黏附砂浆含量对再生混凝土抗氯离子侵蚀性能影响

针对再生粗骨料黏附砂浆含量高的特点,分析其含量变化与再生粗骨料性能的关系,研究全再生粗骨料混凝土在不同黏附砂浆含量下的抗氯离子侵蚀性能演化规律,界定再生粗骨料黏附砂浆含量的门槛值.研究发现:黏附砂浆含量对再生粗骨料和再生混凝土性能影响很大;随着黏附砂浆含量的增加,再生粗骨料吸水率、开口孔隙率和压碎值线性增大,表观密度线性减小,再生混凝土的3、7、28 d抗压强度出现不同程度的降低,孔隙率则逐渐增大;再生混凝土的氯离子扩散系数、自由氯离子含量和结合氯离子含量均随着黏附砂浆含量的增加而逐渐增大,且氯离子结合能力不断增强;再生混凝土氯离子扩散系数与再生粗骨料的黏附砂浆含量呈二次抛物线关系,在D级和E级氯盐环境下,能满足再生混凝土50 a抗氯离子侵入性指标的黏附砂浆含量最大值分别确定为35.03％和23.01％.     

再生粗骨料混凝土界面参数研究EI北大核心CSCD

对不同再生粗骨料取代率和水灰比下9组混凝土的力学性能及耐久性能进行了测试;基于测试结果及分析,提出了长度界面参数、体积界面参数和广义界面参数的概念,并比较分析了3个界面参数与再生粗骨料取代率、水灰比、力学性能及耐久性能的关系.结果表明:再生粗骨料混凝土的力学性能及耐久性能与再生粗骨料取代率、水灰比紧密相关;广义界面参数可反映界面体积和新砂浆水灰比对混凝土性能的影响,较好揭示了再生粗骨料混凝土性能的劣化机理.     

废轮胎再生混凝土抗氯离子侵蚀试验研究

为了研究废轮胎再生混凝土抗氯离子侵蚀性能,采用了DY-2501B氯离子快速测定仪,对废轮胎再生混凝土试件的氯离子含量进行了测定,研究了水灰比、橡胶取代率、再生粗骨料取代率对废轮胎再生混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响规律。结果表明:随着水灰比的增大,废轮胎再生混凝土抗氯离子侵蚀性能逐渐减弱,30~60 d内氯离子含量的增加速率减缓;随着橡胶取代率的增加,废轮胎再生混凝土内氯离子含量呈现先增加后减小的现象,而拐点因再生粗骨料取代率的变化而变化;废轮胎再生混凝土内氯离子含量随着再生粗骨料取代率的增加而增加,但当橡胶取代率为30%,再生粗骨料取代率为30%时氯离子含量下降。     

吸附砂浆对再生混凝土抗氯离子渗透的影响

旨在揭示吸附砂浆含量对RAC抗氯离子渗透性能的影响规律,并确定吸附砂浆界限含量。选取5种不同吸附砂浆含量的再生粗骨料和1种天然粗骨料作为对照组,将其制备成6组混凝土,利用快速氯离子迁移系数法测出各自氯离子渗透系数。试验结果发现:随着再生粗骨料吸附砂浆含量增加,再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能降低;当混凝土设计使用年限为50年,氯化物环境等级分别为D和E时,吸附砂浆界限含量分别为48.2%和41.3%;当混凝土设计使用年限为100年,氯化物环境等级分别为D和E时,其吸附砂浆界限含量分别为43.2%和37.1%。     

氯离子在轴向受压混凝土内的输运试验

设计水灰比为0.55的素混凝土棱柱体试件,研究加载中和加载后不同压应力水平下的氯离子在混凝土内的侵蚀。对试件在8%浓度的氯化钠溶液中浸泡180 d后的取样进行测试,测试结果表明,当施加的压应力小于抗压强度的70%时,持续荷载与瞬时荷载下混凝土内同一深度的自由氯离子质量分数变化很小,且没有一定的规律性。而当压应力施加到95%的抗压强度后卸载时,混凝土内的氯离子质量分数明显增大。施加不大于70%抗压强度的压应力后,混凝土表观氯离子扩散系数有所减小,持续荷载下回归得到的表观氯离子扩散系数比相同应力水平下瞬时荷载时的要小,顺着荷载施加方向的氯离子质量分数和表观扩散系数要小于垂直荷载施加方向的值。根据试验数据及所需满足的边界条件建立了相应的计算公式。     

