粗骨料对透水混凝土性能的影响研究

试验研究了粗骨料品种、粗骨料粒径、胶骨比等对透水混凝土力学性能和透水性能的影响,结果表明:采用天然骨料配制的透水混凝土的各项性能均优于采用再生骨料配制的透水混凝土;对于同一来源的粗骨料,骨料粒径越大,配制的透水混凝土透水性能越好,力学性能则略有降低;相同品质和粒径的再生骨料配制的透水混凝土,随胶骨比增加,混凝土透水性能逐渐降低,力学性能却呈增加趋势。     

基于正交试验的透水再生混凝土性能优化试验研究

透水混凝土在缓解城市内涝、噪音效应和热岛效应等方面具有广泛的应用前景,但多孔导致的强度偏低限制了其进一步推广应用。本文采用再生粗骨料和聚丙烯纤维配制高性能透水再生混凝土,设计五因素四水平正交试验,采用极差法分析水胶比、目标孔隙率、再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量和聚丙烯纤维掺量对透水再生混凝土抗压强度、有效孔隙率、透水系数的影响规律。结果表明:透水再生混凝土抗压强度影响因素的主次顺序为目标孔隙率>再生粗骨料取代率>水胶比>聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量;透水再生混凝土抗压强度最大为48.26 MPa,此时透水系数为1.96 mm/s;随着目标孔隙率的提高抗压强度呈线性下降的趋势;40%再生粗骨料等质量取代天然粗骨料后,透水再生混凝土的抗压强度达到28.7 MPa,提高119.08%,透水系数增加9.44%;掺入0.11%体积掺量的聚丙烯纤维后透水再生混凝土的抗压强度达到27.4 MPa,提高幅度为10.48%,而且透水性能不会降低。研究结果可以为高性能透水再生混凝土的制备提供依据。     

透水再生骨料混凝土研究进展

透水再生骨料混凝土(PRAC)是近年来新兴的一种环境友好型混凝土,利用建筑废弃物破碎所得再生骨料置换天然骨料,改善传统混凝土在城市路面建设中的弊端,实现废物资源再利用和建筑材料的可持续发展.总结了水灰比、孔隙率、再生骨料粒径和取代率、成型工艺等因素对透水再生骨料混凝土力学性能、透水性以及耐久性的影响,并提出了有待进一步研究的问题.已有研究成果表明再生骨料可以用于制备透水混凝土,应用于停车场、人行道及植生护坡等工程.     

不同冻融介质作用下再生骨料透水混凝土耐久性试验研究

为探索不同冻融介质下再生骨料透水混凝土的冻融耐久性,分别以清水和3.5wt％ NaCl溶液为冻融介质,分析比较了不同冻融环境下再生骨料透水混凝土质量损失、动弹性模量、剩余抗压强度、CT扫描断面平均孔隙率随冻融循环次数的变化规律.试验结果表明,不同冻融介质作用下,再生骨料透水混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、平均抗压强度与CT扫描断面平均孔隙率的劣化程度均随冻融循环次数增加而逐渐增大,氯盐环境下更易引起再生骨料透水混凝土的冻融破坏;再生骨料透水混凝土相对剩余抗压强度与相对动弹性模量之间具有良好的相关性,可通过测量冻融后再生骨料透水混凝土相对动弹性模量来评估其剩余抗压强度;最后基于两参数Weibull概率分布函数建立了再生骨料透水混凝土冻融损伤演化方程,可用于表征不同冻融介质作用下再生骨料透水混凝土试件的冻融损伤破坏程度.     

再生骨料和橡胶颗粒对透水混凝土性能的影响

以C20透水混凝土为设计基准,再生骨料和橡胶颗粒掺量为影响因素,通过测定透水混凝土的连通孔隙率、透水系数、28 d抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量等性能指标,研究再生骨料和橡胶颗粒对透水混凝土基本性能的影响规律;同时,采用拟合回归和综合对比的方法建立透水混凝土连通孔隙率与透水系数、劈裂抗拉强度及弹性模量与28 d抗压强度之间的关系模型.     

