纤维再生混凝土力学性能试验及破坏分析

采用正交试验法研究了再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量以及纤维类别对纤维再生混凝土抗压强度、劈拉强度及抗折强度的影响.利用扫描电镜及螺旋CT扫描技术分析纤维再生混凝土的内部破坏.结果表明：再生粗骨料掺量是影响纤维再生混凝土28d和90d抗压强度的重要因素;纤维类别是影响纤维再生混凝土28d劈拉强度和抗折强度的重要因素.以再生粗骨料掺量为50%(质量分数)、粉煤灰掺量(质量分数)为20%、减水剂掺量(质量分数)为0.5%和铣削波纹型钢纤维掺量(体积分数)为1.0%进行设计强度为C35的纤维再生混凝土的配制,可使其获得良好的和易性,并满足强度要求.再生粗骨料与砂浆界面处产生裂缝,导致了纤维再生混凝土强度较低.     

正交法分析再生混凝土基本力学性能

用正交分析法分析矿渣粉、粉煤灰、引气剂、聚丙烯纤维和再生粗骨料5个因素对再生混凝土抗压和劈拉强度的影响,得出再生混凝土的最佳配合比。试验表明:粉煤灰和矿渣粉是影响再生混凝土力学性能的主要因素;随着粉煤灰掺量增加,再生混凝土28 d抗压强度和劈拉强度分别降低2.6%～8.8%和0.6%～4.7%,粉煤灰掺量30%的再生混凝土90 d抗压强度比28 d提高了49%;再生混凝土的强度随着矿渣粉掺量的增加呈增大趋势,抗压强度增幅为4.9%～8.1%,劈拉强度增幅为0.4%～4.6%。     

再生粗骨料混凝土抗冻耐久性试验研究

采用正交试验分析再生粗骨料、聚丙烯纤维和引气减水剂掺量对再生混凝士抗冻耐久性的影响,结果表明,引气减水剂是影响抗冻性能的重要因素。再生粗骨料掺量70％、聚丙烯纤维掺量0．7kg／m^3、引气减水剂掺量0．6％的配合比,可使设计强度为C30的再生混凝土达到F250以上的抗冻等级。提出将饱和面干吸水增长率作为评判再生混凝土抗冻性能的技术指标,它与相对动弹性模量一样,可以反应再生混凝土受冻融破坏的程度。     

粉煤灰再生混凝土磨耗试验研究

水泥混凝土路面长期经受车辆荷载的往复作用,车轮对路面的冲击、挤压以及一些坚硬物体对路面的不断磨损要求其具有很强的耐磨能力。通过试验得出,再生粗骨料、聚丙烯纤维、引气减水剂3个不同掺量的配合比,对再生混凝土耐磨性能的影响顺序为:再生粗骨料掺量→聚丙烯纤维掺量→引气减水剂掺量,再生粗骨料的掺入量对再生混凝土的耐磨性影响最大,建议再生粗骨料掺量不宜超过40%。     

粉煤灰对再生混凝土性能的影响研究

采用超量取代法向再生混凝土中掺加粉煤灰,粉煤灰再生混凝土龄期90d强度与普通再生混凝土龄期28 d强度进行比较,得出随着粉煤灰、再生骨料掺量的增加,粉煤灰再生混凝土的抗压强度、劈拉强度稍有减小。随着引气减水剂掺量的增加粉煤灰再生混凝土的抗压强度、劈拉强度均呈减小趋势。     

聚丙烯纤维再生橡胶混凝土基本性能试验研究

以C30普通混凝土为设计配合比基准,研究了聚丙烯纤维、橡胶颗粒对再生混凝土拌合物流动性及基本力学性能的影响规律。试验结果表明:聚丙烯纤维、再生骨料、橡胶颗粒都会降低混凝土的流动性,当三种材料同时使用时流动性降低更加明显;再生混凝土中掺入橡胶颗粒后,混凝土的抗压强度、轴心抗压强度、劈拉强度、抗折强度分别不同程度的降低,但橡胶颗粒能够提高混凝土韧性,减小脆性破坏;聚丙烯纤维对再生橡胶混凝土力学性能增强作用明显,且掺量越大效果越显著。     

钢粒对聚丙烯纤维再生混凝土性能的影响

将不同钢粒掺量(0、5%、10%、20%)和1.2 kg/m~3聚丙烯纤维掺入再生骨料取代率为100%的再生混凝土中,研究其工作性和力学性能。结果表明,钢粒可以有效改善聚丙烯纤维再生混凝土的流动性,且对其保水性能影响较小;不同钢粒掺量会引起聚丙烯纤维再生混凝土抗压强度波动,随着钢粒掺量的增加其劈拉强度有一定降低,较优的钢粒掺量为5%。     

