再生骨料缺陷对再生混凝土力学性能与渗透性的影响

对高、低2种水胶比(0.255和0.586)再生混凝土(RAC)的力学性能和渗透性进行试验研究.再生骨料由同样2种水胶比的原生混凝土破碎而成,采用热处理方法去除再生骨料(RA)表面附着砂浆,对骨料进行吸水率和压碎指标试验,对RAC和天然骨料混凝土(NAC)进行抗压强度、劈裂抗拉强度、断裂能和渗透性试验.结果表明,石子损伤和附着砂浆均对RA吸水率和压碎指标有显著影响;同配合比下,RAC的力学性能比NAC有明显降低;在低水胶比下,附着砂浆的去除导致RAC力学性能降低,但在高水胶比下,附着砂浆的去除则使RAC力学性能提高;在受压荷载作用下,RAC的氯离子渗透性与NAC有所不同,这可能是RA缺陷导致的,对其机理有待进一步研究.     

同配合比条件下再生骨料混凝土与基准混凝土的力学性能比较研究

本文进行同配合比条件下再生骨料混凝土（RAC）与基准混凝土力学性能比较的试验研究。采用来源于高、中、低三种不同水胶比（0．60、0．40、0．26）混凝土加工而成的再生骨料。配制RAC，测定抗压强度、劈裂抗拉强度和断裂能。同配合比RAC的断裂能比基准混凝土有所降低，且降幅随水胶比下降而增大。故低水胶比RAC的抗裂纹扩展能力较低。高水胶比RAC抗压强度略低于基准混凝土；而低水胶比RAC抗压强度则高于基准混凝土。是缘于再生骨料吸水性较高。使实际水胶比降低。但同等配合比条件下RAC的劈裂抗拉强度均低于基准混凝土。     

再生骨料改性后对混凝土性能影响的试验研究

文章以3种粗骨料(粗骨料NA(natural aggregate)、普通再生粗骨料RA(recycled aggregate)、经掺入新材料(KA粉)的水泥浆液浸泡处理的再生粗骨料RA-KA)为研究对象,然后分别配制成混凝土NAC、RAC、RAC-KA,并测试在不同水胶比条件下(W/B=0.26与0.60)配置成的混凝土的力学性能,通过试验数据对比分析,26RAC-KA和26RAC对比发现,26RAC-KA的抗压强度、劈裂抗拉强度、断裂能和弹性模量都有所提高;60RAC-KA与60RAC对比发现,再生混凝土断裂能有较大提高,劈裂抗拉强度和弹性模量有小幅提高,但抗压强度略有下降。     

再生细骨料纤维砂浆力学性能正交试验研究

将C30废弃混凝土破碎后得到0.16~4.75 mm粒径的再生细骨料,通过正交试验研究水胶比、再生细骨料取代率、粉煤灰取代率和玄武岩纤维掺量对砂浆性能的影响,得出再生细骨料纤维砂浆的最佳配合比。结果表明:水胶比和再生细骨料取代率是影响再生骨料纤维砂浆力学性能的主要因素;粉煤灰对再生细骨料纤维砂浆的强度具有劣化作用;玄武岩纤维掺量达到0.13%时,抗压、抗折强度最高。     

再生粗骨料性能改善试验研究

由于砂石自然资源日益匮乏,利用废弃混凝土生产再生骨料配制再生混凝土是今后的发展方向之一.但由于再生骨料表面附着的水泥砂浆颗粒较多,再加上机械破碎中造成的颗粒损伤积累,使得再生骨料内部存在许多微裂缝,使再生骨料空隙率高、压碎指标大、堆积密度小、吸水率高,导致再生混凝土性能下降,制约了再生混凝土的利用.通过试验,利用研制开发的磨机"脱去"再生粗骨料表面附着的水泥砂浆体.以求还原再生粗骨料原有天然卵石或碎石的性能指标,经测试再生粗骨料和再生混凝土的性能都得到了提高和改善.     

砂浆附着率对再生混凝土性能的影响

高强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制低强度等级的再生混凝土,再生骨料砂浆附着率对再生混凝土的强度影响不大。当使用低强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制高强度等级再生混凝土,再生骨料砂浆附着率对再生混凝土强度影响较大[1]。本文通过低标号原生混凝土制成的再生骨料通过研究不同砂浆附着率再生骨料的吸水率、压碎值、干表观密度与配制的再生混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能的关系,探明砂浆附着率对再生混凝土性能的影响。研究表明,砂浆附着率对再生骨料的吸水率、压碎值、干表观密度的影响较大,呈近似线形关系,对再生混凝土的强度、初始坍落度、碳化深度和电通量影响较明显,随着砂浆附着率增加有利于再生混凝土坍落度的保持。     

再生混凝土细微观结构和破坏机理研究

再生骨料相当于天然骨料表面附着了一层老砂浆,老砂浆力学性能相对天然骨料较差,造成了再生混凝土内界面过渡区的数量、分布和性能的不同,从而影响了再生混凝土的力学性能.首先通过试验方法研究了再生混凝土中老砂浆的含量和分布;利用扫描电镜考察了新老界面过渡区形貌的异同,分析了老砂浆对界面过渡区的影响;采用有限元软件ANSYS对再生混凝土细观结构的受力特征和破坏机理进行了初步分析.最后利用不同强度等级的废旧混凝土加工成再生粗骨料,制备成再生混凝土,测试其抗压强度和劈裂抗拉强度,验证了再生混凝土受力的破坏机理.     

