保水性再生骨料透水混凝土制备及其蒸发冷却效果研究

研究了硅灰掺量、砂率及天然骨料替代率对再生骨料透水混凝土抗压强度的改善效果,并在此基础上制备出抗压强度较高的再生骨料透水混凝土,再掺加保水材料以制备保水性再生骨料透水混凝土并研究其蒸发冷却效果。结果表明,提高硅灰掺量可增大拌和浆体量并改善界面过渡区的微观结构,提高砂率可显著增加拌和浆体量,而提高天然骨料替代率则改善了骨料颗粒级配,因此三种措施均能有效提高再生骨料透水混凝土的抗压强度;当硅灰掺量为7.5%、砂率为10%、天然骨料替代率为20%时可制备出28 d抗压强度达27.3 MPa的再生骨料透水混凝土,此时掺加保水材料制备保水性再生骨料透水混凝土,当保水材料掺量分别为3%、5%及7%时,试样28 d抗压强度将分别降低了35.9%、51.6%及57.1%。其中,保水材料掺量为3%的透水混凝土具有持续有效的蒸发冷却效果,而保水材料掺量为5%及7%的透水混凝土则仅具有显著的早期蒸发冷却效果。     

掺粉煤灰再生骨料混凝土耐磨性能试验研究

试验研究了再生骨料取代比例和粉煤灰掺量对再生骨料混凝土耐磨性能的影响,分析了再生骨料混凝土耐磨性能与强度的相关性,探讨了再生骨料混凝土的磨耗机理及耐磨性能影响因素.试验结果表明:再生骨料混凝土的耐磨性能与强度直接相关,应用于水泥混凝土路面时再生骨料取代比例不宜超过80%,粉煤灰掺量不宜超过30%.     

掺钢纤维和矿渣的高性能再生混凝土性能研究

为了研究钢纤维和矿渣对高性能再生骨料混凝土性能的影响,首先从抗压强度为40和80 MPa的母体混凝土中提取再生混凝土骨料(RCA),采用50%和100%两种掺量的RCA替代天然粗集料、30%的矿渣(GGBS)替代部分水泥以及通过向再生混凝土中掺加钢纤维的方式,研究其对高性能混凝土性能的影响,主要包括再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、弯拉强度、吸水率、电阻率和收缩性能等。结果表明:在混凝土中采用30%GGBS取代水泥对混凝土的强度影响不大,而GGBS的加入使混凝土的吸水率和收缩率降低,混凝土的电阻率显著提高;在再生骨料混凝土中加入1%钢纤维可使劈裂抗拉强度提高60%,28 d时弯拉强度提高88%;采用高强度RCA可以制备出性能优良的高性能混凝土。     

废瓷砖再生砂掺配率对砂浆强度的影响及机理分析

固定水泥的用量比例与稠度制作砂浆试件,对五种废瓷砖砂掺配率、四个养护龄期下的砂浆进行抗压强度和抗折强度试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察细骨料以及骨料-水泥石界面的微观形貌,分析砂浆强度增长机理。试验结果表明,在同等试验条件下,随着废瓷砖砂掺配比率的增加,砂浆抗压强度增加,掺加废瓷砖再生砂可提高砂浆强度等级1~2个级别。五种砂浆的抗压强度与抗折强度均随养护龄期的增加呈现线性增长规律。SEM图像显示废瓷砖再生砂碎裂面为粗糙的层状多孔结构,与天然砂掺配使用增大了混合砂的骨料机械咬合力以及细骨料-水泥石的界面粘结力,从而提高了废瓷砖再生砂浆的整体强度。建议优先选用质地坚硬、干净无杂质的废弃贴面瓷砖作为原材料,采用两次以上破碎方式加工废瓷砖再生砂,以保证废瓷砖再生砂砂浆的强度。     

水泥粉煤灰稳定再生集料的路用性能研究

采用水泥粉煤灰作为无机结合料稳定再生集料,研究再生集料掺量、来源、龄期、外加剂等因素对水泥粉煤灰稳定碎石路用性能的影响。试验结果表明:水泥粉煤灰稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度以及弯拉强度随再生集料掺量的提高均呈先增大后减小的趋势,并在80%再生粗集料掺量时达到峰值;100%再生粗集料掺量时,混合料的强度比80%掺量略有降低,但仍高于全天然集料混合料的强度。使用再生细集料的全再生集料混合料的强度比100%再生粗集料混合料的强度提高大约30%;再生集料来源、成分与处理工艺影响水泥粉煤灰稳定再生碎石的力学指标;再生集料显著增加了混合料的干缩应变,采用专用外加剂可使再生集料混合料的应变接近天然集料混合料,建议在水泥粉煤灰稳定再生碎石配合比设计阶段增加干缩控制指标,推荐28d干缩应变不大于300×10-6。     

水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能影响因素的灰色关联分析

在自行研发的抗冲刷试验装置基础上,运用灰色关联理论,对压实度、强度、水泥剂量、砂掺量、细石掺量和再生骨料掺量这6个因素与水泥稳定再生骨料基层混合料的抗冲刷性能进行了关联分析.结果表明:对水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能影响最大的是压实度;强度与抗冲刷性能之间没有确定的关系;原材料组成因素中,影响最大的是水泥剂量,其次是再生骨料掺量、砂掺量,细石掺量影响很小.研究结果对水泥稳定再生骨料基层混合料的配合比设计和施工具有一定的指导意义.     

