再生粗骨料对混凝土抗折强度影响的试验分析

为了研究再生粗骨料对再生混凝土抗折强度的影响及变化规律,本文针对6种不同替代率、3个龄期的棱柱体共54个试件进行抗折强度试验;对试验数据运用最小二乘法原理分别进行多项式函数拟合以及高斯函数拟合。结果表明:7d龄期再生混凝土抗折强度随再生粗骨料替代率的增加而增大;随龄期的增大,再生混凝土抗折强度随再生粗骨料替代率的增加呈先增后减的趋势,替代率为40%时抗折强度最大,28d龄期情况可高出天然混凝土12.28%;基于最小二乘法的高斯函数拟合曲线与试验曲线基本一致,文中给出再生混凝土抗折强度与再生粗骨料替代率的关系式。     

再生混凝土单轴受压应力-应变全曲线分析

再生混凝土应力-应变本构关系是分析再生混凝土结构承载力及变形破坏的主要依据,本文针对六种不同再生粗骨料替代率、三个龄期的棱柱体共54个试件进行轴心抗压强度试验,分析了不同再生粗骨料替代率对再生混凝土全应力-应变曲线和轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变及极限应变的影响规律。结果表明,再生混凝土全应力-应变曲线与普通混凝土相似,弹性模量均低于普通混凝土,峰值应变随着取代率增加而增大,极限应变则随着取代率的增加呈先增后减趋势。     

预拌C40再生粗骨料混凝土力学性能研究

以水灰比、再生粗骨料替代率和龄期为变量,配制预拌C40再生粗骨料混凝土,研究其力学性能。研究发现:预拌再生粗骨料混凝土抗压破坏形态与普通混凝土较为相似;水灰比一定时,伴随再生粗骨料替代率的增加,28 d立方体抗压强度会逐渐减低;再生粗骨料替代率一定时,伴随水灰比的降低,28 d立方体抗压强度会逐渐提高;龄期较小时,伴随再生粗骨料替代率的增加,立方体抗压强度会先升高后降低;当龄期增大后,伴随再生粗骨料替代率的增加,立方体抗压强度会逐渐降低;力学能最优配合比为水灰比为0.36、再生粗骨料替代率为30%,其配合比下的强度能够达到C40混凝土强度要求;同时,现行规范强度比计算式不适用于预拌再生骨料混凝土,经数据分析后提出相应的计算式,适用性需进一步研究。     

海水海砂再生混凝土的基本力学性能

利用海水、原状海砂及再生粗骨料,制备了设计预期强度为C20~C50的海水海砂再生混凝土。通过240个标准立方体(150 mm×150 mm×150 mm)和96个棱柱体(150 mm×150 mm×300 mm)试件,完成了工作性能、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,研究了海水海砂再生混凝土的基本力学性能;最后基于试验数据,得到了海水海砂再生混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度关系公式以及弹性模量与轴心抗压强度关系公式。结果表明:海水海砂再生混凝土工作性能良好,C40和C50强度等级的坍落度比一般再生混凝土分别提高5%和33%;立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随着龄期变长而增加,且长期强度趋于稳定;与普通混凝土相比,海水海砂再生混凝土7 d立方体抗压强度提高13%~52%,28 d抗压强度降低约5%,90 d抗压强度降低约15%,180 d抗压强度降低18%~29%;海水海砂再生混凝土28 d弹性模量比普通混凝土略有降低,降低幅度在14%以内;再生粗骨料对混凝土力学性能、工作性能的影响大于海水海砂。     

碎粘土砖粗骨料再生混凝土强度试验研究

对4种碎粘土砖粗骨料取代率(0、20%、30%和50%)在4个龄期(3d、7d、14d和28d)的96个混凝土试件进行了抗压强度和轴心抗拉强度试验,试验的再生混凝土净水灰比为0.45,目标强度等级为C30。在试验数据及参考文献数据的基础上,分别建立碎粘土砖粗骨料再生混凝土立方体抗压强度随龄期变化的经验公式及其28d龄期立方体抗压强度随粗骨料取代率变化的经验公式;回归得出碎粘土砖粗骨料再生混凝土轴心抗拉强度随龄期变化的经验公式,并建立各个龄期轴心抗拉强度与立方体抗压强度的换算关系。     

再生废砖粗骨料混凝土基本力学性能研究

进行了再生废砖粗骨料混凝土基本力学性能的试验,主要研究了与普通混凝土强度等级相同条件下再生废砖粗骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量。试验结果表明:再生砖粗骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量均要低于普通混凝土,其主要原因可能为再生砖粗骨料强度较低;再生砖粗骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度与普通混凝土的破坏形式相类似。     