新疆地区再生骨料砂浆含量对混凝土性能影响

再生粗骨料表面包裹有孔隙较大,且伴随着很多微裂纹的老化水泥砂浆,这将影响再生混凝土的工作性能和强度,因此,研究再生粗骨料表面砂浆附着含量、再生粗骨料吸水率及再生混凝土附加用水量之间的关系,对提高再生混凝土强度非常重要。通过对新疆地区I类和II类再生粗骨料进行试验研究,发现再生混凝土拌和用水量比天然粗骨料大,并得到再生粗骨料表面砂浆含量与附加用水量之间的关系,及其对再生混凝土强度的影响,为再生混凝土配合比设计提供参考。     

再生粗骨料品质与掺量对再生混凝土抗冻融性能影响规律

与天然骨料相比,再生骨料表面附着一些硬化水泥块,相应吸水率较大,进而导致其机械强度较低。不同品质及掺量的再生粗骨料(RA)对相应再生混凝土的抗冻耐久性也是北方地区工程常关注的问题。采用快速冻融法对比研究了普通骨料混凝土(OAC)、优质再生粗骨料混凝土(HRAC)、正常质量的再生粗骨料混凝土(NRAC)的抗冻性能,同时结合质量损失率、相对动弹性模量变化研究了RA的品质及掺量对不同冻融循环次数下RAC抗冻性能的影响规律。试验表明,抗冻融破坏能力高低顺序为OACHRACNRAC;经过250次冻融循环后,NRAC的质量损失率达5.36%,RA掺量为100%时,NRAC相对动弹性模量低于60%,不满足F250要求。     

再生粗骨料混凝土棱柱体抗压强度试验研究

因再生粗骨料来源的多途径,RAC(再生混凝土)棱柱体抗压强度将不同。为探索不同粗骨料来源RAC棱柱体抗压强度之间的差异性,选取最具典型代表性的旧房拆迁、高强桩基、市政工程、科学研究等四种不同粗骨料来源的废混凝土,经破碎加工成四种再生粗骨料,分别选取25%、50%、75%和100%四种取代率,同时掺入粉煤灰、硅微粉两种矿物掺合料,采用正交试验法,配置成四种不同粗骨料来源的RAC,测其棱柱体抗压强度,经比较与分析,得到再生粗骨料取代率和矿物掺合料是影响RAC棱柱体抗压强度的两个重要因素,再生粗骨料来源对RAC轴心抗压强度的影响不显著。     

再生骨料特性对再生混凝土强度和碳化性能的影响

为了评价再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土性能的影响,以再生骨料表面不同的砂浆强度及附着率为变量,配制了不同强度等级的再生骨料混凝土,通过对比性强度试验和碳化试验评价了再生混凝土内部存在的2个界面过渡区与混凝土性能的关系.结果表明:以高强度原生混凝土为再生骨料配制相对较低强度等级的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生骨料混凝土强度影响不大,但碳化深度有所增大;以相对较低强度原生混凝土为再生骨料配制同强度等级以上的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土强度影响较大,碳化深度也相应增大.     

基于真实细观模型的再生混凝土破坏数值研究

在细观层次上视再生混凝土为非均匀六相复合材料,综合数字图像处理技术、几何矢量转换技术与有限元网格自动生成方法,提出了再生混凝土的细观有限元分析方法.根据再生混凝土各相材料的力学特性,利用自动动态增量非线性分析软件对单轴拉伸、单轴压缩作用下再生混凝土试件的细观损伤过程及宏观力学性能进行了模拟分析.在验证了所建立再生混凝土真实细观模型合理性的基础上,通过变参数分析,讨论不同天然骨料、界面过渡区和新老硬化砂浆的力学性能对再生混凝土宏观力学性能的影响.结果表明:真实骨料细观模型能更真实地模拟再生混凝土在荷载作用下的损伤破坏过程,其模拟结果与试验结果吻合较好;天然骨料力学特性对再生混凝土的破坏过程和破损路径有较大影响,天然骨料弹性模量越大,应力集中现象越明显;再生混凝土强度随新砂浆强度增大而增大,老砂浆力学性能对再生混凝土宏观力学性能的影响弱于新砂浆;再生混凝土的界面过渡区处存在拉应力和剪应力集中现象.     