水泥浆厚度在再生骨料透水混凝土配合比设计中的应用

试验研究了水胶比、减水剂用量和骨料特性对水泥浆包裹骨料表面厚度的影响,并把水泥浆厚度应用到再生骨料透水混凝土配合比设计中.结果表明:随着水胶比的增大,水泥浆厚度受减水剂用量的影响越大;在水胶比一定时,水泥浆厚度随减水剂用量的增加而变小;随着骨料粒径的增大,水泥浆厚度也随之增大;表面粗糙的骨料容易附着水泥浆,骨料的含水量会降低水泥浆厚度;当骨料粒径为4.75～9.5 mm,设计水泥浆厚度为0.519 mm,水胶比为0.35时,再生骨料透水混凝土28 d强度达到了34.1 MPa,透水系数为0.79 mm/s.     

透水混凝土的配合比设计探讨

透水混凝土的配合比设计受许多因素的影响,如粗骨料的品种和级配、颗粒的形状、水灰比、单方混凝土水泥用量、成型方法及养护条件等。本文主要阐述透水混凝土的结构特征、影响透水混凝土性能的因素以及试验配比。     

无砂透水混凝土试验研究

为解决透水混凝土强度与透水性的矛盾,配制出高性能透水混凝土,研究骨料类型以及骨料级配、水胶比、孔隙率、硅灰等因素对透水混凝土抗压强度与透水性等性能的影响.结果表明:骨料类型和骨料级配对透水混凝土性能影响显著,5～10 mm和10～15 mm各50％的混合级配的强度比5～10 mm单一级配提高15％,但透水性降低32％;相同条件下,辉绿岩骨料的透水混凝土强度要高于花岗岩11％,透水系数高于花岗岩骨料28％.水胶比和孔隙率对透水混凝土性能影响明显,为兼顾透水混凝土强度和透水性要求,实验中推荐最佳水灰比范围为0.25～0.30,孔隙率合理范围为15％～18％;当水胶比为0.25时,最佳硅灰掺量为6％.     

基于孔结构特征的再生骨料透水混凝土抗冻耐久性试验

为探究冻融循环作用下透水混凝土渗透性能和力学性能演变规律与孔隙结构特征之间的关系,以再生骨料透水混凝土为研究对象,对比分析了连续孔隙率、透水系数和抗压强度随冻融次数的变化规律,并借助CT技术获得不同冻融次数下试件内部的孔结构破坏特征.试验结果表明,再生骨料透水混凝土的连续孔隙率、透水系数、平均孔径均随冻融循环次数的增加而增大,抗压强度随着冻融次数的增加逐渐降低;建立了连续孔隙率、透水系数、抗压强度和平均孔径随冻融循环次数变化的回归曲线方程;孔隙结构特征直接影响透水混凝土的各项物理性能和力学性能,根据再生骨料透水混凝土冻融破坏机理,建立强度-平均孔径模型,连续孔隙率和透水系数与平均孔径模型,该成果可为再生骨料透水混凝土的工程应用提供借鉴.     

基于骨料不同级配透水混凝土试验研究

透水混凝土是一种环境友好型的新型材料。通过透水混凝土的试验,探究透水混凝土配制的重要参数,对骨料孔隙率的测定方法进行改进,得到骨料空隙率,设计孔隙率和实测孔隙率的关系,并探究了不同骨料级配透水混凝土孔隙率和抗压强度的关系;在相同水泥剂量下,三种粒径骨料级配的透水混凝土的设计孔隙率和实测孔隙率最接近,而粒径较小的骨料级配透水混凝土的孔隙率较小,抗压强度最高。     

Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete

In this study recycled coarse aggregates obtained by crushed concrete were used for concrete production. Four different recycled aggregate concretes were produced; made with 0%, 25%, 50% and 100% of recycled coarse aggregates, respectively. The mix proportions of the four concretes were designed in order to achieve the same compressive strengths. Recycled aggregates were used in wet condition, but not saturated, to control their fresh concrete properties, effective w/c ratio and lower strength variability. The necessity to produce recycled aggregate concrete with low-medium compressive strength was verified due to the requirement of the volume of cement. The influence of the order of materials used in concrete production (made with recycled aggregates) with respect to improving its splitting tensile strength was analysed. The lower modulus of elasticity of recycled coarse aggregate concretes with respect to conventional concretes was measured verifying the numeral models proposed by several researchers.     

