再生混凝土硬化浆体水化特性试验研究

以再生粗骨料取代率和品种为变量,采用同步热分析法测定了不同龄期再生混凝土硬化浆体中Ca(OH)₂含量,研究了各因素对再生混凝土水化特性的影响规律。试验结果表明,再生混凝土硬化浆体Ca(OH)₂含量比普通混凝土低,再生粗骨料掺量越大,降幅越大,早龄期时差异更大;再生粗骨料原始混凝土强度对再生混凝土水化特性影响不大,再生粗骨料吸水率对再生混凝土水化特性影响显著。基于试验Ca(OH)₂含量,计算了混凝土中水泥水化度,引入再生粗骨料影响系数A,建立了再生混凝土硬化浆体的水泥水化度计算表达式。     

再生骨料强化方法研究进展

再生骨料混凝土作为新型环保材料,满足节约资源和能源、减少环境污染以及可持续发展战略的要求,是绿色混凝土的主要研究方向和推广方向.再生骨料表面附着老水泥砂浆,表面粗糙、棱角多,并含有大量孔洞以及二次破碎过程产生的微裂纹,与天然骨料相比,再生骨料存在密度低、吸水率大、压碎指标大、坚固性差、离散性大等不足,且再生骨料与其表面附着砂浆间存在薄弱界面区,使再生骨料混凝土的性能受到影响、工程应用受到限制.因此,提高再生骨料性能是再生骨料混凝土研究中的关键问题之一.传统提高再生骨料混凝土性能的方法主要聚焦在混凝土拌和阶段,通过改善拌和方法、加入矿物掺合料、优化混凝土配合比设计,或通过优化再生骨料级配、降低再生骨料取代率,以弱化再生骨料对再生骨料混凝土性能的不利影响,但本质上并未改善再生骨料的缺陷.而对再生骨料进行强化处理可改善再生骨料的性能.现有再生骨料强化方法主要从再生骨料表面附着砂浆着手,通过物理、化学或生物方法去除老砂浆或增强老砂浆来提高再生骨料的性能,如机械研磨、火山灰质浆液浸泡、纳米材料改性、二氧化碳强化法等.此外,通过骨料重组法对再生骨料成分进行分类、重组,也可在一定程度上提高再生骨料性能,进而达到改善再生骨料混凝土性能的目的.本文总结了国内外已有再生骨料强化方法的研究进展,分别介绍了去除老砂浆、增强老砂浆、骨料重组三类再生骨料强化方法及其作用机理,总结分析了再生骨料强化方法的强化效果,提出进一步研究再生骨料强化的方向.     

自密实混凝土加固框架节点恢复力模型

基于10个足尺自密实混凝土加固框架节点的拟静力试验结果,分析了不同初始受力、不同初始轴压比及不同界面处理方式的加固节点的滞回特性。考虑刚度退化的影响,提出自密实混凝土加固框架节点的三线型恢复力模型,并给出了恢复力模型的表达式。结合试验结果,对恢复力模型的有效性进行了验证。结果表明,增大截面法加固框架节点的抗震性能相对于对比构件有明显的提高,所建立的恢复力模型骨架曲线与试验值吻合较好,此模型可用于自密实混凝土框架加固节点的弹塑性动力反应分析及其节点的抗震加固设计。更多还原     

再生混凝土自保温空心砌块孔型优化

为探求再生混凝土自保温砌块的合理孔型分布,设计了2种尺寸7种孔型分布的开孔形式,基于ABAQUS对7种孔型砌块的受力和热工性能进行了数值模拟分析.结果表明:受压破坏时,砌块肋壁边角处受力较为集中,在宽度方向肋壁出现受拉损伤区;受压破坏是一个渐进破坏过程,孔型排列对于Mises应力分布有较大影响;砌块破坏强度随开孔率增大而减小,开孔倒角处理有利于提高砌块抗压强度;开孔率相近时,3排孔以上的砌块增加厚度和开孔排数,对力学和热工性能的影响不大;增加开孔排数比增大排孔尺寸更有利于提高砌块的热工性能;开孔率小于33%时,适当增大开孔率有利于热工性能的提高.综合受压和热工两方面的指标,砌块Kc、Kd、Kf和Kg的孔型布置较为合理.     

再生混凝土早龄期拉伸徐变试验研究

为掌握再生混凝土的抗裂性能,通过单轴拉伸徐变试验,研究了再生粗骨料取代率(质量分数)、矿物掺和料掺量(质量分数)对再生混凝土早龄期拉伸徐变性能的影响.结果表明:再生粗骨料取代率为50%~100%的再生混凝土拉伸徐变较普通混凝土增加8%~31%;再生混凝土拉伸徐变随矿物掺和料掺量的增加而增大,粉煤灰单掺和粉煤灰+矿渣复掺可使再生混凝土拉伸徐变分别增加8%~32%,3%~22%.以混凝土拉伸徐变M-Burgers预测模型为基础,考虑再生骨料取代率和矿物掺和料掺量的影响,提出了适用于再生混凝土早龄期拉伸徐变的预测模型.     