再生骨料对高性能混凝土性能的影响研究

主要研究再生粗骨料与再生细骨料的组合在高性能混凝土中的作用。分别用20%的再生粗骨料(CRCA)、20%的再生细骨料(FRCA)和20%的再生粗细骨料组合代替天然粗骨料(NCA)与天然细骨料(NFA)后,评价混凝土和易性、抗压强度和耐久性能。实验结果表明,再生骨料替代20%的天然骨料后,混凝土拌合物的流动性和混凝土试件抗压强度都有提高。再生粗、细骨料组合后替代天然粗、细骨料后,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性也有着较好的改善。     

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。     

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。     

聚酯纤维增强水泥稳定再生骨料性能试验研究

该文主要研究聚酯纤维对水泥稳定再生骨料性能的改善作用,在不同的聚酯纤维掺量条件下,测试水泥稳定再生骨料力学性能、抗冲刷性能与干缩性。研究结果表明:在一定聚酯纤维掺量范围内,随聚酯纤维掺量增加,水泥稳定再生骨料无侧限抗压强度先增加后减少,劈裂强度不断提高,抗压弹性模量变化规律与无侧限抗压强度变化规律类似,扫描电镜结果能较好地解释上述规律。另外,掺入聚酯纤维能显著提高水泥稳定再生骨料抗冲刷性能,并降低其干缩变形。     

聚丙烯纤维增强再生水泥稳定碎石基层材料性能研究

通过对0％～0.4％掺量聚丙烯纤维(PP)和0％～60.0％再生骨料(RA)进行了 30组再生水泥稳定碎石材料组成设计,开展了无侧限抗压强度、劈裂强度、干缩系数及疲劳寿命性能试验研究.结果表明:采用0.3％聚丙烯纤维可显著提升再生水泥稳定碎石相关性能,稳定碎石材料的疲劳寿命和劈裂强度受再生骨料掺量的变化最为敏感;在综合...     

水镁石纤维对再生基层材料路用性能的影响

为了改善再生基层材料路用性能,选取不同水镁石纤维和水泥的掺量作为关键影响因素,采用无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验、抗弯拉强度试验和抗压回弹模量试验,评价影响因素对再生基层材料的路用性能影响;采用干缩和温缩性能试验,评价不同水镁石纤维掺量对再生基层材料收缩性能的影响。研究结果表明:增加水镁石纤维和水泥的掺量对再生基层材料各项力学性能有所增强,但水镁石纤维对再生基层材料的不同性能改善略有差异。其中,随着纤维掺量的增加,在掺量小于4%时,再生基层材料的劈裂强度与抗弯拉强度为阶梯式增加;在掺量大于等于4%时,其增长速度相对缓慢。此外,掺入水镁石纤维对再生基层材料的干缩和温缩性能也均有所改善。     

建筑垃圾回填道路基层材料关键技术研究

随着低碳可循环建造技术的提升,建筑垃圾用于道路基层回填应用技术也日趋成熟.研究采用0％～50％不同再生骨料掺量制备再生水泥稳定碎石,并对其最大干密度、最佳含水率、无侧限抗压强度、抗冻性能、抗冲刷性能进行研究.结果表明:再生骨料的增加会使得稳定碎石材料的最大干密度、无侧限抗压强度、抗冻性能、抗冲刷性能下降,其中,抗冲刷性能受再生骨料掺量变化最为敏感.综合各主要性能变化规律,研究建议建筑垃圾回填道路基层材料中再生骨料的掺量应控制在30％以内.     

再生废旧混凝土骨料水泥稳定碎石路用性能试验及应用研究

针对废旧混凝土再生回填路基稳定碎石进行分析研究,以不同再生骨料掺量（0 %,25 %,50 %,75 %,100 %）和不同水泥剂量（3 %,4 %,5 %,6 %）为基础进行试验,以最大干密度、最佳含水率和无侧限抗压强度为指标优选了5 %水泥剂量作为再生水泥稳定碎石基础配比参数。分析了不同再生骨料掺量下再生水泥稳定碎石材料的劈裂强度、干缩系数、温缩系数及冻融强度损失率。以25 %再生骨料为基础进行了实际的再生废旧混凝土水泥稳定碎石道路基层应用,道路强度和弯沉值检测均达到普通道路使用要求。     

