机制砂再生粗骨料混凝土抗压强度分析

为了研究机制砂原料种类和石粉含量对机制砂再生粗骨料混凝土抗压强度的影响,以不同水灰比(0.27,0.33,0.39,0.48)、不同细骨料种类(天然砂,机制砂)、不同机制砂原料(石灰石,卵石)及多种石粉含量(0%,5.0%,7.5%,10%,12.5%,15.0%,17.5%,20.0%)为考察参数,共进行了5组36个再生混凝土试块的抗压试验。结果表明,以机制砂替代天然砂可提升再生粗骨料混凝土的抗压强度,最大可提高18%;机制砂原料为石灰石的抗压强度略高于卵石的。石粉可增加机制砂再生粗骨料混凝土的抗压强度,最佳石粉掺量与机制砂原料种类、混凝土强度有关,一般在10%～15%之间。     

全再生粗骨料混凝土力学性能试验与评价研究

全再生粗骨料混凝土的研发旨在从最大程度上利用再生粗骨料并尽可能减少对现有生产设备的改动,从而获得混凝土产业绿色化的最大综合效益。基于不同混凝土水灰比情况下,考虑再生骨料预处理方式、再生粗骨料粒径和细骨料类型等因素影响,进行了全再生粗骨料混凝土配合比设计及其拌合物工作性能和立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量等基本力学性能的系列试验。结果表明:再生骨料预湿处理对混凝土拌合物保持良好工作性能及混凝土强度达到预期是非常必要的;随着再生粗骨料粒径的增大,混凝土的流动性增大,但抗压强度减小;水灰比相同时,全再生粗骨料混凝土的基本力学性能按采用机制砂、天然砂、混合砂和再生细骨料的次序减小,与干表观密度依次减小的顺序相对应;提出了基于鲍罗米公式预测全再生粗骨料混凝土立方体抗压强度的修正系数,分析了轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量与立方体抗压强度的关系,并基于现行规范GB 50010—2010的规定提出了按强度等级进行相应取值的建议。该研究可为全再生骨料在预拌混凝土中的推广和应用奠定基础。     

全再生骨料混凝土配合比设计与试验研究

采用再生砂和再生粗骨料配制全再生骨料混凝土,对其拌合物的工作性能、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量进行了试验研究,分析了水灰比、砂率对混凝土的影响规律.结果表明:水灰比是影响全再生骨料混凝土力学性能的主要因素,存在调节混凝土拌合物工作性能和基本力学性能的合理砂率.与现行混凝土结构设计规范的混凝土基本力学性能取值规定比较,全再生骨料混凝土的轴心抗压强度可按规范取值,但其抗拉强度和弹性模量按规范取值则偏大.     

全再生骨料混凝土收缩性能试验研究

为了最大程度地利用废旧混凝土再生骨料并取得最佳综合效益,采用100%再生细骨料和再生粗骨料配制全再生骨料混凝土。考虑再生骨料是否进行预湿处理并变换水灰比、水泥强度进行配合比设计,开展了全再生骨料混凝土工作性能、抗压强度和收缩性能的试验研究。结果表明:通过合理的配合比设计和再生骨料预湿处理,全再生骨料混凝土的工作性能和抗压强度均可达到设计要求;自收缩增长率曲线具有不受水灰比和水泥强度影响的同一变化路径,但自收缩终值明显受水灰比影响;水泥强度相同时,干缩随水灰比的增大而增大;混凝土强度相近时,干缩随水泥强度的增大而减小;再生骨料不做预湿处理将导致全再生骨料混凝土的强度降低、收缩增大。该研究可为全再生骨料在预拌混凝土中的推广和应用奠定基础。     

机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁正截面抗裂试验研究

介绍了14根机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁正截面开裂弯矩试验的结果.试验中考虑了机制砂再生粗骨料混凝土强度和配筋率的变化.试验结果验证了各现行规范中关于截面抵抗矩塑性系数的计算公式对机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁的适用性.但因机制砂再生粗骨料混凝土梁的开裂弯矩小于普通钢筋混凝土梁的开裂弯矩,所以需要对现行规范中关于截面抵抗矩塑性系数的计算公式进行修正.根据统计分析结果,建议采用普通钢筋混凝土梁开裂弯矩乘以折减系数的方法计算机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁的正截面开裂弯矩.     