预处理方法对再生混凝土收缩性能的影响

以再生粗骨料的预处理方法及其取代率(质量分数)为变化因素,研究了再生混凝土自收缩和干燥收缩应变的变化规律.结果表明:再生粗骨料未预处理的再生混凝土,其自收缩和干燥收缩应变均大于相同条件下的普通混凝土,且随再生粗骨料取代率的提高而增大.采用合适的预处理方法,可明显减小再生混凝土的收缩应变,但自收缩和干燥收缩应变的改善效果各不相同.对于再生混凝土自收缩,预湿法的改善效果最佳,可减小自收缩应变约30.0%,净浆裹石法居中,而掺硅灰的净浆裹石法会使自收缩应变增加;对于再生混凝土干燥收缩,掺硅灰的净浆裹石法的改善效果最佳,可减小干燥收缩应变约15.0%,净浆裹石法居中,而预湿法次之.在实际应用中,可视不同体型的再生混凝土构件,根据其收缩特性选择不同的预处理方法,使其自收缩与干燥收缩应变接近普通混凝土.     

再生骨料对混凝土早龄期基本拉伸徐变的影响

通过再生混凝土早龄期基本拉伸徐变试验,研究品质不同的再生粗骨料、取代率不同的再生粗、细骨料和再生细骨料水洗预处理法对混凝土早龄期基本拉伸徐变的影响。试验结果表明：随着再生粗骨料、细骨料的取代率的增加,再生混凝土早龄期基本拉伸徐变随之增大;再生混凝土的早龄期基本拉伸徐变随再生混凝土中实际天然骨料体积含量的增大而减小;再生细骨料水洗预处理法降低了再生混凝土的早龄期基本拉伸徐变,降低幅度为4.1% ~ 7.9%。引入混凝土中实际天然骨料体积含量和再生细骨料取代率等参数,对现有的混凝土基本拉伸徐变预测模型M-Burgers进行修正,得到适用于再生混凝土早龄期拉伸徐变预测的模型。     

强化处理对再生粗骨料物理性能的影响

在筛后重组法预处理再生粗骨料的基础上,分别以纳米SiO2改性法和CO2强化法对再生粗骨料进行强化处理,对比再生骨料强化前后物理性能并与天然骨料进行比较分析。试验结果表明:经筛后重组处理的骨料,吸水率和含泥量有明显降低;纳米SiO2改性法及CO2强化法可改善再生粗骨料性能。     

氯盐环境下再生混凝土框架边节点抗震性能试验研究

为研究氯盐环境下再生混凝土框架边节点的抗震性能,以再生粗骨料取代率和钢筋锈蚀率为变量,设计8个钢筋混凝土框架边节点,采用覆盖海绵和不锈钢网,按1∶1比例干湿循环的方法通电加速锈蚀,达到预期锈蚀率后观测锈胀裂缝,之后进行拟静力试验,以研究模拟地震动下节点试件的破坏过程和滞回特性。结果表明：在未锈蚀的情况下,再生粗骨料取代率为50%和70%的试件在承载力、刚度、延性和耗能等方面低于普通混凝土试件,而取代率为100%的试件则与普通混凝土试件相差不大;采用干湿循环的通电锈蚀方法可较好地模拟实际氯盐环境,使钢筋产生红棕色铁锈并发生坑蚀;对再生粗骨料取代率为100%的试件,其承载力和刚度在锈蚀率小于2.18%(最大锈胀裂缝宽度为1.20mm)时变化不大,不小于2.18%时显著下降,其延性和耗能能力在锈蚀率小于4.17%(最大锈胀裂缝宽度为3.08mm)时略高于未锈蚀试件,不小于4.17%时(节点箍筋锈断)迅速降低。     

水泥基材料绝热温升曲线特征及速率表达式

对4种类型的水泥基材料进行绝热温升试验,提出绝热温升各阶段分界点的确定方法,分析各阶段持续时间和温升速率大小等规律,并对已有的最终温升预测方法进行修正.最后在分析不同类型水泥基材料绝热温升规律的基础上,提出一种通用的水泥基材料绝热温升速率表达式,用于描述绝热温升速率随龄期的变化.所提出的表达式形式简单,各参数具有较为明确的物理意义,与已有模型的表达式相比,在对早龄期绝热温升和温升速率的描述方面具有更好的效果.