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.     

吸附砂浆含量对混凝土力学与氯离子渗透性能的影响

为探究再生骨料的吸附砂浆含量对再生混凝土力学性能及抗氯离子渗透性的影响,以天然粗骨料及5种不同吸附砂浆含量的再生粗骨料为原材料,制备了相同目标强度C40混凝土.测试了28 d抗压强度、劈裂抗拉强度及氯离子渗透深度,进行了氯离子渗透前后的SEM分析.实验结果表明,再生粗骨料吸附砂浆含量越大,再生粗骨料混凝土内部结构越疏松,孔隙越多,氯离子渗透后界面裂缝也越多.当吸附砂浆含量为34.9％ ～38.6％时,再生粗骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度仍与天然骨料混凝土相近,抗氯离子渗透性满足设计使用年限50年,环境作用等级为D的氯化物环境下的要求.     

不同强度砂浆界面过渡区对再生骨料混凝土性能的影响

为了探明不同强度砂浆界面过渡区对再生骨料混凝土性能的影响,试验以再生骨料表面不同的砂浆强度以及附着率作为变量,配置了不同强度等级的再生骨料混凝土,与普通混凝土进行了对比性强度试验以及碳化试验.试验结果表明,高强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制低强度等级的再生混凝土,即再生混凝土内部旧砂浆界面过渡区强度比再生混凝土内部新砂浆界面过渡区强度高时,再生骨料混凝土的强度与普通混凝土强度几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度以及附着率对再生混凝土的强度影响不大,但碳化深度有所增大.当使用低强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制高强度等级再生混凝土,也就是再生混凝土内部再生骨料与旧砂浆界面过渡区强度比新砂浆界面过渡区强度低时,再生骨料混凝土的强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度以及附着率对再生混凝土强度影响较大.     

基于细观尺度的再生混凝土性能研究综述

基于当前国内外学者对再生混凝土性能试验的结果,研究骨料、砂浆、界面过渡区等细观参数对再生混凝土宏观性能影响.在骨料方面,骨料分布的均匀程度高、颗粒级配较好、大中型骨料颗粒数越多的再生混凝土在抗拉、抗压、抗折强度及弹性模量等方面都会有所提高;在砂浆方面,随着新、老砂浆的强度提高,再生混凝土力学性能更好,老砂浆厚度越高,再生混凝土内部氯离子浓度越大;在界面过渡区方面,随着新、老界面过渡区弹性模量的提高,再生混凝土的性能表现地越好,界面过渡区厚度越大,氯离子扩散系数越大.     

再生细骨料逐级取代对再生砂浆强度和微观形貌的影响

基于天然砂分计筛余百分率,采用再生细骨料按照0～0.315 mm、0～0.63 mm、0～1.25 mm、0～2.5 mm和0～5.0 mm不同粒级逐级取代天然砂制作再生砂浆,测定其在0.55、0.60、0.65水灰比下7d、14d和28 d的抗折抗压强度和微观形貌.试验结果表明:再生砂浆试件的抗折抗压强度均大于空白试件,且随着再生细骨料逐级取代率的提高而增大;当再生细骨料100％逐级取代天然砂时,龄期为14 d时的再生砂浆的强度增长最大;28 d时,再生砂浆抗压强度的降低幅度随着水灰比的增加而增加,但抗折强度的降低幅度却随着水灰比的增加而减小;随水化龄期的增加,再生砂浆中水化产物不断增多,界面过渡区越来越密实.     

母体混凝土强度对再生骨料及再生骨料混凝土性能影响研究进展

将建筑固废破碎成再生骨料加以使用，既可节约自然砂石资源，又可促进建筑固废循环利用。再生骨料的品质决定了再生混凝土的性能，而品质的影响因素很多，其中母体混凝土的强度是重要的影响因素之一。本文以母体混凝土强度为研究对象，综述其对再生骨料及再生骨料混凝土的性能影响规律。不同强度的母体混凝土通过影响再生骨料黏附砂浆的质量与含量，进而影响再生骨料及再生骨料混凝土的性能。母体混凝土强度增加，黏附砂浆的质量与含量均得到提高；而黏附砂浆质量的提高强化了再生骨料和再生骨料混凝土的性能；黏附砂浆含量的增加劣化了再生骨料的物理性能，使再生骨料孔隙率和吸水率增加，却强化了混凝土的内养护效果，有助于提升再生骨料混凝土的力学性能。微观分析发现，对于不同强度的母体混凝土，再生骨料混凝土界面过渡区中水化产物的含量有差异，从而对混凝土的力学性能产生影响。本文为再生骨料的进一步分级利用提供参考。     

