酸雨-荷载共同作用对废陶瓷再生混凝土中性化的影响研究

为研究酸雨-荷载共同作用下废陶瓷再生骨料、废陶瓷粉对混凝土中性化的影响,将废陶瓷破碎为再生粗骨料和细骨料和粉料制备废陶瓷再生混凝土,经标准养护后分别施加0、0.3 fu和0.5 fu荷载,采用室内模拟酸雨侵蚀试验,对比分析不同龄期下各组试件的宏观和微观性能.结果表明:与普通混凝土相比,经酸雨-荷载共同作用后废陶瓷再生粗骨料混凝土的中性化深度较小;随废陶瓷粉掺量的增加,废陶瓷再生混凝土中性化深度增大,其内部显微结构变得疏松;随施加的荷载增大,混凝土中性化深度增加,内部孔隙增加,针状AFt增多.     

废瓷砖再生骨料混凝土的配制及性能试验研究

以废弃瓷砖作再生粗骨料制备再生骨料混凝土,研究了废瓷砖再生骨料对混凝土工作性、抗压强度、抗冻性等性能的影响,并将之与原生碎石骨料混凝土进行对比.结果表明:与原生碎石骨料相比,废瓷砖再生骨料具有密度较小,吸水性增强和骨料强度较高等特点.在相同浆骨比条件下,废瓷砖再生骨料需更多水泥浆包裹,导致混凝土流动性变差.通过调整颗粒级配及浆骨比,废瓷砖再生骨料混凝土的工作性得以改善.在最佳配合比下,与原生碎石骨料混凝土相比,废瓷砖再生骨料混凝土的抗压强度较高,早期自由收缩率较小.在相同冻融循环次数条件下,与原生碎石骨料混凝土相比,废瓷砖再生骨料混凝土的强度损失率较小.废瓷砖再生骨料混凝土在力学性能、抗冻性及早期收缩率等方面都优于原生碎石混凝土,有望在实际工程中运用.     

C30废陶瓷再生骨料混凝土的抗压强度和 弹性模量研究

将废陶瓷破碎为再生粗、细骨料和粉料制备C30废陶瓷再生骨料混凝土,研究废陶瓷再生骨料、废陶瓷粉及养护条件对混凝土抗压强度和弹性模量的影响,并探讨废陶瓷再生混凝土的弹性模量与抗压强度之间的关系.结果表明:在标准养护条件下,废陶瓷粗骨料提高了混凝土的抗压强度及弹性模量;以废陶瓷粉为掺合料,掺量为10％时可提高混凝土的抗压强度及弹性模量,随掺量增加,混凝土抗压强度及弹性模量下降.与标准养护条件相比,模拟施工现场养护会降低混凝土的抗压强度和弹性模量;在养护早期,混凝土抗压强度损失率较低,至养护后期,抗压强度损失率增大.C30废陶瓷再生骨料混凝土的弹性模量与抗压强度之间呈线性相关,根据实验数据拟合得到的弹性模量与抗压强度计算关系式精度较高.     

废瓷砖再生骨料对砂浆及砼性能的影响

利用废弃瓷砖制备再生粗、细骨料以取代天然砂石,研究了废瓷砖再生骨料对砂浆、混凝土性能的影响;并通过劈裂实验及抗折实验,对比分析了再生骨料、天然碎石与水泥石的界面粘结性能.结果表明:在相同配比条件下,与天然砂石集料相比,废瓷砖再生骨料有利于提高砂浆、混凝土的强度,减小干缩率,但会导致工作性变差.在相同龄期条件下,不同类型骨料-水泥石的界面粘结强度均随水灰比的降低而增大.在相同水灰比条件下,废瓷砖再生骨料-水泥石界面28 d劈裂强度、抗折强度均较碎石-水泥石界面的要大,表明再生骨料-水泥石界面粘结性能更好.     

纳米SiO2强化再生粗骨料及其对混凝土抗压强度的影响

为研究纳米SiO2(NS)对再生粗骨料及混凝土的强化效果,对15组不同NS掺量、NS加入方式和再生粗骨料取代率下的混凝土进行了抗压强度测试,结果表明:在龄期和NS掺量相同的条件下,混凝土抗压强度随着再生粗骨料取代率的增加而降低;混凝土的抗压强度随着NS的掺量的增加出现先上升后下降的趋势,取代率为50％和100％的再生混凝土,抗压强度在NS掺量为3％时达到最大;采用浸泡法强化再生粗骨料对再生混凝土的抗压强度提高效果不如采用直接掺入法.最后,提出了一个可用于预测NS对再生混凝土强化效果的公式.     