高性能再生骨料混凝土力学性能的研究

研究了不同水胶比、不同再生骨料替代率的高性能再生混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、弹性模量等力学性能.结果显示,再生混凝土的强度等级在C30～C60之间,抗折强度大于4MPa,劈裂抗拉强度大于2MPa,弹性模量在20～40GPa之间,力学性能满足应用技术要求.再生骨料替代率在60%以内时,不影响混凝土各项强度指标...     

再生混凝土基本力学性能研究(Ⅰ)——单轴受压性能

对再生混凝土的单轴受压性能进行了系统的试验研究及分析,主要包括再生混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的关系、圆柱体抗压强度与立方体抗压强度的关系、应力-应变全曲线、峰值应变、极限应变、弹性模量以及泊松比等.结果表明,再生混凝土的极限应变和泊松比与普通混凝土相比差别不大,但其他性能与普通混凝土相比存在较大差异,主要表现为峰值应变增加、弹性模量降低和脆性增加.进一步探讨了普通混凝土各基本力学性能指标间的关系对再生混凝土的适用性,提出了再生混凝土各性能指标的关系式.     

模型再生混凝土氯离子非线性扩散细观仿真

考虑再生混凝土Cl-结合的非线性,对再生混凝土的二维Cl-扩散性进行仿真模拟分析,研究了再生混凝土的Cl-扩散特性.通过变化再生粗骨料取代率、老界面Cl-扩散系数、浸泡时间和老砂浆厚度等相关参数,对再生混凝土的Cl-单向扩散性能进行了对比分析.结果表明：再生混凝土内部Cl-浓度（质量浓度,下同）非均匀分布,Cl-非线性结合对其扩散影响显著,再生混凝土Cl-浓度沿着扩散深度呈波浪式下降,再生粗骨料取代率、浸泡时间和老砂浆厚度等因素的变化对Cl-浓度的影响随着扩散深度的增加而逐渐变大,且在界面过渡区的影响较为明显.     

再生骨料混凝土的强度和耐久性

与常规骨料混凝土相比,再生骨料混凝土因骨料的结合状况而导致了其自身强度的降低。添加适量粉煤灰的再生骨料混凝土在整体性能有了实质提高。最后将常规混凝土（不含粉煤灰）和再生骨料混凝土（含10％粉煤灰）的耐久性能进行了对比研究。评估耐久性考虑的参数有：干缩力,吸水率,透水性,抗酸性及抗硫酸盐侵蚀性。结果表明,添加的10％粉煤灰也提高了再生骨料混凝土的耐久性能,并且也为再生骨料代替常规骨料的可行性提供了有力支撑。     

再生骨料取代率对再生混凝土耐久性的影响

在对大量文献进行研究与对比分析的基础上,总结了近11年来各国再生混凝土耐久性的研究成果,包括再生混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性、耐磨性、抗碳化性.通过灰色关联度定量分析了再生混凝土氯离子渗透性影响因素的主次关系.结果表明:再生混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性和耐磨性随再生粗骨料取代率增加而变差,混凝土耐磨性随再生细骨料取代率的增加而变好,大部分混凝土的抗碳化性随再生粗骨料取代率增加而变差,少部分出现变异;通过灰色关联分析得到的再生混凝土氯离子渗透性影响因素从大到小依次为水灰比、掺合料、混凝土龄期.     

基于正交试验的再生骨料混凝土强度研究

研究不同影响因素对再生骨料混凝土强度的影响是再生骨料混凝土研究领域的主要方面之一,对实际工程应用有着重要的意义。采用三因素、三水平的正交试验设计方法对再生骨料混凝土的配合比进行了试验设计,分析了每个因素水平对再生骨料混凝土配合比的作用及各个水平之间的差异,探讨了水胶比、再生骨料掺量、超细粉煤灰掺量等试验因素对再生骨料混凝土强度的影响规律和机理,并与基准混凝土对比。试验结果表明:无论早期与后期,水胶比是影响再生骨料混凝土强度的最主要因素,也是最显著因素;掺粉煤灰再生骨料混凝土的拉压比与同强度等级的高强混凝土相比有所提高,抗裂性能有所改善。采用多元回归分析的方法,建立了再生骨料混凝土强度与水胶比、再生骨料掺量、超细粉煤灰掺量的经验公式。     

再生混凝土单轴受拉性能试验研究

通过5组再生混凝土棱柱体试件的单轴直接拉伸试验,探讨了相同有效水灰比之下,再生粗骨料取代率对再生混凝土抗拉强度与变形的影响规律.结果表明,随着再生粗骨料取代率从0增加到100%,再生混凝土的抗拉强度与受拉原点切线模量逐渐下降,而峰值拉应变呈略微增加趋势.在对试验数据进行统计回归的基础上,最后提出了包括受拉本构关系在内的再生混凝土受拉性能计算公式,该公式可在再生混凝土结构和构件的非线性分析中参考使用.