模拟酸雨环境下废瓷砖再生混凝土中性化研究

将废弃瓷砖破碎为再生粗、细骨料及粉料,全组分制备再生混凝土.采用室内模拟酸雨侵蚀试验,研究不同pH值酸雨侵蚀条件下废瓷砖再生骨料、废瓷粉掺合料对混凝土中性化的影响.研究结果表明:与原生碎石混凝土相比,废瓷砖再生粗骨料混凝土的抗压强度较高,经酸雨侵蚀后的中性化深度最小;掺入废瓷砖粉的再生混凝土抗压强度随废瓷砖粉掺量的增加而降低,中性化深度随废瓷粉掺量的增加而增大.在相同酸雨侵蚀条件下,与原生碎石混凝土相比,废瓷砖再生混凝土的化学结合水含量较低,内部显微结构更致密.     

特种骨料混凝土的研究进展

骨料是水泥混凝土的主要组成,随着水泥混凝土技术的发展与应用场景的拓展,某些基本性能、表面状态与天然砂石骨料有较大差异的特种骨料逐渐引起人们的重视。例如通过使用轻质/重骨料是满足高层与大跨结构、桥梁悬臂施工、建筑地基抗浮等重大工程对混凝土特殊密度需求的主要手段。同时,利用再生骨料替代天然骨料制备再生骨料混凝土,可有效解决天然砂石资源匮乏与废弃物混凝土资源化利用的问题。这些特种骨料在应用过程中存在着某些共性的科学与技术问题,所配制混凝土的性能、界面过渡区结构、施工特性等与普通水泥混凝土有着显著的区别。本文综述了轻骨料混凝土、重混凝土以及再生骨料混凝土三类特种骨料混凝土的研究进展与发展趋势,重点介绍了特种骨料的性质、混凝土界面过渡区结构与混凝土施工性能等方面的技术现状,最后对上述特种骨料混凝土的未来发展方向提出一定的建议。     

包浆与否不同再生骨料替代率下混凝土力学性能试验研究

探究再生骨料替代率及骨料是否包浆对自密实再生混凝土抗压、抗折及劈裂性能的影响，研究了包浆和未包浆的再生混凝土在不同再生骨料替代率下的力学性能。试验结果表明：包浆混凝土的坍落扩展度在骨料替代率分别为30%、60%、100%的条件下相比于未包浆混凝土分别提高了0.74%、2.94%、4.41%，抗压强度分别提高了5.7%、4.2%、6.2%，抗折强度分别提高了4.4%、9.2%、15.2%，劈裂强度分别提高了8.18%、4.65%、10.78%。因此骨料经过包浆后，改善了自密实再生混凝土的抗压、抗折及劈裂性能，且在骨料替代率为60%时，包浆对混凝土力学性能的改善较为显著。     

再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀的多相数值研究

为定量分析再生骨料混凝土各组成相对其抗氯离子侵蚀性能的影响,研究建立可实现任意体积分数再生粗骨料随机分布的再生混凝土五相细微观数值模型,包括新砂浆、新界面过渡区、旧砂浆、旧界面过渡区和核心区原始天然骨料.根据各相氯离子扩散性能和几何性质的不同,探究再生粗骨料体积分数、旧砂浆附着率及新、旧界面过渡区厚度等关键几何参数对再生混凝土抗氯离子侵蚀性能及离子时空分布的影响.结果 表明:作为再生骨料混凝土的重要组成部分,附着旧砂浆和核心区天然骨料的性质与含量对其抗氯离子侵蚀性能起着相互博弈的效应,导致再生骨料混凝土有效氯离子扩散系数随着骨料体积分数的增大而产生明显波动,尤其是当旧砂浆附着率较小时,此现象尤为明显;当骨料体积分数一定时,再生骨料混凝土氯离子扩散性能随着旧砂浆附着率的增大而增强,且增幅随着骨料体积分数的增大而增大;再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀性能与新、旧界面过渡区的厚度呈负相关关系.     