粉煤灰掺量对再生混凝土力学性能和抗冻性的影响研究

研究粉煤灰掺量、再生粗骨料取代率对再生混凝土抗压强度和抗折强度的影响,并对再生混凝土在不同冻融循环次数下的抗压强度和质量损失率进行了研究.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,再生混凝土抗压强度呈先增大后降低的趋势,当粉煤灰掺量为15%,再生粗骨料取代率为30%时,再生混凝土的抗压强度达到最大;粉煤灰掺量对抗折强度提高幅度较小;在冻融循环低于50次时,试块抗压强度下降速度较缓,此后下降速度加快,当冻融循环达到150次时,强度损失最大;再生粗骨料取代率对试块的抗冻性影响高于粉煤灰掺量.建立了考虑再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量因素的冻融循环作用下再生混凝土抗压强度指数衰减规律预测模型.     

承载混凝土酸雨侵蚀中性化试验研究

随着环境的恶化,酸雨侵蚀对工程结构的危害越来越大,酸雨侵蚀引起的混凝土耐久性问题已引起全世界的关注.由于实际工程中的混凝土结构绝大多数都是在承载状态下运行的,因此,本文通过承载混凝土的酸雨侵蚀试验,研究了工程中广泛应用的粉煤灰混凝土的酸雨侵蚀规律与中性化规律,重点分析了混凝土构件所承受的应力水平和粉煤灰掺量对混凝土中性化的影响.结果表明,弯曲拉应力对混凝土的酸雨腐蚀有加速作用,应力水平越高,加速作用越明显;弯曲压应力将减缓酸雨对混凝土的腐蚀;粉煤灰掺量越大,混凝土中性化深度越大,混凝土酸雨腐蚀越严重.     

矿物掺合料对陶瓷粗骨料混凝土性能的影响

试验研究了不同掺量的粉煤灰和硅粉对陶瓷粗骨料混凝土性能的影响.结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,陶瓷粗骨料混凝土的抗压强度逐渐降低,但其劈裂抗拉强度逐渐增大,抗水渗透性能提高.复掺硅粉后,陶瓷粗骨料混凝土的抗压强度、抗水渗透能力及炻质粗骨料混凝土的抗拉强度均显著提高,而瓷质粗骨料混凝土的抗拉强度提高幅度较小.     

废弃混凝土作为再生粗骨料对新拌混凝土性能的影响

废弃混凝土资源化再利用是绿色循环经济的重要方法,目前主要通过将其破碎制成再生粗骨料进行循环利用.主要研究了再生粗骨料的掺量、最大粒径、不同级配形式、间断级配再生粗骨料的掺量等因素对混凝土性能的影响.结果 表明:再生粗骨料的掺量越大,最大粒径越小,则混凝土的坍落度和抗压强度越小;掺入间断级配再生粗骨料的混凝土的坍落度和强度大于掺入连续级配再生粗骨料的混凝土;间断级配再生粗骨料的掺量对混凝土的性能影响与连续级配再生粗骨料的影响一致.与未掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长率相比,掺加再生粗骨料的混凝土的强度增长较大.为了解释上述宏观性能变化,通过激光拉曼光谱法研究了废弃混凝土中未水化水泥的水化等对强度发展的影响.     

PVC粗骨料混凝土的力学和吸能性能分析

将聚氯乙烯(PVC)软板进行粉碎得到级配良好的片状PVC颗粒以不同掺量等体积替代天然粗骨料后加入混凝土中制成试件,做单轴压缩试验和钢球自由落体冲击试验,得到立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、卸载弹性模量和能量吸收率,用来探究不同掺量的PVC粗骨料混凝土力学和吸能性能。结果表明,随PVC粗骨料掺量增加,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均呈显著降低趋势,在实际工程中,PVC粗骨料掺量应该控制在20%左右;随PVC粗骨料掺量增加,混凝土脆性得到改善以及延性增强;混凝土的能量吸收能力随PVC粗骨料掺量增加呈显著增加趋势。     