含粗骨料的超高性能混凝土抗压强度的影响因素

使用普通原材料和高性能减水剂成功制备出抗压强度值超过130 MPa的超高性能混凝土,并试验研究了其抗压强度的影响因素.包括水胶比、粗骨料的颗粒粒径、细骨料的细度模数、胶凝材料的掺量、矿物掺合料和钢纤维.结果显示,各因素均对超高性能混凝土的抗压强度有一定影响,尤其是水胶比和矿物掺合料影响显著.当水胶比介于0.21和0.24之间时,超高性能混凝土的抗压强度随着水胶比的增大而降低,但水胶比为0.16的超高性能混凝土抗压强度值反而低于水胶比为0.18的混凝土的抗压强度.硅灰、粉煤灰和矿粉以1∶2∶1的质量比混掺使用最有利于提高超高性能混凝土的抗压强度,28 d龄期时抗压强度值达到138 MPa.     

粗骨料对高性能快速修补混凝土力学性能的影响

就粗骨料的品种、级配，最大粒径、空隙率以及针片状颗粒含量对高性能快速修补混凝土的力学性能的影响进行了研究，试验结果表明：石灰石集料能有效降低混凝土的脆性；大小颗粒搭配合理，空隙率小的粗骨料配制的HPRRC有较高的早期抗压和抗折强度，粗骨料最大粒径不宜大于25mm，粗骨料中针片状颗粒含量不宜超过4％。     

粗骨料体积分数对混凝土弹模和抗压强度的影响

为了研究粗骨料体积分数对早龄期混凝土弹性模量和轴心抗压强度发展的影响,本文针对水胶比为0.62、0.43和0.3的三种混凝土分别设计了粗骨料体积分数逐渐增大的系列混凝土配合比．保持混凝土的砂浆各组分不变,粗骨料体积分数从零逐渐增大,同一水胶比的系列混凝土28 d静力抗压弹性模量随粗骨料体积分数增大而单调显著增大,而其轴心抗压强度则呈现“先减小、后增大”的变化规律且变化趋势相对平缓．环境干燥下混凝土内部可蒸发水散失将降低水泥水化程度,混凝土的弹性模量和轴心抗压强度均低于密封养护下的同期值;水胶比越大,环境干燥的影响越大．本研究建议的基于水泥水化度发展预测混凝土弹性模量和抗压强度的模型,对不同水胶比、不同粗骨料体积分数、不同养护条件均适用,试验值和模型值吻合良好．     

机制砂再生粗骨料混凝土梁受剪承载力试验研究

进行了10根机制砂再生粗骨料混凝土梁的试验,剪跨比分别为1.5,2.0,3.0,配箍率为0.22%～0.40%.试验结果表明,机制砂再生粗骨料混凝土梁的受剪承载力随着剪跨比的增大而降低,随着配箍率的增大而提高.通过对比分析普通钢筋混凝土梁的受剪承载力计算公式的计算结果,提出了机制砂再生粗骨料混凝土梁的抗剪承载力的设计和预测计算公式.     

再生粗骨料混凝土的抗压强度正交试验分析

为研究影响再生混凝土抗压强度的因素,把实验室废弃C30混凝土试块加工处理后制成粒径为5~31.5 mm的骨料,并对这种骨料按不同掺量配制的混凝土试样进行抗压强度试验。试验表明,水灰比和龄期相同时,混凝土的抗压强度随着再生骨料掺入量的增加先增大后减小。结合正交试验法,考虑到再生骨料的取代率、水灰比、混凝土的龄期等因素对混凝土抗压强度的影响,同时,也考虑到这些因素之间交互作用的因素对其影响。结合方差分析法建立了影响混凝土抗压强度的影响率及评价方法。研究发现,影响混凝土抗压强度的主要因素是龄期,其次为再生粗骨料的掺入量,最后为水灰比;而交互作用因素中,粗骨料取代率与水灰比交互作用影响最大,龄期与粗骨料取代率的交互作用影响最小,此成果对再生混凝土应用具有重要的理论意义。     

