不同养护环境对粉煤灰混凝土强度及碳化性能的影响

基于C30强度等级混凝土、以不同骨料(天然骨料、再生骨料)、不同粉煤灰取代率(0％、25％、40％等量取代水泥)、不同养护温度(水中10℃、20℃、35℃)及养护龄期(28 d、56 d、90 d)为变量,探明不同养护环境对粉煤灰混凝土强度和碳化性能的影响.研究结果表明:相同养护环境再生混凝土的强度略低于普通混凝土,掺粉煤灰再生混凝土中长期强度要高于相同养护环境未掺粉煤灰的普通混凝土,相同养护环境下粉煤灰取代率越大,对再生混凝土28 d以内早期强度降低越明显;相对较高温度(35℃)养护能够加速粉煤灰的火山灰反应,并能细化孔隙,使内部结构更加致密,对提高混凝土的强度及抗碳化性能非常有利;在分析粉煤灰混凝土的碳化性能时,应考虑胶凝材料水化引起混凝土内部结构的致密程度,以及伴随着粉煤灰取代率的增加,水泥用量减少及粉煤灰的水化,都会不同程度上减少或消耗Ca(OH)2,导致pH值的降低,从而影响抗碳化性能.     

矿物掺合料再生混凝土力学性能研究

为探究矿物掺合料对再生混凝土(RAC)力学性能的提升作用,本试验采用预湿-二次搅拌法制备再生混凝土,系统开展单、复掺矿物掺合料再生混凝土力学性能研究.试验考虑再生混凝土强度等级、再生骨料取代率、矿物掺合料种类及取代率等因素,共设计23组试验配合比,研究再生混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度经时变化规律.结果 表明,再生混凝土力学性能随强度等级升高而提升,随再生骨料取代率增大而下降.与未掺矿物掺合料的再生混凝土相比,单掺粉煤灰对再生混凝土力学性能提升效果较弱,单掺矿渣、硅灰的再生混凝土力学性能提升效果显著.养护龄期90 d时,矿渣再生混凝土劈裂抗拉强度最高提升12.7％,硅灰再生混凝土立方体抗压强度最高提升21.3％.粉煤灰-矿渣复掺对再生混凝土立方体抗压强度无提升效果,20％粉煤灰-10％矿渣复掺抗压强度甚至下降18.8％,粉煤灰-矿渣复掺对再生混凝土劈裂抗拉强度略有提升,最高为5.9％.粉煤灰-硅灰复掺对再生混凝土力学性能提升效果较好,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度最高分别提升9.7％和18.6％.     

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.     

砂率对再生混凝土强度及干燥收缩性能影响

试验以不同砂率为变量,研究了100％再生粗骨料取代率C30再生混凝土的强度及干燥收缩性能,并与普通混凝土试件进行对比.试验结果表明,在相同配比条件下随着砂率的增加,新拌混凝土坍落度值有所降低,含气量有所加大,100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土的抗压强度趋于平稳,变化不大;100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土对比强度略有降低;在相同配比条件下随着砂率的增加,100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土的干燥收缩长度变化率都略有增加,120 d后趋于平稳,180 d混凝土的干燥收缩长度变化率与砂率呈良好的线性关系.     

再生混凝土抗压强度试验研究

设计3种不同再生骨料取代率的再生混凝土立方体试件,分别在7 d、14 d、28 d、100 d龄期进行抗压强度试验,结果表明：长龄期再生混凝土立方体抗压强度有所增大,但高取代率比低取代率的抗压强度降低,再生混凝土后期强度增长速率高于普通混凝土。对试验室实测的再生混凝土立方体抗压强度与试验龄期进行拟合,拟合结果相关系数均大于0.97,吻合结果较好。     

再生粗骨料的形态及性质对混凝土力学性能影响研究

试验以不同强度等级、不同再生粗骨料取代率为变量,研究了独立砂浆块及附着水泥砂浆再生粗骨料对再生混凝土强度及弹性模量的影响,并与普通混凝土试件进行对比.试验结果表明,C20、C30再生混凝土在取代率≤50％时随着再生粗骨料取代率的增加强度降低并不明显,再生粗骨料取代率在50％时强度达到最大;当再生粗骨料取代率为100％时,再生粗骨料自身的缺陷带来的负面效应大于实际水灰比降低带来的正面效应,使得强度反而下降;独立砂浆块再生粗骨料对再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的降低影响要比附着砂浆粗骨料大.     

