位,表现为渗透系数随着粗骨料含量的增加而增大,抗氯离子渗透性能下降;对掺有8%硅灰的再生混凝土,随粗骨料含量的增加,渗透系数先增加后降低,降低趋势相对平缓,不如普通混凝土显著。     

再生骨料混凝土在道路基层中的应用研究

为寻找废弃混凝土再利用的新途径,探索了废弃混凝土用于道路基层的可能性。首先将再生骨料划分为两档,调配为连续级配,然后研究了废弃混凝土作为粗骨料完全代替粗集料对混凝土强度和收缩性能的影响。研究发现:不同水胶比再生骨料混凝土的强度均可满足道路基层的要求;再生骨料混凝土的收缩应变随着粉煤灰掺量的增加先增大后减小;30%掺量粉煤灰的再生骨料混凝土不仅具有较高的强度,而且具有优良的收缩性能,可应用于重交通等级高速公路的基层。     

纳米碳酸钙改性再生混凝土抗压性能研究

以再生粗骨料取代率、纳米改性为主要影响因素，通过抗压试验及有限元方法分别探究纳米改性再生混凝土的宏观与细观力学性能。研究结果表明：混凝土抗压强度随再生粗骨料取代率增大而降低，纳米CaCO₃可以提高混凝土3 d、7 d、28 d强度，适宜掺量为1%;而通过细观分析得到纳米CaCO₃改性可加强砂浆和粗骨料砂浆界面过渡区，同时有限元计算得到的力学性能与试验结果较为吻合，可为工程应用提供理论依据。     

钢纤维对再生粗骨料水泥混凝土力学性能影响研究

通过对3种类型(铣削型、波纹型、端钩型)钢纤维再生粗骨料混凝土的力学性能试验,探讨体积分数分别为0、0.5%、1%、1.5%对再生粗骨料水泥混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗折强度及抗冲击性能的影响。试验结果表明:钢纤维掺入使再生粗骨料水泥混凝土的力学性能明显增强,端钩型钢纤维对再生粗骨料混凝土的性能影响最大;钢纤维掺量对劈拉强度和抗折强度影响显著,对抗压强度影响较小,同时能提高抗冲击性能,当钢纤维掺量为1%时,再生粗骨料混凝土的初裂冲击次数能提高将近300%。该研究对同类再生粗骨料混凝土中添加钢纤维后的力学性能研究具有一定参考和借鉴意义。     

再生粗骨料旧砂浆附着率对混凝土硫酸盐侵蚀性能影响

采用不同再生骨料替代率及砂浆附着率的再生骨料制备C30混凝土,研究再生骨料旧砂浆附着率对混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能影响,并利用显微硬度计量化表征再生混凝土老骨料-新砂浆、老骨料-老砂浆及老砂浆-新砂浆界面过渡区显微硬度和界面过渡区宽度。结果表明,随着再生骨料旧砂浆附着率增加,混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀能力均呈下降趋势;再生混凝土中老砂浆-新砂浆界面过渡区抗硫酸盐侵蚀性能最优,老骨料-老砂浆界面次之,老骨料-新砂浆界面最差。     

高性能水泥混凝土耐久性研究

现在土木工程行业对混凝土早期强度要求的日益提高,促进了高性能混凝土的发展,但同时也带来了人们对高性能混凝土耐久性的担忧。本文采用花岗岩作为粗骨料,考虑复掺粉煤灰硅灰,采用对比试验研究了C55高性能混凝土各部分用量对其耐久性的影响。实验表明,水泥用量的增加可以一定程度提高抗渗性,但是对干缩性有不利影响;硅灰的掺量对抗渗性有重要影响,单掺硅灰的干缩率在前期较大,复掺粉煤灰和硅灰的在7d以后变大;花岗岩相比于石灰岩用作粗骨料配置的试件耐久性更好。     