RPC强化骨料掺量对再生混凝土强度的影响

利用活性粉末混凝土(RPC,reactive powder concrete)浆液对再生粗骨料进行浸泡包裹处理得到强化骨料,分析了强化骨料+再生骨料、强化骨料+天然骨料、再生骨料+天然骨料这3种粗骨料组合情况下,强化骨料或再生骨料掺量对再生混凝土不同龄期抗压强度、劈拉强度和抗折强度的影响.结果表明:经RPC浆液强化处理后的再生骨料吸水率降低,压碎值显著减小.强化骨料+再生骨料组合情况下,再生混凝土不同龄期的抗压强度均随强化骨料掺量的增大而降低;而另外两种组合情况下,再生混凝土不同龄期的抗压强度均随强化骨料或再生骨料掺量的增大而增大.强化骨料+再生骨料和强化骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土劈拉强度均随强化骨料掺量的增大而增大;而再生骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土劈拉强度与再生骨料掺量的规律性不明显,表现出较大的离散性.强化骨料+再生骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度总体上随强化骨料掺量的增大而减小;强化骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度与强化骨料掺量的规律性较复杂;再生骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度随再生骨料掺量的增大而增大.折后抗压强度和普通抗压强度一样能较好地反映强化骨料或再生骨料掺量对再生混凝土强度的影响规律,在掺量相同的情况下,折后抗压强度普遍比普通抗压强度低,3种骨料组合中两者比值均稳定在0.93;折后劈拉强度比普通劈拉强度能更好地反映强化骨料或再生骨料掺量对混凝土强度的影响规律,在其掺量相同的情况下,折后劈拉强度基本上比普通劈拉强度高,3种骨料组合的两者比值差异较大.提出了有效水灰比和名义水灰比的概念,有效水灰比是决定再生混凝土强度的最主要因素,若比较强化骨料掺量对再生混凝土强度的影响,必须保持有效水灰比一致,而非名义水灰比一致.     

纤维再生砖骨料混凝土力学性能及计算方法

通过聚烯烃合成纤维及钢纤维再生砖骨料混凝土的抗压和劈拉试验以及微观分析,研究了龄期和纤维类型对再生砖骨料混凝土抗压强度和劈拉强度的影响.结果表明:纤维提高了再生砖骨料混凝土不同龄期时的抗压强度和劈拉强度;与波浪型和连续刻痕型聚烯烃合成纤维相比,端钩型钢纤维对再生砖骨料混凝土抗压强度及劈拉强度的提高作用更加明显.最后,提出了考虑再生砖骨料压碎指标、再生砖骨料取代率、纤维类型和龄期等影响因素的纤维再生砖骨料混凝土抗压强度及劈拉强度计算方法.     

再生混凝土抗氯离子渗透试验研究

北方寒冷地区的混凝土在服役期间均受氯盐影响,采用正交试验分析再生粗骨料、聚丙烯纤维和引气减水剂掺量对冻融前、后再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并分析其原因,同时确定了C30再生混凝七最佳配合比,为工程的实际应用提供依据.     

再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响

系统研究了相同水灰比情况下再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响。试验中再生粗骨料取代率分别为0，30％，50％，70％和100％，保持混凝土的水灰比不变。主要研究了再生粗骨料取代率对混凝土立方体坍落度、抗压强度、棱柱体抗压强度、峰值应变和泊松比、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度的影响。试验结果表明，再生粗骨料取代率对上述各性能指标均有一定影响，但程度不同。同时发现，除抗折强度外，普通混凝土各基本力学性能指标问的关系均不适用各种再生骨料取代率混凝土。     

基于力学性能的吸附砂浆界限含量分析

基于再生粗骨料吸附砂浆定量分析及文献数据,研究吸附砂浆含量变化与再生粗骨料物理性能之间的关系,以及再生粗骨料取代率为100％的再生混凝土在不同吸附砂浆含量下的力学性能演化规律;以吸附砂浆含量为自变量、力学性能为因变量、目标强度为限值,利用数学方法确定吸附砂浆界限含量.研究发现:随着吸附砂浆含量的增加,再生粗骨料的物理性能逐渐下降;再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量随吸附砂浆含量的增加而出现不同程度的降低,吸附砂浆含量对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响要大于对其抗压强度的影响,弹性模量受吸附砂浆含量影响,试验结果波动较大;经过数值拟合后,再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度与吸附砂浆含量呈二次函数关系,弹性模量与吸附砂浆含量的关系符合Boltzmann公式,基于拟合结果,确定满足C40再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的吸附砂浆界限含量分别为45％、43％和39 ％.     