再生粗细骨料混凝土基本力学性能试验研究

试验中配制了不同水灰比、粗骨料取代率、细骨料取代率的再生混凝土,对其进行了基本力学性能试验,测试了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度,考察了受压破坏过程与破坏形态,分析了再生粗、细骨料、水灰比对再生混凝土破坏形态及抗压强度等的影响。试验结果表明:再生粗骨料、细骨料配制的再生混凝土的破坏形态与普通混凝土破坏形态相似;再生混凝土的抗压强度随着水灰比、再生粗、细骨料取代率的增大而降低;当再生粗骨料取代率大于75%时,再生混凝土抗压强度较普通混凝土有显著下降;当再生细骨料取代率小于30%时,再生细骨料对再生混凝土抗压强度的影响很小;当再生混凝土完全使用再生粗、细骨料时,各水灰比下再生混凝土抗压强度较普通混凝土下降了36%~42%;通过回归分析,提出了再生混凝土劈裂抗拉强度及轴心抗压强度与立方体抗压强度的换算公式。     

再生粗骨料混凝土的变形性能及影响因素分析

完成了0%,30%,50%,70%,100%再生粗骨料取代率下混凝土的弹性模量、湿热变形性能以及不同龄期的收缩率测试,分析了影响再生混凝土干缩性能的因素。研究结果表明,不同取代率的再生混凝土早期收缩率差值并不明显,收缩量与再生粗骨料取代率也无明显相关性,40~50d后,随着再生粗骨料取代率的提高,再生混凝土的干缩率显著增加,与天然混凝土收缩率之间的差值开始扩大,50~220d是再生混凝土与天然混凝土收缩率差距扩大的主要阶段,100%取代率再生混凝土和天然混凝土收缩率的差距由50d的1.4倍增加到220d的2.4倍;再生粗骨料取代率越高的再生混凝土收缩趋于稳定的龄期越长;再生混凝土的热胀率、吸水膨胀率随着再生粗骨料取代率的增加明显增大。除了水灰比等常规因素外,再生粗骨料中旧砂浆含量对再生混凝土变形性能的实际影响最大,并通过颗粒级配、再生粗骨料取代率等反映出来,实际工程中应合理控制再生粗骨料取代率以及小粒径再生粗骨料的比重。     

再生粗骨料强化处理工艺对再生混凝土性能的影响

分别采用物理强化、化学强化和物理-化学复合强化三种不同的强化方式对简单破碎再生粗骨料进行强化处理,并采用100%取代天然碎石制备再生粗骨料混凝土,研究了不同强化处理后的再生粗骨料对混凝土工作性能、力学性能、抗渗透性能和抗碳化性能的影响。结果表明,经过强化处理的再生粗骨料混凝土的各项性能均有不同程度的提高,其中经二次物理强化处理后的再生粗骨料混凝土的用水量较天然碎石混凝土仅增加了6kg/m3,其抗压强度也达到最高值,接近于天然碎石混凝土;经二次物理强化和化学浸渍复合强化处理后的再生混凝土氯离子扩散系数降低了13.6%;三种不同的强化方式处理后,再生混凝土的碳化深度和碳化速度均有所降低。     

基于图像重建的大粒径再生粗骨料混凝土单轴受压性能研究

针对粒径为25~80 mm的大粒径再生粗骨料混凝土,基于图像重建方法,采用ANSYS有限元软件建立数值模型对其立方体单轴受压性能进行了研究。模拟结果表明:再生粗骨料的形状对再生混凝土中裂缝萌生有影响,初始裂缝出现在再生粗骨料的棱角处;再生混凝土中裂缝发展初期,主要沿新老砂浆界面和天然石子与新砂浆界面发展,然后向新砂浆和老砂浆内部延伸;新混凝土强度低于老混凝土强度时,大粒径再生粗骨料混凝土试件破坏相对较轻;大粒径再生粗骨料混凝土试件中新老砂浆界面对强度有较大影响,该区域在试件破坏前后都是应力最大的区域。     

水玻璃强化再生混凝土单轴受压本构关系

再生混凝土本构关系的研究是进行再生混凝土结构抗震设计的关键.采用水玻璃浸泡强化再生粗骨料(RCA),制备不同再生粗骨料取代率的再生混凝土,进行立方体抗压强度及单轴受压试验,与天然骨料混凝土(NAC)对比,探讨了水玻璃强化方法和再生粗骨料取代率对混凝土力学性能的影响.结果表明:水玻璃强化方法降低了再生粗骨料的吸水率和压碎指标;强化后的再生粗骨料混凝土应力应变曲线具有更高的弹性模量和峰值应力,但仍低于天然骨料混凝土;水玻璃强化再生粗骨料混凝土的峰值应变呈现先增加后减少趋势;再生混凝土的泊松比保持稳定,应力应变曲线与天然混凝土相似.通过回归分析,提出不同取代率下水玻璃强化再生粗骨料混凝土受压本构方程,方程与试验结果吻合较好.     

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.     