机制砂中石粉对混凝土物理力学性能的宏细观影响机制研究

石粉作为机制砂生产过程中的副产品,是区别于天然砂的主要特征之一,本文在结合现有规范的基础之上,提出了将机制砂中石粉纳入胶凝体系的配合比设计方法,系统开展了两种岩性（石灰岩、花岗岩）石粉及其在不同含量条件下的室内混凝土物理力学性能试验,并结合X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、热重分析仪（TGA）等测试手段深入分析了石粉对混凝土的微观作用机理。研究结果表明：当按照本试验混凝土配合比,以石粉替代机制砂的情况下,随着石粉含量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂强度均呈先增大后减小的趋势。微观机理分析表明机制砂中的石粉大多是惰性的,仅微量石灰岩石粉存在有限的化学活性,促进早期水泥水合作用,进而加快混凝土的早期强度的发展。机制砂中的石粉在混凝土中主要发挥物理填充作用,其含量保持在16%~19%时,能发挥良好的微集料填充效应提升混凝土力学性能,超过该范围则导致稀释效应降低混凝土力学性能。在石粉含量相同的情况下,由于花岗岩石粉组的混凝土试样的整体微观结构相较于石灰岩石粉组更为致密,从而导致花岗岩石粉组的混凝土宏观力学性能强于石灰岩石粉组。相比于同类研究,本研究获得的最优石粉含量处于较高范围,可为高石粉含量的机制砂混凝土的配合比设计及机制砂石骨料制作过程中的石粉含量控制提供科学依据。     

机制砂中石粉对混凝土物理力学性能的宏细观影响机制

石粉作为机制砂生产过程中的副产品,是机制砂区别于天然砂的主要特征之一。本文在结合现有规范的基础上,提出将机制砂中石粉含量纳入胶凝体系的配合比设计,系统开展了两种岩性（石灰岩、花岗岩）石粉及其在不同含量条件下的室内混凝土物理力学性能试验,并结合X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、热重分析仪（TGA）等测试手段深入分析石粉对混凝土的微观作用机理。试验结果表明：在按照试验设计的混凝土配合比,随着机制砂中石粉含量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂强度均呈先增大后减小的趋势。微观机理分析表明,机制砂中的石粉大多是惰性的,仅微量石灰岩石粉存在有限的化学活性,促进早期水泥水合作用,进而加快混凝土早期强度的发展。综上,机制砂中的石粉在混凝土中主要发挥物理填充作用,其含量保持在16%～19%时,能发挥良好的微集料填充效应而提升混凝土力学性能;超过该范围则导致稀释效应而降低混凝土力学性能。在石粉含量相同的情况下,花岗岩石粉组混凝土试样的整体微观结构相较于石灰岩石粉组更为致密,从而导致花岗岩石粉组的混凝土宏观力学性能强于石灰岩石粉组。相比于同类研究,本文获得的最优石粉含量处于较高范...     

机制砂混凝土配比设计参数研究

混凝土配比设计参数——砂率及水灰比对机制砂混凝土性能有着重要的影响。试验研究了设定水灰比、坍落度下砂率的优选及最优砂率下水灰比对机制砂混凝土坍落度及强度的影响。结果表明:设定水灰比及坍落度下,C30、C40、C50机制砂混凝土的最优砂率分别为40%、42%、40%;不同水灰比下,C40机制砂混凝土的最优砂率在40%~42%范围内;最优砂率下,各等级机制砂混凝土坍落度随水灰比提高而增大,且低水灰比时增大较明显;强度随水灰比提高略有增加后线性减小。     

再生粗骨料取代率对碎卵石混凝土抗压性能影响研究

设计制作了再生粗骨料取代率r=0％、30％、50％、70％、100％的碎卵石混凝土立方体及棱柱体试件,在不同龄期下对其进行抗压试验.研究了五种再生粗骨料取代率下,不同龄期的混凝土立方体抗压强度以及棱柱体抗压强度的变化趋势.结果表明:在龄期为3 d和7 d情况下,r=30％时混凝土的抗压强度较r=0％时无显著变化;当r>...     