不同取代率再生粗骨料混凝土的力学性能

系统研究了坍落度相同的情况下再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响.试验中再生粗骨料的掺入量分别为0,30%,50%,70%和100%,通过调节用水量使各组混凝土达到相同的坍落度.主要研究了达到相同坍落度时混凝土的用水量以及再生粗骨料取代率对混凝土坍落度、立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、峰值应变和泊松比、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度的影响.试验结果表明,再生粗骨料取代率对上述各性能指标均有一定影响,但程度不同.同时发现,除劈裂抗拉强度和抗折强度外,普通混凝土各基本力学性能指标间的关系不适用各种再生骨料取代率的混凝土.     

考虑粗骨料品质和取代率的再生混凝土抗压强度计算

再生混凝土的粗骨料表面存在硬化砂浆和大量的界面结构，致使其抗压强度较普通混凝土的有所降低，且受压破坏情况更为复杂。为建立一个普遍适用的再生粗骨料混凝土抗压强度计算公式，试验中采用不同再生粗骨料品质、不同取代率的再生混凝土，研究了胶水比、再生粗骨料的品质和取代率对再生混凝土抗压强度的影响，并分析了再生粗骨料吸水率、表观密度和压碎指标等品质特征参数和其影响因子的相关性。在普通混凝土Bolomey抗压强度公式的基础上，建立了考虑骨料品质和取代率的再生粗骨料混凝土抗压强度计算公式，并与常用的抗压强度计算公式的计算结果进行了误差比较。研究结果表明：再生粗骨料混凝土抗压强度与胶水比、取代率之间均呈线性关系，并且再生粗骨料的品质对再生混凝土抗压强度影响显著；误差分析表明，与试验结果相比，普通混凝土Bolomey抗压强度公式的最大误差约为16.51%，考虑有效胶水比的再生粗骨料混凝土抗压强度的最大误差约为36.33%，而考虑再生粗骨料品质差异和取代率的再生混凝土抗压强度的最大误差仅为4.90%，具有较高的精度和较好的适用性。     

利用再生骨料生产混凝土空心节能砌块试验研究

利用再生骨料生产混凝土空心砌块对于建筑节能和墙体革新以及废弃混凝土高效回收利用具有重要的现实意义。系统研究了采用再生骨料生产的混凝土空心砌块的受压性能和保温性能,主要包括再生骨料含量、粉煤灰掺量以及掺加聚丙烯纤维对混凝土空心砌块抗压强度的影响以及不同情况下的传热系数。试验结果表明,通过合理选择再生骨料、粉煤灰和聚丙烯纤维的掺量,采用再生骨料生产的混凝土空心砌块可具有良好的抗压强度和保温性能,能够用作砌体结构中的承重和保温砌块。     

再生混凝土的抗压强度初步研究

设计并完成了相关试验,系统研究了再生混凝土的抗压强度特征。主要包括再生粗骨料含量对再生混凝土抗压强度的影响,再生混凝土抗压强度随龄期的发展规律,再生混凝土的龄期系数以及普通混凝土28 d抗压强度方程对再生混凝土的适用性。试验结果表明,随着再生粗骨料增加,混凝土的抗压强度降低;再生混凝土的抗压强度发展规律与普通混凝土基本一致,但是再生混凝土各龄期系数均低于普通混凝土,表明其强度增长较慢;普通混凝土28 d抗压强度方程不适用于再生混凝土。本文的研究结果对再生混凝土在实际中的推广应用具有重要的价值。     

废旧钢纤维橡胶再生混凝土抗压性能试验研究

以再生粗骨料取代率和废旧钢纤维橡胶粒掺量两参数作为变量配制C30废旧钢纤维橡胶再生混凝土,研究其抗压性能和破坏特征,并与相同配比的废旧橡胶再生混凝土进行对比分析,试验结果表明再生混凝土中的废旧钢纤维橡胶颗粒会降低其抗压强度,但能有效改善其抗裂性能,在30％取代率下其抗压性能低于废旧橡胶再生混凝土,但在60％取代率下则相...     

再生混凝土配合比设计试验研究

对粗骨料取代率为100％的再生混凝土和易性、抗压强度和配合比进行了试验研究,着重分析了水灰比、单位用水量和砂率对再生混凝土和易性及强度的影响。研究表明：水灰比是影响再生混凝土和易性及抗压强度的最主要因素,合理砂率为0．35～0．40。通过试验回归了再生混凝土强度和水灰比的关系。