陶砂对轻骨料超高性能混凝土的影响研究

随着建筑结构向着更大跨度、超高层方向的发展,如何在保持超高性能混凝土超高密度的同时,进一步降低其自重和收缩是目前亟须解决的问题。文中基于最紧密堆积理论,采用不同等级陶砂制备了轻骨料超高性能混凝土,并对比了陶砂预处理工艺对轻骨料超高性能混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性能和耐久性能的影响。结果表明,陶砂会显著影响超高性能混凝土的工作性能和力学性能,但同时也可以明显降低混凝土的干燥收缩,掺入800级陶砂的轻骨料超高性能混凝土的28 d抗压强度大于90 MPa。此外,预湿处理陶砂可显著提高混凝土的力学性能,降低混凝土的干燥收缩;陶砂等级越高,预湿处理工艺对轻骨料超高性能混凝土性能的影响越小。说明采用预湿陶砂制备满足施工要求的轻骨料超高性能混凝土是可行的,在改善轻骨料超高性能混凝土的同时,又节约施工成本。     

再生细骨料对砂浆力学性能影响及其微观作用机理研究

将废弃水泥混凝土经破碎筛分复配成再生细骨料,按不同掺量取代天然细骨料,研究其对砂浆力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜研究再生细骨料的微观作用机理同天然细骨料之间的差异。结果表明:当再生细骨料的掺量在30%时,表现出良好的流动性,并能够有效提高强度;掺量在30%时,再生细骨料可发挥内养护作用,减弱氧化钙的取向,减少其在界面过渡区的富集,抑制微裂缝的产生,提高胶结料的密实度,改善界面过渡区,从而提高强度。     

再生混凝土物理力学性能研究综述

通过阅读大量国内外文献,对再生混凝土应用状况、基本力学性能等方面进行了综述和对比分析,包括再生混凝土的物理性能、质量指标、配合比以及基本力学性能等。研究表明,再生混凝土的抗压强度取决于再生粗骨料取代率、水灰比、表观密度等,其抗拉强度较普通混凝土低,但峰值拉应变比普通混凝土略高;再生混凝土的弹性模量随再生粗骨料取代率的增加而下降;与普通混凝土相比,再生混凝土的耐久性较差。对再生混凝土耐久性的研究和施工技术等方面提出了一些建议。     

磷酸预处理骨料植生型多孔混凝土改性研究

为了改善植生型多孔混凝土骨料与胶凝材料之间的界面结构,提高植生型多孔混凝土的抗压强度。该文通过磷酸预处理骨料的方式,分别研究原始骨料、水洗骨料和酸处理骨料的性能变化以及相应的植生型多孔混凝土的抗压强度,并结合扫描电镜的方法从界面过渡区的角度探究其改性机理。结果表明：磷酸可以有效清洁骨料表面杂质并且改变骨料表面的粗糙程度,从而提升混凝土ITZ（界面过渡区）界面的致密性和稳定性;磷酸浸泡骨料约50 min时,酸处理骨料制备的多孔混凝土28 d抗压强度能够达到16.47 MPa,比原始骨料多孔混凝土抗压强度提高了83%;通过对其界面过渡区的观察研究发现,相比于原始骨料多孔混凝土ITZ界面松散、多孔的特性,酸处理骨料多孔混凝土表面呈现出锯齿状的纹理变化,ITZ界面也变得更加致密。     

掺贝壳粉再生混凝土抗渗及耐水性能试验研究

以贝壳粉掺量0、5%、10%、15%、20%和再生粗骨料取代率0、50%、100%作为试验变量,制作不同配合比混凝土试件,对龄期28d外掺贝壳粉再生混凝土开展抗渗性能和耐水性能试验研究,并分析了再生混凝土失水率和吸水率随贝壳粉掺量增加的变化规律。结果表明:再生混凝土抗渗等级为9级,增加贝壳粉掺量,可提高再生混凝土抗渗性能,增加再生粗骨料取代率,可使抗渗性能减弱;贝壳粉掺量在0%～10%的再生混凝土耐水性均较好;再生混凝土失水率随贝壳粉掺量增加呈先减小后增大,吸水率是不断增大的,二者均随粗骨料取代率的增高而变大。综合考虑最优配比为:掺加再生粗骨料50%、贝壳粉5%～10%左右,再生混凝土抗渗及耐水性能较好。     

