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。      

掺合料对混凝土体积稳定性的影响

以实际铁路大桥工程为背景,以解决大体积混凝土开裂问题为目的,通过试验分析了矿粉、粉煤灰对水泥化学收缩和干燥收缩的影响,结果显示：内掺50%的矿粉能够大幅度降低早期塑性阶段的化学收缩,对减少后期的化学收缩也有一定作用,矿粉与粉煤灰复合后对降低7 d以内的化学收缩都有显著作用,粉煤灰比例越高,作用越明显;单掺加矿粉会增加干燥收缩值,而采用矿粉与粉煤灰复掺的方法则能够有效提高体积稳定性。根据掺合料对混凝土强度影响的试验分析,并结合工程要求和化学收缩、干燥收缩试验结果与分析,提出了优化大桥原设计混凝土配合比的方案,经过实际施工检验,有效避免了大体积混凝土开裂的出现。     

二氧化碳养护再生骨料水泥混凝土的试验研究

试验研究了二氧化碳养护对再生骨料的影响,再生骨料的取代率分别是0%、50%和100%,混凝土在100%二氧化碳养护箱里养护6、12和24 h。测试了混凝土在二氧化碳养护前后的失水量和二氧化碳养护程度,并测试了再生混凝土在二氧化碳养护后的强度和干缩值。和标准养护相比,二氧化碳养护的混凝土具有更高的抗压强度,更低的收缩值。然而,养护时间和再生骨料取代率对二氧化碳养护程度影响不大。     

再生混凝土与普通混凝土结合面剪应力分析

针对再生混凝土与普通混凝土在结构体系中的协同工作问题,对由混凝土收缩原因引起的再生混凝土与普通混凝土叠合构件变形及结合面剪力问题进行了研究,重点分析结合面上剪应力产生的原因、分布特点、工程影响及其计算公式,并与实际叠合试件的试验数据做了对比分析。结果表明,叠合构件中再生混凝土层的收缩量及收缩稳定期均小于同等条件下自由干缩的再生混凝土,其结合面剪应力分布沿轴线方向随着构件尺寸变化增加明显,构件边缘处的剪应力值最大,从边缘向中部逐渐减小。在实际工程中,可通过合理控制叠合构件的长度和混凝土的配合比等方式,将结合面剪应力控制在允许范围内。     

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。     

基于弯拉强度的路面再生混凝土配合比设计研究

再生粗骨料孔隙率大、吸水率大、表观密度低、压碎指标值高,与天然粗骨料有很大差异。考虑再生粗骨料本身的特点,文中提出了一种基于弯拉强度的路面再生混凝土配合比设计方法。经试验研究证明,通过该方法设计的路面再生混凝土可以很好地满足路面使用的各项性能指标要求。该配合比设计方法可为再生混凝土在路面中的应用提供参考。     

水泥掺量对再生水泥砂浆力学性能的影响

用建筑垃圾再生砂替代天然砂配制再生水泥砂浆,研究不同水泥掺量对再生水泥砂浆力学性能的影响。3d龄期再生水泥砂浆抗压、抗折强度试验结果表明:再生水泥砂浆的抗压、抗折强度与普通水泥砂浆的变化规律基本相似,均随水泥掺量的增加而提高。其28d抗压强度为9.8~57.5MPa,干燥收缩随水泥掺量增加而增大,水泥掺量越大干燥收缩龄期越长,且再生水泥砂浆的干燥收缩大于普通水泥砂浆。     

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。     

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.