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。      

含RAP材料的碾压混凝土性能研究

对再生料的级配进行测定,通过级配计算出各档料的用量。通过改变碾压混凝土中粗细集料中再生料的含量,对比碾压混凝土抗压模量,劈裂强度和弹性模量,研究碾压混凝土中的再生粗细集料对碾压混凝土的性能影响,最后得出当再生的粗细集料各占碾压混凝土集料的50％时,性能最好。虽部分性能与全天然集料有所差异,但是仍能满足低等级路面的要求。     

26.5~53mm大粒径碎石骨架结构性能试验研究

粗集料的粒径和级配对骨架密实型路面基层材料的性能有重要影响。为研究26.5~53mm大粒径碎石的骨架结构性能,选用回弹模量和破碎率两个指标分别评价大粒径碎石骨架结构的承载能力和稳定性。将26.5~31.5mm、31.5~37.5mm和37.5~53mm三档大粒径碎石集料按单粒径、两粒径和三粒径掺配成不同级配,通过振动击实法成型试件并测试其回弹模量和破碎率。试验结果表明:单粒径级配下,试件的回弹模量随粒径增大而提高;两粒径级配下,两档集料含量接近时,试件的回弹模量较高;三粒径级配下,当材料组分改变时,试件的回弹模量变化较小且略高于单粒径级配试件和两粒径级配试件。 破碎率试验中,单粒径级配下,碎石粒径增大会稍稍加剧骨架的破碎程度;两粒径和三粒径级配下,各级配试件的破碎率接近且小于单粒径级配试件,且三粒径级配试件的破碎率变化幅度最小。因此,在制备骨架密实型路面基层材料时,推荐以多粒径级配或较大粒径的碎石集料形成骨架。     

基于最大公称粒径的贝雷法选取密度修正值

选取AC-20、AC-16、AC-10、AC-5等四种不同最大公称粒径沥青混合料矿料级配,根据贝雷法控制筛孔D/2通过率计算PCS通过率,进而反算不同最大公称粒径条件下粗集料选取密度修正值范围。结果表明：沥青混合料最大公称粒径与粗集料用量呈正相关的关系,而粗集料用量则影响着贝雷法控制筛孔PCS的通过率;粗集料选取密度修正值与最大公称粒径呈正比,采用贝雷法进行矿料级配设计时,应根据最大公称粒径选用合适的选取密度修正值。     

不掺结合料水泥稳定碎石基层就地冷再生混合料试验研究

选取四种不掺结合料的水泥稳定碎石基层冷再生混合料,分别对其进行回弹模量、CBR、直剪、劈裂强度等试验,比较不同混合料的使用性能情况,引入贝雷法的级配骨架性判定方法对上述四种级配混合料的骨架形成情况进行评价,并作为最终推介不掺结合料水泥稳定碎石基层冷再生集料级配的依据之一。     

AC-13沥青混合料骨架密实结构级配设计及优化方法

针对我国对AC-13骨架密实型沥青混合料的研究现状及不足,对比分析了规范级配设计范围和方法与骨架密实结构级配设计方法的优缺点。研究了用VCA_(DRF)方法检验矿料级配是否属于紧密骨架密实结构的原理和方法,并针对高速公路沥青路面上面层AC-13的特点,建议AC-13沥青混合料为骨架密实结构,级配特征曲线为"S"形,关键筛孔4.75 mm通过率为35%,碎石加工振动筛应按以下4档料进行加工,研究成果可为AC-13沥青混合料骨架密实结构的设计提供参考。     

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。     

水泥粉煤灰再生基层混合料性能的研究

为了提高再生稳定碎石基层的路用性能,向集料中掺入水泥与粉煤灰比例为1∶3的结合料,展开试验研究。根据水泥稳定碎石基层配合比设计方法确定集料配合比,试验中再生骨料(10～30mm)的掺配比例依次为0%、20%、40%、60%、80%、100%,由最大干密度试验确定其相应的最佳含水量。通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、冻融循环试验进行性能分析。结果表明:再生基层混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度都随再生骨料掺配比例的增大而增大,当再生骨料掺量为80%时达到最大值;而混合料的抗冻系数BDR随再生骨料掺量的增加逐渐减小。     

透水混凝土路面配合比设计及其性能影响因素研究

采用三因素三水平正交试验方法,研究了集料级配、设计空隙率、水胶比等因素对透水混凝土28 d抗压、抗折强度等力学性能及透水特性的影响。结果表明:透水混凝土强度及透水系数的主要影响因素是设计空隙率,其次是级配,受水胶比影响不大;骨料粒径是影响空隙率的关键因素;为同时保证强度和透水性能,推荐9.5 mm筛孔通过率70%、设计空隙率15%～20%、水胶比0.35。