再生复合微粉对混凝土力学性能及微观结构的影响

基于复合胶凝材料对硅酸盐水泥水化的影响规律,利用再生砖粉与再生混凝土粉混合而成的复合微粉作为辅助胶凝材料替代水泥,研究了复合微粉在取代率为0％、15％、30％、45％和再生砖粉与再生混凝土粉质量比为8∶2和6∶4条件下对混凝土工作性能、力学性能及微观结构的影响机理.结果 表明:随着再生砖粉与再生混凝土粉质量比和复合微粉取代率的增加,混凝土拌和物的流动性降低,但复合微粉取代率在15％以内时的流动性变化幅度较小;水化初期,复合微粉主要发挥填充作用,复合微粉混凝土7d抗压强度较普通混凝土略低;随着养护龄期的增长,复合微粉混凝土28 d抗压强度和劈裂抗拉强度在复合微粉取代率为15％、再生砖粉与再生混凝土粉质量比为6∶4时较普通混凝土分别提高了4.2％和10.1％.     

再生微粉对超高性能混凝土力学性能和微观结构的影响

研究了两种类型的再生微粉(混凝土粉和砖粉)取代部分硅灰对超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)力学性能和微观结构的影响。结果表明:混凝土粉的掺入降低了UHPC的力学性能,而砖粉取代15%硅灰时,UHPC的28 d抗压强度和抗折强度分别达到了130 MPa和24 MPa,略高于基准组;相较于混凝土粉,在UHPC中掺入15%的砖粉能够优化混凝土的内部结构;砖粉良好的微集料填充作用和火山灰效应增强了界面过渡区的黏结性能和水化产物的纳观力学性能,从而改善UHPC的微观结构。     

再生砖粉UHPC收缩性能试验研究

利用再生砖粉部分取代水泥制备混凝土是实现建筑垃圾再生利用的途径之一。采用活性激发后的砖粉作为辅助胶凝材料取代部分水泥制备UHPC,研究分析了不同取代率下再生砖粉UHPC的自收缩和干燥收缩规律与机理,基于试验建立了再生UHPC自收缩率和干燥收缩率预测模型。研究结果表明：再生砖粉取代水泥能够降低UHPC的自收缩,且UHPC的自收缩率随着砖粉取代率的增加而下降;再生砖粉取代水泥后能够减小UHPC的干燥收缩,且UHPC的干燥收缩随着砖粉取代率的增加呈先减小后增大的趋势。砖粉取代率为30%时,UHPC的干燥收缩最小,较之基准组降低了49.7%。自收缩率与干燥收缩率预测模型与试验结果吻合良好,能够用于预测再生砖粉UHPC的收缩发展。     

活性再生粉纤维增强应变硬化水泥基材料弯曲及拉伸韧性

通过扫描电子显微镜对再生粉的微观结构进行观测; 利用X射线荧光和X射线衍射,对再生粉体及制备的水泥基材料的矿物组成和水化产物进行了测定; 通过弯曲试验和单轴拉伸试验对再生粉体制备纤维增强应变硬化水泥基材料(FRCC)的力学性能进行了研究。结果表明:再生微粉以钙硅质氧化物和化合物为主,具有火山灰活性,可以增强其与基体间的二次水化反应,掺入再生粉体可有效提高FRCC的拉伸和弯曲强度; 再生粉体-FRCC弯曲韧性随着纤维掺量的增加而提高,当纤维掺量(质量分数)达到2%时,FRCC具有典型的应变硬化特征; 利用再生粉体等质量替代粉煤灰时,FRCC的极限应变有所降低,而极限荷载有较大程度提高,提高幅度均达到10%以上,且再生砂浆粉(RMP)、再生砖粉(RBP)比再生混凝土粉(RCP)制备的FRCC具有更好的应变硬化性能; 验证了在满足材料韧性要求的情况下,利用再生粉制备应变硬化水泥基材料的可行性,对再生微粉在实际工程材料中的应用提供了参考。     