钢纤维再生混凝土碳化深度影响因素研究

将钢纤维加入再生混凝土中能够有效解决再生混凝土耐久性差、强度低等问题。通过正交试验设计试件的配合比,对不同配合比试件的抗压等性能进行研究。分析影响钢纤维再生混凝土性能的主要因素,并通过10组不同配合比试件的碳化试验分析了影响钢纤维再生混凝土碳化深度的因素。研究表明:试件抗拉强度的主要影响因素为钢纤维体积率;工作性能的主要影响因素为再生骨料取代率、钢纤维体积率;抗压强度的主要影响因素为水胶比、再生骨料取代率;钢纤维体积率小于1.8%时,抗碳化性能随着钢纤维体积率的增加而增强;钢纤维体积率高于1.8%时,随着钢纤维体积率的增加,抗碳化性能略有降低。     

再生细骨料混凝土力学性能试验研究

为探明再生细骨料对混凝土力学性能的影响，促进再生细骨料混凝土的推广应用，文章通过试验研究，采用数理统计等方法，针对不同强度等级再生细骨料混凝土，研究再生细骨料替代率对混凝土主要力学性能的影响。结果表明：随再生细骨料替代率增大，普通再生细骨料混凝土抗压强度降低，降幅约10%～30%，而高强再生细骨料混凝土抗压强度的最大降幅则小于10%；普通再生细骨料混凝土劈裂抗拉强度随再生细骨料替代率的增加而降低，降幅约5%～16%，而高强再生细骨料混凝土劈裂抗拉强度受再生细骨料替代率的增加影响较大，最大降幅接近20%；普通再生细骨料混凝土静力弹性模量随再生细骨料替代率增大而降低，且下降趋势明显，最大降幅达38%，而高强再生细骨料混凝土静力弹性模量受再生细骨料替代率增加影响较小；通过回归分析，分别提出再生细骨料素混凝土劈裂抗拉强度及静力弹性模量的预测公式。     

废弃陶瓷骨料混凝土收缩性能试验研究

废弃陶瓷经破碎、筛分加工成人工骨料,部分或全部取代天然砂、石配制成废弃陶瓷骨料混凝土.共设计13组混凝土,其中,基准混凝土1组,废弃陶瓷骨料取代天然粗骨料、取代天然细骨料及同时取代天然粗、细骨料的各4组,取代量分别为30％,50％,70％,100％.进行混凝土收缩试验.试验结果表明,废弃陶瓷骨料混凝土与基准混凝土的收缩变形规律基本一致;废弃陶瓷骨料混凝土的收缩性能优于普通混凝土收缩性能,或者与普通混凝土收缩性能相当;随着废弃陶瓷骨料对天然骨料取代量的增加,混凝土的收缩率呈下降趋势;就收缩性能而言,在混凝土中,废弃陶瓷骨料部分或全部取代天然骨料是可行的.     

再生骨料残余砂浆覆盖率测试及其对混凝土渗透性的影响

为了实现盐侵蚀环境下再生骨料的评价与优选，提升再生混凝土渗透性研究水平，提出基于图像分析原理的再生骨料残余砂浆测试方法，该方法通过图像识别技术手段定位并识别再生骨料表面的残余砂浆，定量分析残余砂浆在再生骨料表面的二维覆盖率，结合二维图像三维重构方法获取再生骨料表面残余砂浆的真实覆盖率。采用不同残余砂浆覆盖率的再生骨料制备再生混凝土，通过电通量法研究残余砂浆覆盖率对再生混凝土抗渗性的影响。试验结果表明：采用图像分析方法测试的3种粒径再生骨料残余砂浆覆盖率符合正态分布，证明图像分析覆盖率数据可靠；当再生骨料粒径为5~10，10~20 mm和20~30 mm时，残余砂浆覆盖率的最小样本数量为46，31和50，变异系数比的波动范围为1±5%。多实验室重复试验结果表明，该方法具有较好的重复性和再现性。再生混凝土电通量试验结果表明，再生骨料残余砂浆覆盖率越大，其制备的再生混凝土电通量值越高；再生骨料附着的残余砂浆增加了再生混凝土新砂浆-残余砂浆界面过渡区的数量；残余砂浆覆盖率越高，新砂浆-旧砂浆界面过渡区在再生混凝土中所占比例越大，氯离子更易传输到再生混凝土内部；与残余砂浆附着率相比，残余砂浆覆盖率与再生混凝土抗氯离子渗透性具有更高的关联度。     