不同类型再生细骨料对保温混凝土力学性能的影响

为了研究不同类型再生细骨料对玻化微珠保温混凝土力学性能的影响,将废弃混凝土再生细骨料和废弃黏土砖再生细骨料分别以25%、50%、75%和100%(体积分数)取代率取代保温混凝土中的天然河砂,并测试了再生保温混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量。结果表明: 25%是废弃混凝土再生细骨料在保温混凝土中的最优取代率;75%是废弃黏土砖再生细骨料在保温混凝土中的最优取代率。再生细骨料的压碎值和再生胶砂强度比在实际工程中可以有效区分不同类型再生细骨料的品质。废弃黏土砖再生细骨料中的火山灰材料可以有效提高再生保温混凝土的密实度,而废弃混凝土再生细骨料中残余的氢氧化钙却降低了再生保温混凝土的力学性能,因而废弃黏土砖再生细骨料具有更高的回收利用价值。     

绿色再生轻骨料混凝土短肢剪力墙抗震性能的研究

分析绿色再生轻骨料混凝土不同取代率"L"形截面短肢剪力墙力学性能,研究普通混凝土和最优配合比剪力墙试件抗震性能。试验结果表明:最优配合比试件比废砖掺量为0和100%的试件墙体达到屈服的时间较晚;竖向钢筋配置较多的会使钢筋较晚的进入屈服状态,能承受水平往复荷载的能力更强;较高的竖向钢筋配筋率能提高试件的耗能能力。最优配合比能提高试件耗能能力、承载能力、延性系数、结构耗能能力。研究的成果可为绿色再生轻骨料混凝土短肢剪力墙构件的设计和实际工程应用提供参考,同时为该类构件的深入研究打下基础。     

再生轻骨料混凝土抗压强度指标换算关系研究

为了研究再生轻骨料混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度,以及两者之间的换算关系,以再生轻粗骨料取代率为变化参数,制作了15个标准立方体试块和15个标准棱柱体试块,进行抗压强度试验.实测了试块的抗压强度,探讨了不同再生轻粗骨料取代率对于再生轻骨料混凝土抗压强度的影响规律,采用数据统计回归的方法,得到了再生轻骨料混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度之间的换算关系.研究结果表明:再生轻骨料混凝土的抗压强度均低于普通混凝土的抗压强度;随着再生轻粗骨料取代率的增加,再生轻骨料混凝土的抗压强度逐渐降低;再生轻骨料混凝土轴心和立方体抗压强度之间的换算关系和普通混凝土并不相同;基于实测数据,建立了再生轻骨料混凝土抗压强度指标之间的换算关系式.     

RAC配合比设计及力学性能试验研究

将收集的三种不同来源的废弃混凝土,制备成再生粗骨料RA-I、RA-II和RA-III.并分别对再生混凝土进行配合比设计,通过(RAC)力学性能试验,研究了不同取代率及不同使用寿命的骨料对再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响.研究结果表明:在不同取代率的情况下,立方体抗压强度、轴心抗压强度基本均超过普通混凝土的相应强度;对于劈裂抗拉强度,骨料RA-I随着取代率的增加相继增长;骨料RA-II和骨料RA-III随着取代率的增加呈先增加后降低的趋势;对于抗折强度,随着取代率的增加而呈先降低后持续增高的趋势.     

废瓷砖再生骨料对砂浆及砼性能的影响

利用废弃瓷砖制备再生粗、细骨料以取代天然砂石,研究了废瓷砖再生骨料对砂浆、混凝土性能的影响;并通过劈裂实验及抗折实验,对比分析了再生骨料、天然碎石与水泥石的界面粘结性能.结果表明:在相同配比条件下,与天然砂石集料相比,废瓷砖再生骨料有利于提高砂浆、混凝土的强度,减小干缩率,但会导致工作性变差.在相同龄期条件下,不同类型骨料-水泥石的界面粘结强度均随水灰比的降低而增大.在相同水灰比条件下,废瓷砖再生骨料-水泥石界面28 d劈裂强度、抗折强度均较碎石-水泥石界面的要大,表明再生骨料-水泥石界面粘结性能更好.     