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。     

透水混凝土冻融剥蚀成因分析

为探究透水混凝土冻融剥蚀是否来自水泥浆体劣化,选取2.5~10.0 mm粒径骨料,制备了水灰比为0.31的透水混凝土及同水灰比的水泥石,测量二者冻融循环下质量、强度及透水混凝土相对动弹性模量变化。采用压汞法(MIP)测量水泥石冻融循环下孔结构特征参数及孔径分布变化,并通过扫描电镜(SEM)观察透水混凝土骨料水泥界面形貌演变。结果表明,在水冻与盐冻环境下透水混凝土宏观性能指标均有不同程度下降,骨料水泥界面产生裂缝并随冻融次数增加不断扩展,而水泥石强度、质量及微观孔隙结构均无明显变化。这表明透水混凝土冻融劣化与骨料水泥界面劣化相关。     

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。     

粉煤灰对再生骨料混凝土抗压性能影响研究*

研究用破碎、筛分处理后的建筑垃圾作为混凝土的粗骨料，代替天然粗骨料配制C20级再生混凝土，测试其抗压强度是否满足混凝土正常使用标准。再生骨料的取代率设计为0，35%，65%，100%，每个取代率做3组试件共24组试件，进行了混凝土的抗压强度试验，并探讨掺入粉煤灰对其抗压强度的影响。试验结果表明：C20级再生混凝土的抗压强度会随再生骨料取代率的增大而降低，粉煤灰可以减少水泥用量但对抗压强度影响不大。     

再生混凝土透水砖试验研究*

针对建筑垃圾的处理的问题,提出了将废弃混凝土破碎、清洗、分级处理成再生骨料,采用正交试验方法用这种骨料制备透水砖,同时,考虑了粒径、水泥用量、砂率及水灰比等因影因素对透水砖性能的影响。研究结果表明,当骨料粒径为10-20 m,水泥用量为420 kg/m³,砂率为9%,水灰比为0.31时,满足再生混凝土透水砖的标准要求;分别建立了粒径、水泥用量、砂率及水灰比等影响因素与透水系数、抗压强度的回归方程;最后,建立了透水系数与抗压强度的二次曲线拟合方程。     

不同掺和方式下的透水混凝土性能探讨

针对传统水泥路面不透水给城市生态环境造成的影响问题,提出一种新型透水混凝土材料,并通过实验了解这种新型混凝土的性能。以陶粒、石子作为粗骨料,采用单掺和复掺的形式,构建不同配合比下的透水混凝土实验组。最后通过性能测试,得到不同水胶比、骨料粒径、目标孔隙率对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响,从而为透水混凝土在不同地方的应用提供实验参考数据。     

固体废弃物再生骨料混凝土的耐久性试验研究

为有效处理和利用固体废弃物,本文研究了用钙系膨胀剂,高炉矿渣水泥以及采用吸水率较小的再生骨料抑制碱骨料反应,尝试制备强度为30 MPa的再生骨料混凝土.并对其耐久性能做了试验研究.试验结果表明:再生骨料混凝土在强度以及耐久性能方面显示出与普通混凝土几乎相同的性能,并用钙系膨胀剂,高炉矿渣水泥以及采用吸水率较小的再生骨料,在解决再生骨料混凝土耐久性方面能够取得较好的效果.     

超细石粉对水泥基材料性能影响的研究

通过将超细石粉取代水泥掺入不同水泥基材料中,研究了超细石粉对水泥净浆、水泥砂浆以及混凝土的性能影响规律。结果表明,超细石粉略加大了水泥标准稠度用水量,缩短了水泥的凝结时间;在持砂浆流动度相同的条件下,超细石粉掺量在15%时对砂浆抗压强度提高幅度最大;超细石粉的掺入降低了混凝土单位用水量,提高了抗压强度值;相比于其他矿物掺合料,超细石粉对混凝土早期强度提高最为有利。     

Use of building rubbles as recycled aggregates

The application of building rubble collected from damaged and demolished structures is an important issue in every country. After crushing and screening, this material could serve as recycled aggregate in concrete. A series of experiments using recycled aggregate of various compositions from building rubble was conducted. The test results show that the building rubble could be transformed into useful recycled aggregate through proper processing. Using unwashed recycled aggregate in concrete will affect its strength. The effect will be more obvious at lower water/cement ratios. When the recycled aggregate was washed, these negative effects were greatly improved. This is especially true for the flexural strength of the recycled concrete. The recycled coarse aggregate is the weakest phase at a low water/cement ratio. This effect will dominate the strength of recycled concrete. This mechanism does not occur in recycled mortar. The quantity of recycled fine aggregate will govern the mortar strength.