骨料替代率对玻璃纤维再生混凝土力学性能的影响

再生混凝土是一种资源节约型混凝土,再生粗骨料替代率的选择是决定再生混凝土力学性能的关键因素,试验通过设计5个不同的替代率,研究了再生骨料替代率对玻璃纤维再生混凝土力学性能的影响,并且在同一骨料替代率(50%)时研究了不同纤维掺量对再生混凝土保温性能的影响。结果表明:随着再生粗骨料替代率的增加,玻璃纤维再生混凝土的抗压强度和劈拉强度整体呈现下降趋势;不同取代率混凝土抗压强度均达到设计强度;再生粗骨料最优替代率为50%;混凝土的导热系数随玻璃纤维掺量的提高逐渐降低。     

再生混凝土基本力学性能试验及应力应变本构关系

以设计强度为C30的废弃混凝土为再生粗骨料制备再生混凝土试件,其中66个标准棱柱体试件和33个150 mm×150 mm×550 mm棱柱体试件,分别进行棱柱体抗压强度、抗折强度、弹性模量及泊松比试验,研究了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的基本物理力学性能,提出了再生混凝土应力-应变本构方程.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,标准龄期再生混凝土棱柱体抗压强度略有提高,其应力-应变全过程曲线的形状与普通混凝土相似,在曲线的上升段,再生粗骨料混凝土的曲线与天然骨料混凝土基本重合,但在下降段,则再生混凝土的曲线变得更为陡峭;标准龄期的同批次再生混凝土抗折强度与棱柱体抗压强度的比值约为0.12,棱柱体抗压强度与其立方体抗压强度的平均比值为0.87;再生粗骨料取代率对再生混凝土的强度指标影响不大,各种取代率再生混凝土的抗折强度和棱柱体抗压强度与天然骨料混凝土实测值接近;对同批次静置2 a的长龄期再生混凝土所测棱柱体抗压强度较标准龄期实测值有较大幅度提高,增大值为16.87％;长龄期再生混凝土的弹性模量较普通混凝土有较大提升,但泊松比的变化不明显,其值相对稳定,且在高取代率时其泊松比数值比普通混凝土有所降低.     

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。     

混合再生骨料混凝土基本力学性能研究

为研究以废弃混凝土块体和废弃粘土砖块体完全替代天然骨料制备的混合再生骨料混凝土的基本力学性能,对设计预期强度为C40的再生混凝土立方体试块进行了轴压试验,测得试块的抗压强度、横向应变。通过试验结果分析了混合再生骨料混凝土的破坏特征、抗压强度、应力-应变关系、弹性模量的变化规律,发现混合再生骨料混凝土立方体的破坏形态与天然骨料混凝土基本相似,且再生骨料的存在及替代率大小对破坏形态影响不大;但再生骨料替代率对混凝土的基本力学性能有较大影响,随着废弃粘土砖骨料替代率的增加,废弃混凝土骨料替代率的下降,混合再生骨料混凝土的抗压强度逐渐下降,仅在全部废弃混凝土块体替代下可按原强度等级使用;随着替代率增加,当替代率在0%~80%时,弹性模量降低,但在80%~100%时出现一个突变,即替代率为100%时弹性模量相较80%时有所提升。     

再生粗骨料对混凝土结构力学性能的影响

为了研究再生粗骨料对混凝土结构力学性能的影响,采用两种不同吸水率和成分的再生粗骨料、不同的替代率水平(0、20%、50%和100%)和两种不同的水灰比取代天然粗骨料,制作成不同类型的混凝土试件,进行了室内力学性能试验。结果表明,由于再生骨料的替代率和特性不同,再生混凝土的力学性能(抗压强度、劈裂强度和弹性模量)存在明显差异。     

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。     

龄期和替代率对复合粗骨料再生混凝土强度的影响

随着养护龄期的增长,再生混凝土的强度基本呈线性关系递增;再生粘土砖混凝土替代率为40%~80%时,强度折减一级;当粗骨料全部被粘土砖取代时,再生粘土砖混凝土强度等级仅为C30;再生废弃混凝土骨料的混凝土替代率为20%时强度最高,废弃混凝土占粗骨料的80%时,强度最低;再生粘土砖、废弃混凝土骨料的混凝土替代率和强度基本符合线性递减关系。最优骨料类型为20%替代率的再生废弃混凝土。     

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％.     

