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。     

再生混凝土骨料包裹桩承载特性试验研究

采用再生混凝土骨料替换包裹碎石桩碎石芯料,形成一种新型地基处理方式——再生混凝土骨料包裹桩,以改善采用包裹碎石桩处理液化及软弱土地基时碎石强度未能充分发挥的问题.开展了模型试验,研究包裹长度、刚度及长径比对再生混凝土骨料包裹桩单桩承载特性和骨料破碎度的影响.研究结果表明：包裹长度为1倍～6倍桩径时,延长包裹长度可显著提高桩体承载力,包裹长度小于1倍或大于6倍桩径时,包裹长度对承载力改善不明显;包裹材料的临界刚度约为100 kN/m,当小于临界刚度时,增加包裹刚度能显著提高桩体承载力,大于临界刚度时,增加包裹刚度不再明显改善桩体承载力;再生混凝土骨料包裹桩桩长不变时,长径比大于10的桩体承载力较低,桩体主要在10～30 cm深度内产生不同程度的局部弯曲,长径比小于7的桩体承载力较高,桩体主要发生轻微鼓胀变形,无局部弯曲;混凝土骨料的破碎度与桩体能承受的极限荷载呈正相关,增加包裹长度、刚度及桩径均会增加芯料的破碎度.因此,进行再生混凝土骨料包裹桩单桩设计时应充分考虑包裹长度、刚度和长径比与芯料破碎度之间的关系,以获取最优设计方案.     

水泥混凝土再生粗骨料与天然骨料主要性能对比分析

对水泥混凝土再生粗骨料与天然骨料的性能进行了对比分析。     

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.     

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。     

再生骨料沥青混合料性能研究

为了充分利用城市建设过程中产生的建筑垃圾,缓解道路工程建设中集料用量紧张的问题,采用有机硅树脂强化处理建筑垃圾再生骨料,研究有机硅树脂用量对再生骨料性质的影响,并对再生骨料沥青混合料性能进行了验证。     

再生沥青混合料RAP关键参数分析

对现行沥青路面进行充分调查,对路面回收料的各项参数进行试验研究,分析其对再生沥青混合料性能的影响.结果表明:路面回收料RAP水分的存在明显降低再生混合料的出料温度,混合料的强度随RAP含水率的增加而下降.建议投料前RAP含水量不高于1.5%;随着泥土掺量增加,细料洁净性降低,砂当量SE值随之下降,冻融劈裂残留强度TSR亦随之降低;随着RAP加热温度的升高,再生混合料的空隙率出现降低趋势,高温性能有所提高,疲劳寿命出现较大幅度的提高.     

循环温度变化下再生骨料自密实混凝土结构损伤特性研究

为了促进工业副产品在水泥混凝土中的再生利用,在自密实混凝土中掺入再生骨料,并设置了两种循环变温条件,研究再生骨料自密实混凝土在循环变温作用后的抗压强度、弹性模量、超声脉冲速度和硬化密度宏观性能,并分析了抗压强度损失量与无损测试方法中结构损伤特性指标的相关性。最后通过混凝土内部结构微观形貌表征,揭示了冷、热变温作用下的结构损伤机理。试验结果表明,循环变温作用后,混凝土抗压强度下降程度最高,其在冷变温循环后下降了15%～35%。温度应力损伤造成混凝土内部的微裂缝扩展,增加了水泥石基质的不连续性,导致超声脉冲速度大大降低。随着抗压强度损失量的增大,各项结构损伤特性指标损失量均有所增加。混凝土内部温度应力损伤主要是由于集料与胶凝基质的热变形能力不同,导致在界面过渡区中出现微裂纹,或微裂纹在微孔等应力集中处萌生,然后在胶凝基质中扩展,从而造成结构的不可逆损伤。合理控制再生骨料掺量和级配,将有利于改善混凝土的温变稳定性。     

废旧材料在可循环再生骨料水泥混凝土中的利用

利用废弃的混凝土、废砖块、废砂浆、玻璃、矿物废料等一系列废旧材料,经过加工处理后作为再生骨料重新拌制混凝土,这是绿色混凝土发展的主要趋势,对节约能源、保护环境、降低工程造价与成本具有重大的社会意义,也将对我国的可持续发展、建设节约型社会的发展战略起到一定的促进与推动作用。     

水泥稳定再生骨料抗冻性能研究

旧水泥混凝土再生骨料是一种新材料,必须对其路用性能进行研究。以旧水泥混凝土路面废弃混凝土块为研究对象,破碎后进行筛分,并对水泥稳定再生集料进行抗冻性能研究,结果表明水泥稳定全部再生骨料的抗冻性明显高于水泥稳定石屑,进而提出增加水泥稳定集料抗冻性能的具体措施,可为类似工程提供借鉴。     

再生粗集料微观特征及性能研究

为研究建筑垃圾再生粗集料在沥青稳定碎石中的应用,借助扫描电子显微技术（SEM）观察再生粗集料的表面微观形态,发现其表面存在微裂缝及多处开口空隙。参照《公路工程集料试验规程》对再生粗集料的各项性能指标进行试验研究,并与天然集料进行对比,通过试验得出了再生粗集料具有表观密度小、吸水率高、压碎值高、针片状含量大、磨耗值大的特点,为其在沥青稳定碎石中的应用提供参考。     

钢套管再生混凝土加固柱轴压试验

为实现建筑业节能减排的目标,提出了钢套管再生混凝土加固柱的新加固方法,对1个未加固柱、12个钢套管再生混凝土加固柱以及2个钢管混凝土柱进行轴压试验,并对试件的承载力和变形特点进行分析,并讨论了该加固柱的承载力计算方法.研究结果表明:加固后试件的承载力提高2.19～3.98倍,且加固柱的刚度、延性均比原柱有明显提高;钢套管再生混凝土加固柱的承载力为钢套管普通混凝土加固柱承载力的91.8%～97.0%;当填充再生混凝土强度由27.0 MPa增加到32.9 MPa时,加固柱的承载力仅提高2.67%;对于再生粗骨料取代率为50%的试件,当钢套管厚度由1.81 mm增加到3.84 mm和5.84 mm时,承载力分别提高了34.0%和77.8%;考虑原柱初始应力后,试件峰值应变减小47.1%～59.3%;钢套管加固柱与钢管混凝土柱具有类似的受力性能.采用不同规范计算试件的承载力,结果表明EC4规范公式的计算精度最高,稳定性最佳.      

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.