基于正交试验设计的再生粘土砖粉混凝土力学性能研究

为了实现废弃粘土砖的再生利用,研究了粘土砖粉对混凝土抗压强度、弹性模量和抗折强度的力学性能影响。采用正交试验设计测试了17种不同配合比的再生粘土砖粉混凝土力学性能参数,分析得到了各力学性能指标下再生粘土砖粉混凝土的水胶比、砂率、砖粉细度、砖粉取代率的显著性影响顺序。试验结果表明,再生粘土砖粉混凝土的28d抗压强度和弹性模量分别达到50MPa和20GPa以上,抗折强度范围在10～12MPa之间。以再生粘土砖粉混凝土抗压强度为重点,兼顾弹性模量和抗折强度的原则,并通过正交试验验证,确定最佳配合比为水胶比0.26、砂率33%、砖粉细度0.06mm和砖粉取代率25%,满足工程设计和施工要求再生粘土砖粉混凝土应用的最佳状态。     

冻融循环后再生砖粉ECC的耐久性试验研究

为研究再生砖粉ECC抗冻性能，对其进行冻融循环试验，分析了再生砖粉ECC的质量、抗压强度、相对动弹性模量损失的变化规律，并针对三北地区进行了寿命预测。研究表明：再生砖粉ECC的质量、抗压强度、相对动弹性模量损失率随着冻融循环次数的增加而增加。在300次冻融循环时，再生砖粉ECC的质量损失率小于5%，抗压强度损失率小于20%，相对动弹性模量损失率小于40%。且再生砖粉ECC在三北地区的寿命预测高于50年，可满足寒冷地区工程需要。     

再生砖粒对再生混凝土柱抗震性能影响试验研究

对1根普通混凝土柱和3根再生混凝土柱模型进行低周反复荷载试验研究。再生混凝土柱分别为普通再生混凝土柱、含再生砖粒再生混凝土柱及硅粉和纤维增强的再生砖粒混凝土柱。通过试验对比分析了4根柱子的破坏形态、滞回特性、刚度退化、延性性能、能量耗散及其承载力,从而进行砖粒及硅粉和纤维增强的砖粒再生混凝土柱抗震性能的研究。研究表明:相对于普通混凝土柱,3根再生混凝土柱的抗震能力呈下降趋势。但是,掺入再生砖粒的再生混凝土的弹性模量和延性都明显下降,而硅粉和纤维的掺入可明显提高其弹性模量和延性性能。     

活性砖粉制备泡沫混凝土物理性能研究

为利用废弃粘土砖粉,研究采用活性砖粉取代水泥作为胶凝材料。结果表明,砖粉、胶粉和H_2O_2掺量及水胶比对再生砖粉泡沫混凝土抗压强度、干密度、导热系数影响明显。当砖粉掺量为60%,水胶比为0.5、胶粉掺量为0.1%、H_2O_2掺量为8%时,再生砖粉泡沫混凝土可基本到达泡沫混凝土标准。     

废砖粉水泥胶砂基本性能试验研究

研究了废砖渣粉磨性能以及废砖粉代替部分水泥对水泥胶砂性能的影响,包括对标准稠度需水量、活性指数、强度、流动性能以及收缩性能的影响。结果表明,粉磨可从物理角度极大地激发废砖粉潜在的水化活性,磨细废砖粉活性指数最大能达到81%,掺入废砖粉还可明显抑制水泥胶砂的收缩。废砖粉具有优质矿物掺合料的潜质。     

碱激发再生黏土砖粉泡沫混凝土性能研究

研究了在碱激发方式下再生黏土砖粉的活性激发效果和机理,探究了活性激发后的再生黏土砖粉用于制备泡沫混凝土的可行性。结果表明：复合碱激发剂可以提高再生黏土砖粉-水泥胶凝材料的28 d抗压强度和活性指数,当复合碱激发剂掺量为3%时,试件的28 d抗压强度和活性指数分别为22.42 MPa和73.3%,激发效果最好;当采用复合碱激发剂时,胶凝材料体系的水化放热速率和水化放热总量低,水化反应时间长,试件的后期强度高;当复合碱激发剂掺量为3%、再生黏土砖粉掺量为40%、水胶比为0.50时,再生黏土砖粉泡沫混凝土的性能满足JG/T266—2011《泡沫混凝土》的要求。     

