再生混凝土的早期力学性能试验研究

混凝土的早期力学性能对于结构施工期的安全性具有重要影响.为了探讨再生混凝土结构的施工措施,保证其施工质量和安全性,系统研究了再生混凝土的早期力学性能,主要包括抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量以及收缩.试验中共考虑了3种强度等级(C20、C30和C40),在龄期分别为1、3、7、14、21、28d时进行试验.比较了再生混凝土和普通混凝土早期力学性能随时间发展规律的差异,探讨了普通混凝土早期力学性能计算公式对再生混凝土的适用性试.试验结果表明,再生混凝土的早期强度和弹性模量随时间发展较普通混凝土慢,而收缩的发展速度则与普通混凝土相差不多,但其绝对收缩值有显著增加.为保证再生混凝土结构施工的安全性,需要在施工期间采取相应措施.普通混凝土早期力学性能计算公式不适用于再生混凝土,基于试验结果,建议了再生混凝土早期力学性能计算方法.     

再生骨料混凝土强度指标试验研究

对再生骨料混凝土27组立方体试件和5组棱柱体试件进行了试验,主要研究了再生骨料混凝土的水灰比与立方体抗压强度的关系,以及立方体抗压强度与棱柱体抗压强度和弹性模量之间的换算关系。结果表明:相对于普通混凝土,再生骨料混凝土立方体抗压强度和弹性模量有所降低,但棱柱体抗压强度略为升高。     

再生混凝土物理力学性能试验研究

采用废砖粗骨料、废混凝土细骨料完全替代天然骨料,配制了5组不同配合比的再生混凝土试块。通过试验得到立方体试块的抗压强度、碳化深度以及棱柱体试块的轴心抗压强度、弹性模量、收缩等力学性能指标。经分析得出轴心抗压强度与立方体抗压强度、弹性模量与抗压强度的关系,并对混凝土碳化和收缩公式进行了拟合。     

再生混凝土基本力学性能研究

通过再生混凝土材料基本力学性能试验,研究了3种强度等级(C20、C30和C40)再生混凝土分别在不同再生粗骨料取代率(30%,50%和100%)下的抗压强度与弹性模量。结果表明:再生粗骨料取代率为30%时,同一强度等级再生混凝土的立方体抗压强度和棱柱体抗压强度最大;应力-应变全曲线的总体形状与普通混凝土相似,而弹性模量则均低于普通混凝土且随着再生粗骨料取代率的增加而降幅加大。进而提出了再生混凝土弹性模量与立方体抗压强度的关系式。     

再生混凝土的抗压强度与弹性模量研究

研究了再生骨料的掺量以及掺加方式对再生混凝土轴心抗压强度与弹性模量的影响,结果表明:再生骨料对再生混凝土弹性模量与抗压强度的影响并不一致,再生混凝土的弹性模量随着再生骨料掺量的增加而逐渐降低,但强度则并非如此,而是当再生骨料掺量为50%时强度最高,再生混凝土具有高强度低弹模的特性。     

C40自密实再生混凝土的力学性能试验研究

设计了C40自密实混凝土,并采用再生粗骨料分别取代天然粗骨料的50%和75%制备了自密实再生混凝土,测试了自密实再生混凝土的立方体和棱柱体抗压强度及静弹性模量,并将自密实再生混凝土的静弹性模量实测值与计算值进行了比较。结果表明,不同再生粗骨料取代率对自密实再生混凝土立方体抗压强度的影响不大。随着自密实混凝土中再生粗骨料的取代率逐渐增加,自密实再生混凝土的棱柱体抗压强度逐渐降低。自密实再生混凝土的静弹性模量只有普通混凝土的60%左右。规范中普通混凝土的静弹性模量计算公式不适用于自密实再生混凝土。     

再生混凝土徐变试验及机理的模型化分析

通过改变再生粗骨料取代率,对再生混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量等力学性能和收缩徐变性能进行了试验。在试验研究的基础上,通过将再生混凝土模型化为单骨料平面模型,建立了再生混凝土徐变的有限元计算模型,利用ANSYS软件分析了单轴受压时模型化再生混凝土的徐变发展特点,揭示了再生混凝土徐变的机理。研究结果表明:再生混凝土的28d立方体抗压强度和弹性模量随再生粗骨料取代率的增加而降低,再生混凝土的收缩和徐变随再生粗骨料取代率的增加而增加;模型化再生混凝土中由于受到新砂浆、老砂浆徐变的影响,随着时间的推移,砂浆应力将向粗骨料转移;利用ANSYS软件计算所得模型化再生混凝土徐变和试验数据基本吻合。     

高性能再生混凝土基本力学性能研究

对高性能天然和再生骨料混凝土进行了基本力学性能试验,测得了其立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度、抗拉强度、弹性模量。试验结果表明：高性能再生骨料混凝土的上述四个力学性能指标数值均小于天然的,而且抗拉强度和弹性模量降低幅度更大;随强度等级提高,棱柱体轴心抗压强度和抗拉强度与立方体抗压强度之比却是逐渐增大,其脆性也就越大。建立了高性能混凝土与高性能再生混凝土弹性模量与立方体抗压强度之间的公式。     

再生骨料混凝土不同龄期的力学性能

将废旧混凝土试块破碎加工成再生粗骨料,按照与天然粗骨料颗粒级配相一致的原则重新配制,然后以0％(质量分数,下同),50％和100％这3种粗骨科取代率、相同配合比配制再生骨料混凝土(RAC),测试其不同龄期的力学性能.结果表明:随着粗骨料取代率的增加,相同养护龄期的RAC立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量均有不同程度降低;RAC的7d抗压强度增长较快,360 d抗压强度较28d的提高34.4％～47.8％;28 d轴心抗压强度与相同龄期的立方体抗压强度呈线性关系;弹性模量随养护时间的延长有所提高,与天然骨料混凝土(NAC)相比,RAC的360 d弹性模量降低13.9％～24.2％.     

再生混凝土性能的研究现状

对再生混凝土骨料的来源进行归类和总结,根据不同的骨料配制出不同类型再生混凝土,得出不同再生混凝土的性能指标及适用范围。再生混凝土的性能研究主要从宏观和微观两个方面来分析,微观是通过扫描电镜分析再生混凝土内部结构破坏机理,宏观主要从再生混凝土的抗压强度、弹性模量、抗冻性、抗渗性、耐磨性进行总结,从而找出再生混凝土性能降低的原因。