同掺再生粗细骨料混凝土的力学与耐久性能研究

为了探讨同时掺入大掺量再生粗骨料和细骨料制备C40及以上强度等级再生混凝土的可行性,在C45天然骨料混凝土配合比的基础上,采用II类再生粗骨料、I类再生细骨料,以同掺再生粗细骨料质量替代率为25%、50%、75%、100%配制了4组再生混凝土,研究了再生粗细骨料替代率对再生混凝土基本力学性能和耐久性能的影响规律。结果表明:当同掺再生粗细骨料的替代率为25%时,混凝土的力学性能下降很小,替代率为50%、75%的混凝土的抗压强度分别达到C45、C40等级,替代率100%的全再生粗细骨料混凝土的28 d抗压、劈拉、轴压强度和弹性模量等力学性能指标较天然骨料混凝土降低12.0%~23.2%,并达到C35抗压强度等级。增加再生粗细骨料的替代率会降低混凝土的耐久性,但即使是全再生粗细骨料混凝土仍可获得高的耐久性,其抗碳化性能、抗氯离子渗透性、抗冻性能分别达到T-IV、RCM-IV和F300等级,说明在混凝土中同时掺用50%及以上再生粗细骨料配制C40及以上强度等级的再生混凝土是可行的。     

Properties of concrete made with recycled aggregate from partially hydrated old concrete

Concrete having a 28-day compressive strength of 28 MPa was crushed at ages 1, 3 and 28 days to serve as a source of aggregate for new concretes, simulating the situation prevailing in precast concrete plants. The properties of the recycled aggregate and of the new concrete made from it, with nearly 100% of aggregate replacement, were tested.Significant differences were observed between the properties of the recycled aggregates of various particle size groups, while the crushing age had almost no effect. The properties of the concrete made with recycled aggregates were inferior to those of concrete made with virgin aggregates. Effects of crushing age were moderate: concrete made with aggregates crushed at age 3 days exhibited better properties than those made with aggregates of the other crushing ages, when a strong cement matrix was used. An opposite trend was seen when a weaker cement matrix was used. Some latent cementing capacity was seen in the recycled aggregates crushed at an early age.     

基于NSGA-Ⅱ与熵权TOPSIS法的混杂纤维再生混凝土配合比多目标优化

制备以钢纤维(SF)、塑钢纤维(MPPF)为骨料的高性能道面混杂纤维再生混凝土(HFRAC),研究改善再生混凝土(RAC)强度及耐磨性能,采用响应面法(RSM)中Box-Behnken试验设计方法,以SF体积掺量、MPPF体积掺量和砂率为因素,以HFRAC抗折强度、抗压强度和磨损量为评价指标,建立各评价指标的预测模型,分析各因素对评价指标的影响,并构建基于NSGA-Ⅱ耦合熵权TOPSIS法的HFRAC配合比优选模型,确定综合性能最优时的配合比方案。结果表明:在试验范围内各评价指标的响应面模型拟合效果良好,预测精度高;各评价指标不仅受单因素影响,而且受因素间交互作用影响,SF体积掺量与MPPF体积掺量交互作用对抗折强度、抗压强度影响极显著,对磨损量影响显著,MPPF体积掺量与砂率交互作用对抗折强度影响显著;当SF体积掺量为1.39%、MPPF体积掺量为0.97%、砂率为36.10%时,HFRAC综合性能最优。该方法能够实现HFRAC性能的综合改善,可为HFRAC在道路工程中的推广应用提供一定理论依据和技术支撑。     

再生混凝土力学性能和收缩性能试验研究

采用传统替代法和等体积砂浆法( EMV法)两种方法配制再生混凝土,对再生混凝土与对比普通混凝土的力学性能和收缩性能进行试验研究。结果表明,再生混凝土立方体抗压强度的变化规律与普通混凝土基本一致,传统替代法配制的再生混凝土各龄期强度均较低,采用EMV法配制的再生混凝土28 d后强度增长较明显;再生混凝土的收缩随时间的增加而增加,与对比普通混凝土相比,传统等体积替代法配制的再生混凝土其280 d收缩率提高4.7%,而等体积砂浆法配制的再生混凝土的280 d收缩率较对比普通混凝土低10.2%。