机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱偏心受压承载力的计算方法

介绍了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的小偏心和大偏心受压承载力试验成果,分析了长细比和初始偏心距分别对配筋柱正截面应变分布、混凝土和钢筋应变、侧向挠度、破坏形态、极限承载力等的影响规律.通过与现行规范相应计算公式的计算结果对比,基于混凝土材料性能与结构受力的相关机理,系统分析了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱偏心受压承载力的主控因素,并对偏心受压承载力的计算提出了建议.     

废砖和废混凝土粗骨料再生混凝土配合比研究

为探究一种以废砖和废混凝土制成粗骨料的再生混凝土配合比,以再生粗骨料完全替代天然粗骨料,通过改变再生粗骨料的取代率,设计了6种再生混凝土配合比;制备了再生粗骨料和36个再生混凝土试块,并测定试块的抗压强度;分析了再生粗骨料的物理性能、新拌混凝土的和易性,以及试块破坏形态及力学性能。试验结果表明：1）再生混凝土在固定水胶比下引入附加用水量可使得新拌混凝土具有较好的和易性,能够满足新拌混凝土的拌制、运输和浇筑要求;2）废砖再生粗骨料占比较高时,主要因废砖再生粗骨料的压溃破坏导致试块破坏,占比较低时,主要因粗骨料与水泥的黏结破坏而破坏;3）再生混凝土试块的抗压强度随着废砖粗骨料取代率的增加呈下降趋势,6种配合比的再生混凝土试块立方体抗压强度在水灰比为0.43的情况下均能达到25 MPa以上。     

机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱大偏心受压裂缝控制试验研究

为深入研究机制砂再生粗骨料混凝土结构的性能,本研究进行了12根机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的大偏心受压性能试验,研究了长细比和初始偏心距变化对配筋柱在大偏心轴向压力作用下的正截面抗裂度、裂缝分布和裂缝宽度的影响规律,并通过与现行规范相应计算公式的计算结果对比,分析了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的大偏心受压裂缝的特性,给出了正截面抗裂度和裂缝宽度的计算建议.     

自密实轻骨料混凝土力学性能试验研究

针对自密实轻骨料混凝土(SCLC)的力学性能与普通混凝土力学性能的差异,采用常规混凝土力学性能的试验方法,对SCLC的力学性能进行研究,得出了SCLC的一般力学性能结论.结果表明表面粗糙的轻骨料有利于SCLC强度的提高和拌合物在改进的L-800流变仪中流动性的增加,SCLC的折压比小于普通混凝土,脆性大于普通混凝土,弹性模量约为同强度等级普通混凝土的67%~78%.为SCLC的力学性能在工程中的应用提供了理论指导.     

再生粗骨料取代率对混凝土各项性能的影响

利用不同品质的3种再生粗骨料,研究了再生粗骨料取代率对混凝土的工作性能、力学性能及干缩性能的影响.结果表明,利用再生粗骨料取代碎石,高品质再生粗骨料可以使碎石混凝土的性能得到改善,而低品质再生粗骨料则降低碎石混凝土的性能,且再生粗骨料取代率不宜超过50%.     

C30再生粗骨料混凝土和易性和抗压强度研究

以砖混结构建筑拆卸下来的混凝土块为原材料制备C30再生粗骨料混凝土,利用正交设计方法,研究了再生粗骨料取代率、水灰比、砂率对再生混凝土28d抗压强度及和易性的影响。结果表明再生粗骨料取代率是影响混凝土28d抗压强度及和易性的最主要因素;随着再生粗骨料取代率的增加,强度与和易性均下降;使再生粗骨料取代率为60％,水灰比为0．5,砂率为36％,通过合理的配合比可以配制出28d强度达到46．3MPa的混凝土。