不同强度废旧混凝土水泥稳定再生材料路用性能研究

为了研究废旧混凝土强度与再生集料性能及水泥稳定再生基层材料的力学及耐久性能之间的影响规律,采用钻芯法对废旧桥梁T梁、立柱、废旧路面混凝土不同结构部位取样进行抗压强度试验,得出废旧混凝土的强度推定值,分别为25.8 MPa、37.4 MPa、58.1 MPa。对3种不同强度废旧混凝土再生集料的性能进行对比,并分析了不同强度废旧混凝土对再生集料性能及水泥稳定再生材料力学和耐久性能的影响。结果表明:废旧混凝土强度增加,再生集料的压碎值、针片状含量、吸水率减小,塑限指数及相对表观密度增大;废旧T梁、立柱、路面混凝土水泥稳定再生材料最佳含水率及最大干密度分别近似的呈线性减小和增大的趋势;同时,无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗冲刷性能均表现增大的变化规律,但干缩性能减弱。废旧混凝土强度增加能有效提高水泥稳定再生材料的路用性能。     

利用砖混建筑废弃物制备再生混凝土的性能研究

由砖混建筑废弃物制备的再生粗骨料通常含有部分碎砖粗骨料。为研究碎砖含量对混凝土性能的影响,将再生混凝土粗骨料和碎砖粗骨料按不同比例(体积分数)混合制备混合型再生粗骨料,并以30%的取代率取代天然骨料浇筑混凝土试块进行试验研究。研究结果表明:混凝土破坏时,天然粗骨料沿粗骨料与砂浆之间的界面过渡区断裂失效,而碎砖粗骨料则是贯穿粗骨料内部断裂失效;当碎砖含量不超过18%时,对混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能没有明显影响,碎砖含量超过18%时,抗压强度和抗氯离子渗透性明显下降;碎砖含量越大,混凝土抗盐冻能力越差;当砖含量不变时,水灰比越高,再生碎砖粗骨料对混凝土抗压强度的不利影响越小。     

废弃纤维再生混凝土孔结构及碳化性能分形特征研究

以水灰比、再生骨料取代率、废弃纤维长度和体积掺量为设计变量,利用压汞试验及快速碳化试验,探讨了废弃纤维再生混凝土的孔结构、碳化性能的分形特征以及两者之间的关系.结果表明:废弃纤维再生混凝土孔结构具有显著的分形特征,废弃纤维的加入可阻止结构中有害孔的形成,改善废弃纤维再生混凝土内部的孔结构;纤维的加入可以提高再生混凝土的碳化性能,最优体积掺量为0.12%,碳化边界轮廓线的分形维数越小,对应的碳化深度越大;废弃纤维再生混凝土的碳化深度与孔隙体积分形维数之间存在相关性,随着孔体积分形维数减小碳化深度增大,根据孔隙体积分形维数来评价不同设计变量的废弃纤维再生混凝土碳化深度是可行的.     

Studies on the sound absorption characteristics of porous concrete based on the content of recycled aggregate and target void ratio

This study performed an evaluation of the physical and mechanical properties and sound absorption characteristics of porous concrete. Design was based on the target void ratio and the content of recycled aggregate. The objectives are to reduce noise generated in roads, railroads, residential and downtown areas as well as to utilize recycled waste concrete aggregate. The test results demonstrated that the difference between the target void ratio and the measured void ratio was less than 1.7%. The compressive strength reduced rapidly when the target void ratio and the content of the recycled aggregate exceeded 25% and 50%, respectively. The sound absorption characteristics of the porous concrete using recycled waste concrete aggregate showed that the Noise Reduction Coefficient (NRC) was optimum at the void ratio of 25% but the percent content of the recycled aggregate had very little influence on the NRC. Therefore, the optimum void ratio is 25% and the recycled aggregate is 50%.     

不同类型再生细骨料对保温混凝土力学性能的影响

为了研究不同类型再生细骨料对玻化微珠保温混凝土力学性能的影响,将废弃混凝土再生细骨料和废弃黏土砖再生细骨料分别以25%、50%、75%和100%(体积分数)取代率取代保温混凝土中的天然河砂,并测试了再生保温混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量。结果表明: 25%是废弃混凝土再生细骨料在保温混凝土中的最优取代率;75%是废弃黏土砖再生细骨料在保温混凝土中的最优取代率。再生细骨料的压碎值和再生胶砂强度比在实际工程中可以有效区分不同类型再生细骨料的品质。废弃黏土砖再生细骨料中的火山灰材料可以有效提高再生保温混凝土的密实度,而废弃混凝土再生细骨料中残余的氢氧化钙却降低了再生保温混凝土的力学性能,因而废弃黏土砖再生细骨料具有更高的回收利用价值。     

