多因素条件下烧结砖再生骨料混凝土力学性能研究

烧结砖再生骨料混凝土力学性能受到的影响因素较多,通过混凝土抗压强度试验与劈裂抗拉强度试验,研究了水灰比、砂率、再生骨料掺量、再生骨料的强度处理方式4种因素对混凝土力学性能的影响。研究表明:再生骨料混凝土的劈裂抗拉强度随着水灰比的增大而降低,水灰比取0.75到0.80较为合适;在一定范围内,再生骨料混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度随着砂率增大而降低,砂率取35%~40%为宜;对再生骨料混凝土强度要求较高时,利用烧结砖再生骨料替代天然骨料的比例应控制在30%以内;对烧结砖再生骨料用水泥浆进行包裹处理可有效提高骨料的性能。     

透水混凝土影响因素试验分析

分析了砂率、孔隙率、水灰比对透水混凝土力学性能、透水性能的影响,研究结果表明透水混凝土力学性能随细集料掺量增加而提高,随目标孔隙率的增加而降低,随水灰比的增加先增大后减小,透水性能随细集料掺量、水灰比增加而减小,随目标孔隙率的增加而增加,其中对透水混凝土性能影响最大的为孔隙率,其次为细集料的掺量,水灰比影响较小。     

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。     

砂率对透水混凝土性能的影响

以含砂透水混凝土为研究对象,分析了砂率(0%、5%、10%、15%)对透水混凝土抗压强度、有效孔隙率、透水系数及耐酸雨性能的影响。结果表明:砂率在0～15%范围内时,随着砂率的增加,透水混凝土的抗压强度先增大后减小,有效孔隙率和透水系数先减小后增大;含砂透水混凝土在经受酸雨侵蚀时,其质量前期损失速率较快,而后期损失速率减缓,与普通混凝土中的规律相反;掺入少量细砂可以提高透水混凝土强度和抗酸雨侵蚀性能而不影响透水性能,建议透水混凝土最佳砂率为5%左右。     

不同水灰比对透水混凝土性能影响研究

通过室内试验,研究了不同水灰比对透水混凝土的抗压强度、抗折强度、孔隙率、渗透系数及质量损失率的影响,并对其试验数据进行分析。结果表明:(1)水灰比的增大会降低透水混凝土的抗折、抗压强度;(2)水灰比的增大会减小透水混凝土的孔隙率;(3)水灰比的增大会减小透水混凝土的透水系数;(4)水灰比的增大会增大混凝土的质量损失率;(5)水灰比为0.25时,透水混凝土的各方面性能最佳。     

透水混凝土配合比设计实验研究

采用水泥裹石法拌和无砂多孔混凝土,并采用静压成型工艺．实验研究了不同水灰比、浆集比、孔隙率的透水混凝土强度,在保证所需透水性能和强度的前提下确定最佳配合比参数,为多孔透水性混凝土的设计和应用提供依据．     

骨料粒径对珊瑚混凝土力学性能影响

为研究珊瑚粗骨料粒径对珊瑚混凝土力学性能的影响,开展0.50,0.40和0.33共3种水灰比(w/c)条件下,5～10,5～20 mm和5～31.5 mm连续级配的珊瑚混凝土力学性能试验研究。研究结果表明:新拌全珊瑚混凝土流动性受骨料粒径影响显著,受条状、树枝状骨料占比的增加影响,骨料粒径越大流动性越差,主要原因是,其咬合互锁作用不利于骨料的翻转,降低了新拌珊瑚混凝土流动性;粒径大小对于珊瑚混凝土破坏过程存在一定影响,主要表现为破坏面处骨料贯穿破坏数量,但最终破坏形态差距并不明显;较大粒径珊瑚骨料有利于增强低水灰比条件下珊瑚混凝土抗折强度,不规则排列的珊瑚碎屑条状特性颗粒在水泥砂浆强度较低时表现出一定的桥接能力,随着水泥砂浆强度提高,其增强效果逐渐降低。     

高性能透水混凝土配制技术研究

研究了胶结材料性能、集料粒径和集胶比等因素对透水混凝土性能的影响。结果表明:透水混凝土的胶结材料应具有较好的黏聚性,其流动度宜为200 mm左右;采用2.36~4.75 mm的单粒径细集料配制出28 d抗压强度为50.9 MPa,透水系数为0.81 mm/s的高性能透水混凝土。     

地聚物再生混凝土粗骨料的优化设计

为研究粗骨料不同参数对地聚物再生混凝土性能的影响,采用三因素三水平的正交试验设计方法对粗骨料进行优化设计,分析不同因素对粗骨料配比的作用以及不同水平间的差异。探讨粗骨料最大粒径、分形维数及天然骨料对再生骨料的取代粒径这三因素对再生混凝土性能的影响规律和机理。试验结果表明：对于混凝土的流动性与抗压强度,粗骨料粒径的大小始终是影响地聚物再生混凝土性能的关键因素;骨料优化后的混凝土强度基本可达到C50级别,与基准混凝土相比,优化后混凝土的性能得到明显改善;混凝土的抗压强度与粗骨料各因素之间存在良好的线性关系。     