Effects of coarse and fine aggregates on long-term mechanical properties of sea sand recycled aggregate concrete

Typical effects of coarse and fine aggregates on the long-term properties of sea sand recycled aggregate concrete (SSRAC) are analyzed by a series of axial compression tests. Two different types of fine (coarse) aggregates are considered: sea sand and river sand (natural and recycled coarse aggregates). Variations in SSRAC properties at different ages are investigated. A novel test system is developed via axial compression experiments and the digital image correlation method to obtain the deformation field and crack development of concrete. Supportive results show that the compressive strength of SSRAC increase with decreasing recycled coarse aggregate replacement percentage and increasing sea sand chloride ion content. The elastic modulus of SSRAC increases with age. However, the Poisson’s ratio reduces after 2 years. Typical axial stress–strain curves of SSRAC vary with age. Generally, the effect of coarse aggregates on the axial deformation of SSRAC is clear; however, the deformation differences between coarse aggregate and cement mortar reduce by adopting sea sand. The aggregate type changes the crack characteristics and propagation of SSRAC. Finally, an analytical expression is suggested to construct the long-term stress–strain curve of SSRAC.     

再生混凝土的配合比及其耐久性的研究

本文研究了再生粗骨料掺量、再生细骨料掺量、粉煤灰取代水泥量和水灰比对再生混凝土抗压强度和坍落度的影响。正交试验表明,再生粗骨料的掺量是影响再生混凝土强度和坍落度的主要因素;通过正交分析,提出了再生混凝土的最佳配合比,并选出强度和坍落度均比较高的三组混凝土做耐久性的试验研究。     

再生细骨料对混凝土塑性收缩开裂性能影响

参考国际建筑官员协会ICBO标准,采用平板约束试验、自制的混凝土塑性应力测试装置以及压汞法,分析了再生细骨料粒径、取代率以及混凝土水灰比、砂率等对再生细骨料混凝土塑性应力、孔结构及塑性收缩开裂性能的影响.结果表明：随着再生细骨料粒径范围的减小,再生细骨料混凝土塑性收缩开裂风险逐渐降低;再生细骨料取代率的增加,使得再生混凝土塑性收缩开裂风险增大;再生细骨料混凝土水灰比对其抗塑性收缩开裂性能至关重要,过大或过小均会提高其塑性收缩开裂风险;选择适当的砂率可以控制再生细骨料混凝土的塑性收缩开裂程度.     

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。     

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.     

影响再生混凝土和易性的初步试验分析

再生混凝土的使用有利于环境保护,并有良好的经济社会效益;和易性为混凝土工作性能的主要指标。通过正交试验分析水灰比、再生粗骨料取代率、粉煤灰等量取代水泥用量、砂率等因素对再生骨料混凝土和易性的影响,试验结果表明水灰比对再生混凝土和易性影响最大,其次为砂率、粉煤灰等量取代水泥用量、再生粗骨料取代率;通过试验给出满足再生混凝土工作性能的参考配合比。     

Concrete made from ceramic industry waste: Durability properties

Concrete which contains waste products as aggregate is called ‘Green’ concrete. Use of hazardous waste in concrete-making will lead to green environment and sustainable concrete technology and so such concrete can also be called as ‘Green’ concrete. Concrete made with ceramic electrical insulator waste as coarse aggregate shows good workability, compressive, tensile and flexural strengths and modulus of elasticity. Further, study of its durability will ensure greater reliability in its usage. Permeation characters are used widely to quantify durability properties of concrete. This paper presents an experimental investigation on the permeation characteristics [volume of voids and water absorption (ASTM C642-06), chloride penetration (ASTM C1202-10), and sorption] of concrete with ceramic electrical insulator waste coarse aggregate (hereafter it is called recycled aggregate concrete) of six different water–cement ratios in comparison with those of corresponding conventional concrete mixes. From the results it has been observed that there is no significant change in the basic trend of permeation characteristics of this recycled aggregate concrete when compared to the conventional concrete. This recycled aggregate concrete possesses higher permeation characteristic values than those of conventional concrete. These values decrease with decrease in water–cement ratio for both the recycled aggregate concrete and the conventional concrete.     

引气混凝土的抗碳化性能研究

分别研究了不同浆骨比、含气量和水胶比情况下,掺入粉煤灰后高耐久性混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能。研究结果表明:碳化深度随粉煤灰掺量的增加而增大;氯离子扩散系数随粉煤灰掺量的增加而减小,当粉煤灰掺量超过一定掺量时氯离子扩散系数又随粉煤灰掺量的增加而增加。碳化深度、氯离子扩散系数随含气量增加而减小,而当含气量大于4%时,碳化深度、氯离子扩散系数又随含气量的增加而增大;碳化深度、氯离子扩散系数随浆骨比(32.5/67.5至37.5/62.5)的增大而增大;水胶比越小的抗碳化性能越好、氯离子扩散系数越小。