磨细砖粉作为替代矿物掺合料的性能研究

试验将废弃粘土砖块粉磨后,作为替代性矿物掺合料使用,以研究其应用于混凝土生产的可行性。通过胶砂试验及混凝土试验将磨细砖粉在不同比率(25%、50%、75%及100%)下取代粉煤灰,来探明其水化活性情况及形成其最佳的取代比例,同时利用强度激发技术对磨细砖粉进行二次水化反应激发,形成磨细砖粉取代粉煤灰使用的性能优化方案。     

纤维掺量对再生砖粉ECC流动性能及力学性能的影响

为更好地掌握再生砖粉超高韧性水泥基复合材料(ECC)的工作性能和力学性能,为再生砖粉ECC的研究与推广提供依据与参考,通过试验研究了不同聚乙烯醇(PVA)纤维体积掺量对再生砖粉ECC流动性能及力学性能的影响。结果表明:再生砖粉全取代石英砂会在一定程度上削弱ECC的力学性能; 随着PVA纤维体积掺量在1.25%～2.0%范围内不断增加,再生砖粉ECC拌合物流动性不断下降; 再生砖粉ECC抗折强度先增大后减小,纤维体积掺量为1.75%时抗折强度最大; 抗压强度随纤维掺量的增加而减小,在纤维体积掺量1.5%～1.75%范围内下降幅度最为明显; 压折比不断下降,材料柔韧性增加; 抗弯强度、弯曲开裂挠度与极限挠度随纤维掺量的增加而增大,试件表现出更好的韧性; 拉伸开裂应变与极限应变随纤维掺量的增加不断增大,拉应变硬化特征明显; 再生砖粉ECC四点弯曲试验中的极限跨中挠度和单轴拉伸试验中的极限应变具有较好的线性相关关系。     

非蒸养建筑垃圾砖的制备研究

对建筑垃圾(废弃砖、废弃混凝土)磨细粉进行了成分分析和化学活性评价,并以其为主要原料(80%以上),采取压制成型、自然养护的方式制备盲孔砖和标准砖.结果表明,磨细废砖粉、废混凝土粉均有一定的二次水化反应活性,是一种良好的可再生资源;非蒸养建筑垃圾墙体砖的生产工艺简单、易于控制,产品质量符合国家有关标准规定的墙体砖标准,具有良好的经济和环境效益.     

外加材料对乳化沥青再生水泥稳定碎石混合料性能的影响

通过室内试验评价了水泥、消石灰和消石灰矿渣粉3种外加材料对乳化沥青再生水（泥）稳（定）碎石混合料（乳化沥青再生混合料）路用性能的影响,利用扫描电镜观察了水泥乳化沥青胶浆与水稳碎石再生集料界面的微观结构,分析了乳化沥青再生混合料的强度形成机理.结果表明：水泥对乳化沥青再生混合料劈裂强度、水稳性和疲劳寿命提高最大,消石灰矿渣粉次之,消石灰最小.乳化沥青再生混合料中除乳化沥青外,水泥或消石灰矿渣粉也具有明显的胶结材料的作用,但消石灰不具有胶结材料的作用.水泥和乳化沥青水化产生的水化产物,在提高水泥乳化沥青胶浆黏度的同时,能与再生集料上的旧水化产物直接黏结,增大乳化沥青再生混合料中水泥乳化沥青胶浆与再生集料界面的黏结强度.     