新拌高强混凝土砂的作用机理与影响研究

高强混凝土的强度对砂的要求比较严格苛刻,通过实验室试验,研究砂率对新拌高强混凝土工作性的影响以及对水泥用量的影响。运用控制变量法,通过改变砂率,研究砂率与坍落度、碎石粒径、水灰比以及水泥用量等因素的关系。研究结果表明:存在最佳砂率,使坍落度、碎石粒径、水泥用量等因素达到最佳状态。     

钢渣透水混凝土影响因素研究

分析了5年以上的陈化转炉钢渣的化学成分、力学性能以及稳定性能;研究了水胶比、集浆比以及钢渣粒径对透水混凝土强度和透水性能的影响.研究结果表明:集浆比、粒径大小是影响透水混凝土抗压强度和透水系数的关键因素;水胶比对钢渣透水混凝土的透水系数影较大,对28 d抗压强度影响不大.     

机场道面高频振捣密实混凝土弯曲疲劳性能演化特征

为了验证高频振捣滑模摊铺工艺的可靠性及其对含大粒径骨料(最大粒径为40 mm)干硬性混凝土疲劳演化特征的影响, 分别采用小型机具施工工艺(低频振捣)和滑模施工工艺(高频振捣)在郑州新郑机场摊铺40 cm厚混凝土道面板; 对现场切割试件与室内相同配比成型的试件(尺寸均为150 mm×150 mm×550 mm)进行了弯拉强度与疲劳试验, 测量了跨中梁底应变和竖向位移; 根据可靠度理论分析了不同工艺成型混凝土小梁的弯曲疲劳寿命概率分布特征, 建立了弯曲疲劳方程, 进一步分析了试件的弹性模量衰减特征和梁底残余拉伸应变演变规律。研究结果表明: 高频振捣工艺能使混凝土更加致密, 试件平均疲劳寿命较低频振动成型试件长约27%;双对数疲劳方程能够很好地表征含大粒径骨料道面混凝土的疲劳行为; 高应力水平下高频振捣成型混凝土疲劳寿命比室内成型混凝土长4%, 低应力水平下高频振捣成型混凝土疲劳寿命比室内成型混凝土长18%以上; 混凝土抗弯拉弹性模量随加载循环比的增加基本呈线性衰减特征, 试件临近破坏时的抗弯拉弹性模量为初始模量的50%~80%;在重复荷载作用下, 梁底轴向残余应变随加载次数的增加而增大; 提出的4种典型演化形态可表征不同应力水平下混凝土残余应变的复杂增长趋势; 骨料粒径增大是导致试件疲劳性能演变规律离散性的主要原因, 疲劳荷载作用下的累积损伤和骨料依次失效过程是混凝土残余应变演化曲线出现明显台阶特征的主要原因。研究结果为进一步通过足尺环道加速加载试验建立室内试验与现场足尺道面板性能关联方程奠定了基础。     

路面透水水泥混凝土性能研究

透水混凝土是具有拱架结构的多孔混凝土。通过正交试验及分析,研究了集浆体积比、集料级配、水胶比等因素对透水混凝土力学性能及透水性能的影响,为透水混凝土的设计与应用提供了依据。     

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。     

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。     

浆体流变性对透水混凝土力学性能的影响研究

为了探讨浆体流动度和塑性黏度对透水混凝土力学性能的影响,首先通过改变外掺剂掺量控制调整水泥浆体的流动度与塑性黏度,然后将其加入骨料、外掺剂及拌和水中制备成透水混凝土试件,并分别对试件进行抗压强度、抗折强度试验,得到以下结论:透水混凝土抗压强度、抗折强度随着龄期的增大逐渐增大;随着浆体流动度或塑性黏度的增大,透水混凝土抗压强度、抗折强度呈先增大后减小变化;合理的流动度或塑性黏度能够有效提升浆体的稠度与拉拔黏结强度,使得浆体包裹于骨料表面更为充分均匀,从而增强了透水混凝土的力学性能。     

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。     

基于骨架-空隙理论的再生透水混凝土级配设计方法

将试算法与贝雷法相结合,提出一种适用于再生透水混凝土的再生骨料骨架-空隙级配设计方法。选取3个级配组配方案,先用试算法对再生粗骨料进行初步分档组配,再以贝雷法进行骨架效应验算分析。结果表明:矿质混合料中细档料与粗档料质量比为0.7~1.0时,再生透水混凝土中再生骨料级配易形成骨架,且骨架结构稳定;m(10~25 mm再生粗骨料)∶m(5~10 mm再生粗骨料)=64∶36~80∶20,可使再生骨料透水混凝土获得最优的级配范围。     

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。     

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。