矿物活性超细粉对透水混凝土的界面效应

骨料与胶凝材料间的结合区域是透水混凝土最薄弱部位,也是影响透水混凝土路用性能的关键区域。从宏观和微观角度系统研究了矿物活性超细粉对透水混凝土的界面效应,结果发现超细粉煤灰和硅灰颗粒可以分散到界面过渡区的粗糙孔隙结构区域,提高界面过渡层的致密程度,加之超细粉的复合水化作用,使界面的结合状态增强。同时透水混凝土界面过渡区的微观形貌表明矿物活性超细粉的掺入显著改善界面区的粘结程度,解决了透水混凝土高强和高透水性的矛盾。     

透水混凝土强度与渗透性影响因素及效应分析

为了探讨不同骨料级配、水胶比、减水剂用量和外掺砂率对透水混凝土的强度与渗透性的影响，采用控制变量法进行透水混凝土20组配合比设计，并分别对抗压强度(f_cc)、抗折强度(f_f)、透水系数(k)以及有效孔隙率(ρ_e)进行测试。结果表明：1)骨料级配、水胶比、减水剂、外掺砂砂率均对透水混凝土性能产生显著影响，当骨料为单一粒径4.75 mm～9.5 mm的粗骨料、水胶比为0.27、减水剂用量为0.3%时，透水混凝土强度达到最高；2)随着外掺砂含量的增加，透水混凝土的强度呈先增大后减小的趋势，外掺细骨料后透水混凝土的最佳水胶比增大；3)根据强度变化规律，确定最优砂率为4%,抗压强度可达18.55 MPa,透水系数为3.54 mm/s; 4)通过探究透水混凝土强度与渗透性之间的平衡关系，确定最优配合比，即骨料为单一粒径的4.75 mm～9.5 mm粗骨料、水胶比为0.28、减水剂用量为0.3%、外掺砂率为4%,使实际工程中透水混凝土强度与渗透率均满足要求。     

胶层厚度对CFRP板材与混凝土界面黏结性能影响

根据8个单剪试件的试验研究结果,采用有限元通用软件ABAQUS进行了数值模拟,通过分析试件的破坏模式、FRP板应变分布规律和极限承载力的变化情况,考察了胶层厚度对CFRP-混凝土界面黏结强度的影响。研究结果表明:胶层厚度对CFRP-混凝土界面的黏结性能有显著影响,黏结强度随胶层厚度增加而提高,增加到3 mm时达到最大;超过3 mm时,强度等级低的混凝土界面黏结强度随着胶层厚度的增加而减小,而强度等级高的混凝土界面黏结强度随着胶层厚度的增加而继续增大,但增加幅度减小。     

松花江公路大桥结构混凝土耐久性试验

为掌握松花江公路大桥结构混凝土的性能退化规律,利用该桥主要构件实际施工时的材料及配合比制作了一批混凝土试件,进行耐久性试验。试验内容包括:混凝土碳化试验、冻融试验、冻融损伤影响下的氯离子渗透试验、碱骨料反应试验。试验结果表明:大桥主要构件混凝土抗压强度均达到了设计强度等级;混凝土碳化深度受混凝土强度影响较大且受冻融循环作用的影响较为明显;主桥桥墩和引桥桥墩的混凝土试件冻融损伤最为严重;与水冻破坏相比,除冰盐环境下混凝土的冻融破坏更加严重;冻融损伤对氯离子渗透影响显著;粗骨料存在潜在碱-硅酸反应危害。     

泵送高性能混凝土配合比设计和变形性能研究

该文结合三角岩大桥高扬程泵送混凝土的优化试验研究,以100年使用年限为目标,进行高性能混凝土的配合比设计、优选和优化,确定大桥混凝土箱梁高性能混凝土的配合比,并提出相应的高性能混凝土配合比设计新方法。对箱梁高性能混凝土的变形性能(各种收缩和徐变)进行系统的试验研究和长龄期的测试分析。结果表明：增加粉煤灰掺量,明显降低了早龄期混凝土的自收缩并改善了混凝土的徐变性能;在用水量一定时,随着混凝土强度等级的提高,胶凝材料用量增加,集料特别是粗骨料用量减少,混凝土的徐变系数增大。