石灰岩骨料混凝土弹性模量与强度相关性研究

试验研究了不同强度等级的石灰岩骨料混凝土的抗压强度、弹性模量随龄期发展规律,并与砂岩骨料混凝土进行了比较.通过数值模拟,建立了石灰岩骨料混凝土的抗压强度、弹性模量与龄期之间的相互关系模型.结果表明：不同强度等级的石灰岩骨料混凝土弹性模量发展比抗压强度快,且比砂岩骨料混凝土高;不同强度等级、不同岩性骨料混凝土的弹性模量与抗压强度平方根均呈线性关系,随强度等级的增大,石灰岩骨料混凝土弹性模量增长减缓,砂岩骨料混凝土则与之相反.     

再生粗骨料替代率对各龄期再生混凝土强度影响的试验研究

针对再生粗骨料替代率对再生混凝土强度发展趋势的影响进行了试验研究,再生粗骨料替代率分别为30%、60%、100%,再生骨料混凝土的龄期分别为7d、14d、28d、60d和90d。试验结果表明:再生骨料混凝土的强度随着替代率的增大而略有降低,替代率达到100%时,各龄期混凝土强度降低约9%~11%;随着龄期的发展,再生骨料混凝土强度的发展趋势与普通混凝土类似,前14d发展迅速,后期发展较为缓慢。     

再生混凝土抗折强度试验研究

为了研究不同骨料替代率再生混凝土的抗折强度,设计了33个不同再生粗骨料替代率(0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)标准试块进行抗折试验,获取了不同骨料替代率再生混凝土的抗折强度,分析了骨料替代率对抗折强度的影响,并对折断后的试块进行抗压试验,获取了同一试块的抗压强度。试验结果表明:再生粗骨料混凝土的抗折强度和抗压强度与天然骨料混凝土接近,再生混凝土的抗折强度与立方体抗压强度之比值为0.12。     

再生混凝土轴心抗压强度与变形性能试验研究

为了研究再生混凝土的轴心抗压强度与变形性能,利用压碎后的立方体试块作为再生粗骨料原料,配制了4种不同粗骨料替代率的再生混凝土,替代率从0~100%变化,共计12个棱柱体试块在电液伺服试验机上加载,观察了其破坏过程和破坏形态,并获取了其荷载-位移全过程曲线,并对各种骨料替代率再生混凝土的荷载-位移全过程曲线进行分析。结果表明:再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的破坏过程和形态相似,随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的峰值应力和峰值应变分别呈现出二次函数和三次函数的关系。再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力-应变全曲线有较大影响,随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的弹性模量逐渐变大,再生混凝土的延性和耗能总体上越来越好。随着再生粗骨料取代率的增加,无量纲化的应力-应变曲线上升段越来越陡,当再生粗骨料的取代率为100%时,无量纲化曲线下降段非常平缓,试件的后期变形性能非常良好。     

废弃玻璃骨料混凝土的力学性能试验研究

废弃玻璃作为混凝土粗骨料和细骨料,分别以0、15%、25%、50%、50%、75%、100%替代率代替普通混凝土中的天然粗骨料和细骨料,进行轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和静力弹性模量等力学性能试验。试验研究表明,用废弃玻璃粗骨料和细骨料代替天然骨料配制的混凝土的强度数值要比天然骨料混凝土强度值小,而且随着废弃玻璃骨料取代率的提高,废弃玻璃混凝土的轴心抗压强度和劈裂抗拉强度均下降,而且粗骨料下降的更快;废弃玻璃粗骨料的弹性模量均随着废弃玻璃骨料的增加而减少,相反,废弃玻璃细骨料在取代率为15%以内时,其弹性模量有所增加,超过15%后,弹性模量随着废弃玻璃细骨料的增加而减少。     

掺锂渣再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

研究了再生粗骨料替代率和锂渣掺量对再生粗骨料混凝土力学性能的影响。结果表明:未掺入锂渣时,随再生粗骨料替代率的增大,试件的强度均出现先提高后降低的趋势,当再生粗骨料替代率为30%时强度最高;当再生粗骨料替代率为0时,随锂渣掺量的增加,试件强度会不断的提高,当锂渣掺量为20%时强度达到最高;二者同时作用,当再生粗骨料替代率30%、锂渣掺量20%时,试件的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度较基准混凝土分别提高39.90%、48.22%、38.21%、12.19%。