利用建筑垃圾制备新型高利废墙体砖

将城市建筑垃圾进行分类和再处理是城市建筑垃圾资源化利用的必要环节,其中,经初步分选、破碎后得到的建筑垃圾粉料,由于其含有一定的水泥凝胶、未水化水泥颗粒和CaCO3,分别具有形成水化铝酸钙与水化硅酸钙、作为水泥水化晶胚和继续水化形成凝胶产物的能力,因此,可以采用物理和化学激发的方法,代替部分胶凝材料,与其它工业废弃物共同制备新型墙体材料。本文采用废砖和混凝土等建筑垃圾粉料、再生细骨料与电石渣、石灰四元组分,加入改性剂S,采用蒸压养护工艺制备了MU15的承重墙体砖,具有较大的经济和社会效益。1主要原材料及要求1.1再生细…     

利用废砖粉作为矿物掺合料制备干粉砂浆的研究

利用废砖粉作为矿物掺合料分别取代10%、20%和30%水泥量制备干粉砂浆,通过对干粉砂浆的28d抗压强度、稠度、保水率和14d拉伸黏结强度等性能研究。结果表明:废砖粉具有一定的水化活性,可以作为矿物掺合料制备干粉砂浆。     

废砖再生集料强化对再生混凝土的性能影响

将废弃黏土砖制成再生集料,代替部分天然集料制备再生混凝土,研究了4种强化剂对废砖再生粗集料基本性能和再生混凝土性能的影响,利用扫描电镜观察了再生混凝土的微观形貌。结果表明,水泥类浆液对再生集料基本性能的影响具有相似的规律;水玻璃溶液不仅能增大再生集料的表观密度,降低压碎值,还能降低再生集料的吸水率,水玻璃溶液浓度为15%最宜;废砖再生集料取代率超过40%后,再生混凝土28d抗压强度达不到设计标准,经过强化的再生集料混凝土抗压强度最多可提高3.1MPa,水玻璃溶液的强化效果最好。经水玻璃溶液处理后的再生集料混凝土,其内部水化反应更完全,水化产物较多,强度也更高。     

以废砖粉和废砂浆为细骨料的再生混凝土受力性能试验研究

通过81个以废砖粉和废砂浆为细骨料、废混凝土为粗骨料的再生混凝土试块作正交抗压强度试验,研究不同取代率及不同水灰比等强度影响参数,同时利用RMT-201岩石与混凝土力学电液伺服试验系统研究这种混凝土的应力-应变曲线,分析了这种再生混凝土强度变化规律及其变形发展的特点,提出了以废砖粉和废砂浆为细骨料、以废混凝土为粗骨料的再生混凝土强度影响因素和特征.     

废弃烧结砖再生骨料的改性研究

针对废弃烧结砖再生骨料强度低、吸水率高的问题,采用无机、有机以及有机与无机复合的方法进行改性。通过对废弃烧结砖再生骨料的压碎指标、吸水率、表观密度等性能指标的测试,评价改性效果,最后采用改性效果理想的再生骨料制作混凝土,对配制的再生混凝土抗压强度进行了测试与分析。研究结果表明:砖粉与水泥复掺裹浆情况下,当砖粉替代水泥质量为20%时要比纯水泥裹浆效果理想,9.5～4.75 mm粒径的再生骨料在复掺20%砖粉裹浆后的压碎指标为23.7%,吸水率为3.3%;16～9.5 mm粒径的再生骨料在复掺20%砖粉裹浆后的压碎指标为18.7%,吸水率为5.1%。继续在一次裹浆的基础上进行二次裹浆效果不如一次的好。有机溶剂改性效果不明显,并且导致成本增加。有机与无机复合改性后的再生骨料的压碎指标和吸水率都有很好的改善,环氧树脂与水泥复合改性效果最好的再生骨料的压碎指标为16.8%,达到了国家标准二级骨料的要求。     

不同养护条件下再生砖粉超高韧性混凝土的力学性能

选取建筑垃圾中的废弃烧结砖制备再生砖粉,取代石英砂制备超高韧性混凝土.研究分析标准养护、自然养护、溶液养护三种养护条件对再生砖粉超高韧性混凝土(Recycled Brick Powder Engineered Cementitious Composites,RBP-ECC)基本力学性能(抗压、抗折、弯曲、拉伸性能)的影...