砖砼混合再生粗骨料混凝土力学性能研究

随着我国城市规模的不断扩大,大批既有建筑面临拆迁,由此产生的建筑垃圾体量巨大,对废弃建筑垃圾进行回收利用不仅是时代所需,并且对于保护环境、节约资源、发展生态建筑具有重要意义.通过试验,研究分析了不同体积比的砖砼混合再生骨料混凝土的力学性能.结果表明:(1)对于砖砼混合再生骨料混凝土而言,再生砖骨料占比越大,混凝土强度降幅越大,再生砖骨料占比对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响更为显著.(2)再生砖骨料占比为30％和50％时,再生混凝土的28 d抗折强度分别为4.7 MPa和4.5 MPa,已接近水泥混凝土道路相关规范要求,如采取有效技术手段对再生骨料或再生混凝土进行增强,有望使砖砼混合再生骨料混凝土用于道路工程的面层.(3)混凝土抗折强度与抗压强度符合良好的二次函数关系,混凝土劈裂强度与抗压强度符合良好的幂函数关系,混凝土劈裂强度与抗折强度符合良好的指数函数关系.     

Microstructural analysis of recycled aggregate concrete produced from two-stage mixing approach

Owing to the shortage of space for land reclamation in Hong Kong, it is difficult to dispose of tons of masonry waste generated daily from construction activities. Adoption of recycled aggregate from concrete waste thus becomes a burning issue. The Hong Kong SAR Government has set-up a recycling plant in Tuen Mun Area 38 aiming at turning concrete waste into recycled aggregate with a practice note and specifications issued for controlling the quality of recycled aggregate. However, the use of recycled aggregate concrete to high-grade applications is rarely reported because of its poorer compressive strength and high variability in mechanical behavior. This paper proposes a new approach in mixing concrete, namely, “two-stage mixing approach (TSMA),” intended to improve the compressive strength for recycled aggregate concrete and hence lower its strength variability. Based upon experimental works, improvements in strength to recycled aggregate concrete were achieved. The effect can be attributable to the porous nature of the recycled aggregate, and hence, the premix process can fill up some pores and cracks, resulting in a denser concrete, an improved interfacial zone around recycled aggregate and thus a higher strength when compared with the traditional mixing approach.     

再生混凝土抗碳化性能试验研究

通过9种不同再生粗骨料、再生细骨料取代率下再生混凝土快速碳化试验,系统研究了再生骨料类型及其取代率对再生混凝土抗碳化性能的影响规律.基于试验,分析了分别经受3d、7d、14d和28d碳化试验后再生混凝土碳化深度和立方体抗压强度变化率;提出了再生混凝土28 d碳化深度预测模型;研究了28 d碳化作用后不同取代率下钢筋再生混凝土抗压承载力.试验结果表明,碳化作用导致混凝土立方体抗压强度升高,且提高幅度随再生骨料取代率的增加而增大;再生混凝土抗碳化性能与普通混凝土相比有所降低,各阶段碳化深度较大,且发展较快;再生骨料的掺入对混凝土碳化后抗压承载力具有不利影响;基于本文提出的再生混凝土碳化深度预测值与试验结果符合较好.     

废PET塑料纤维对再生混凝土基本性能的影响

为了提高再生混凝土(RAC)的力学性能,将废聚对苯二甲酸乙二酯(PET)塑料瓶剪成纤维条制成纤维再生混凝土(FRRAC)。通过纤维再生混凝土与再生混凝土的坍落度试验和强度试验,研究废PET塑料纤维长度、掺量对再生混凝土基本性能的影响,并进行强度影响因素的显著性分析和混凝土微观结构分析。结果表明：与不掺纤维的再生混凝土相比,纤维再生混凝土的流动性降低,且随废PET塑料纤维掺量、长度的增大而下降;掺PET纤维后,再生混凝土的抗压强度总体上有所提高,劈裂抗拉强度明显大幅提高。对于抗压强度,废PET塑料纤维的掺量影响显著;对于劈裂抗拉强度,纤维掺量、长度及二者交互作用均影响显著。掺PET纤维虽然会引入薄弱的界面过渡区,但适量时可使再生混凝土结构致密。