生活垃圾焚烧炉渣集料基本性质及其对水泥稳定碎石性能影响的研究

生活垃圾焚烧炉渣集料(炉渣集料)具有连续的级配分布、一定的强度性能和潜在的水硬性能,可替代天然集料应用在水泥稳定碎石中.但炉渣集料基本性能对水泥稳定碎石的强度性能的影响尚不明晰.首先,对不同产地炉渣集料的基本性能进行研究;其次,以炉渣集料替代一定比例、同粒径的天然集料,进行水泥稳定炉渣碎石的配合比设计,基于无侧限抗压强度试验确定不同掺量炉渣集料的水泥稳定炉渣碎石的强度性能;最后,基于相关性分析,确定炉渣集料基本性能对水泥稳定炉渣碎石击实特性和强度性能的影响.试验结果表明:水泥稳定炉渣碎石的最佳含水率随炉渣集料掺量增加而增大、最大干密度随炉渣集料掺量增加而减小;随着炉渣集料掺量增加,水泥稳定炉渣碎石的强度逐渐降低,且水泥稳定干法炉渣碎石的强度高于水泥稳定湿法炉渣碎石强度.水泥稳定炉渣碎石的最佳含水率与炉渣集料的吸水率相关性较高;水泥稳定炉渣碎石的无侧限抗压强度与炉渣集料的密度、吸水率和烧失量呈正相关、与炉渣集料的压碎值呈负相关.     

废弃水泥混凝土道面在路面半刚性基层中再生利用的试验研究

水泥混凝土道路改建时形成的废弃混凝土块的有效利用是一个亟待解决的问题。通过对破碎、筛分后的废弃混凝土性能研究发现：再生料中含有部分结晶水,会影响最佳用水量和最大干密度的确定;再生粗集料和天然碎石具有相当的力学性能。对水泥稳定再生集料进行了配合比设计,并通过性能测试发现：水泥稳定再生集料具有较好的强度,抗冻性能,水稳定性能;和水稳天然集料的抗压回弹模量相当;抗收缩变形性能较差。控制再生细集料掺加量可以非常好的满足半刚性基层材料的要求。     

水镁石纤维对水泥稳定再生碎石路用性能的影响

依托某城市快速路改扩建工程,进行天然碎石、再生碎石、水镁石纤维等原材料性能指标试验;对掺配水镁石纤维颗粒的水泥稳定再生碎石进行组成设计;通过重型击实试验、无侧限抗压强度以及干缩应变试验,对比性能指标差异;对比分析三类路基材料的经济成本.结果表明:水镁石纤维改良方案可增强水泥稳定再生碎石的强度,显著提升抗裂能力;掺配水镁...     

再生集料在道路基层材料中的试验研究与应用

利用公路路面铣刨出的废旧水稳再生集料替代天然集料制备再生水稳基层材料,并开展工程示范应用。结果表明：对于来自同一路段的废旧水稳再生集料,其烘干或不烘干处理对再生水稳混合料的最佳含水率影响较小,最佳含水率一般比再生级配集料吸水率高约4%~5%;对于不同路段的废旧水稳再生集料,其压碎值越高,再生水稳的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、抗压回弹模量越低;综合考虑再生水稳的性能,选择来自路段1的再生细集料与路段3的再生粗集料按比例混合制备再生水稳用于工程实践,再生水稳具有较好的力学性能与路用性能,满足工程设计要求,应用效果良好。     

基于精细化DEM建模的冷再生混合料断裂性能分析

冷再生沥青混合料包含水泥、乳化沥青、旧料等成分，具有材料组成复杂、界面结构多变的特点，其对冷再生混合料的抗裂性能具有显着影响。以冷再生沥青混合料的断裂性能为研究对象，提出一种精细化的数值建模方法，该方法包括细观结构特征精细重构和力学参数精确获取。采用彩色乳化沥青区分材料内部真实组成结构，并经过图像处理和MATLAB程序处理导入离散元（DEM）数值仿真软件中，进行冷再生混合料结构精细化重构；结合SEM原位力学测试方法获取考虑试件尺寸和加载速率影响的沥青砂浆精确力学参数，建立精细化的离散元数值仿真模型；基于精细化建模开展冷再生沥青混合料断裂性能和关键失效机理分析，并通过室内试验进行验证。数值仿真和室内试验结果表明：基于细观结构精细化重构和材料参数精确获取的离散元建模方法可以有效模拟分析冷再生沥青混合料的断裂性能；冷再生混合料的整体断裂特性属于脆性断裂，抗拉强度低的冷再生沥青砂浆是混合料内部的薄弱区域，混合料内部主要断裂界面为冷再生沥青砂浆-骨料界面。提高沥青砂浆黏聚强度和材料内部界面强度可以显著改善冷再生沥青混合料的抗裂性能。