高温蒸压养护对再生混凝土力学性能影响的研究

为了探明高温蒸压养护对再生混凝土受力后力学行为的影响规律,通过改变混凝土的强度等级、再生粗骨料不同掺量为变量,研究了再生骨料混凝土在高温蒸压养护后的抗压强度与弹性模量,并与普通混凝土试件进行了对比研究.结果表明,当养护环境为高温蒸压养护时,再生混凝土与对比用普通混凝土的强度仅在前期高温蒸压后较高,后期强度并没有因龄期的增长而增长,具有一定幅度的下降趋势,强度等级越高,后期强度的降低幅度越小;改变再生粗骨料置换率后,混凝土在同一种强度等级下的弹性模量出现了一定幅度的下降,并且高温蒸压养护时的混凝土弹性模量略低于标养混凝土试件.     

再生骨料取代率及矿物掺合料对混凝土力学性能的影响

试验研究了再生骨料取代率及矿物掺合料对混凝土力学性能的影响。研究结果表明：随着再生骨料取代率的增加,混凝土的和易性和强度呈下降趋势,当取代率超过60％时,混凝土的强度下降较快。再生骨料取代率为60％时,掺入适量矿物掺合料,使混凝土的和易性得以改善,强度影响不大。     

不同吸水率粗骨料对混凝土强度和干燥收缩性能的影响

试验以不同吸水率粗骨料(天然碎石、再生骨料、煤矸石骨料)配制C20、C30混凝土,对不同吸水率粗骨料混凝土抗压强度及抵抗干燥收缩性能进行基础性试验研究,阐明不同吸水率粗骨料所保有的水分对混凝土强度及干燥收缩性能的影响.试验结果表明,随着养护龄期的增加,不同吸水率、不同强度等级混凝土的抗压强度也随之增加;和天然混凝土对比分析来看,再生粗骨料混凝土与自燃煤矸石粗骨料混凝土的强度略有下降.当混凝土强度等级相同时,在7d以内相对较短干燥收缩龄期时内吸水率最大的自燃煤矸石混凝土的干燥收缩长度变化率反而最小,再生粗骨料混凝土试件次之,普通混凝土试件的干燥收缩率最大;但7d以后随着干燥收缩龄期的增加,吸水率最大的自燃煤矸石混凝土的干燥收缩长度变化率却最大,所对应的质量损失率也会加大.     

再生骨料砂浆附着率及取代率对混凝土强度和干缩的影响

试验以不同取代率、不同水泥砂浆附着率为变量对C30再生混凝土的强度及干燥收缩耐久性能进行了试验研究.通过与普通混凝土试验相对比,探究砂浆附着率对再生混凝土强度及干燥收缩性能的影响.结果表明,再生粗骨料取代率相同时随着砂浆附着率的增加,C30混凝土的抗压强度也呈下降趋势;再生粗骨料砂浆附着率相同时随着再生粗骨料取代率的增加,C30混凝土的抗压强度也会略有降低.当采用同一种砂浆附着率再生粗骨料时,随着再生粗骨料取代率的增加混凝土的干燥收缩也会增大;再生粗骨料取代率相同时砂浆附着率越大,混凝土干燥收缩长度变化率也会变大.     

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。     

基于正交试验的透水再生混凝土性能优化试验研究

透水混凝土在缓解城市内涝、噪音效应和热岛效应等方面具有广泛的应用前景,但多孔导致的强度偏低限制了其进一步推广应用。本文采用再生粗骨料和聚丙烯纤维配制高性能透水再生混凝土,设计五因素四水平正交试验,采用极差法分析水胶比、目标孔隙率、再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量和聚丙烯纤维掺量对透水再生混凝土抗压强度、有效孔隙率、透水系数的影响规律。结果表明：透水再生混凝土抗压强度影响因素的主次顺序为目标孔隙率>再生粗骨料取代率>水胶比>聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量;透水再生混凝土抗压强度最大为48.26 MPa,此时透水系数为1.96 mm/s;随着目标孔隙率的提高抗压强度呈线性下降的趋势;40%再生粗骨料等质量取代天然粗骨料后,透水再生混凝土的抗压强度达到28.7 MPa,提高119.08%,透水系数增加9.44%;掺入0.11%体积掺量的聚丙烯纤维后透水再生混凝土的抗压强度达到27.4 MPa,提高幅度为10.48%,而且透水性能不会降低。研究结果可以为高性能透水再生混凝土的制备提供依据。     

外掺粉煤灰天然轻骨料混凝土早期力学性能研究

以天然浮石作为粗骨料,通过外掺法分别掺加0％、20％、30％和40％体积的粉煤灰替代相同体积的砂,配置轻骨料混凝土.通过对混凝土在3d、14 d、28 d的抗压强度,以及28 d的弹性模量与轴心抗压强度的研究,得出天然浮石轻骨料混凝土外掺粉煤灰最优掺量为30％.浮石轻骨料混凝土在此掺量下,不仅改善了混凝土的和易性,而且提高了基本力学性能.     

粉煤灰再生混凝土中氯离子渗透性能试验研究

通过氯离子自然扩散试验,测定粉煤灰再生混凝土试件中自由氯离子浓度,研究了粉煤灰掺量、干湿循环等因素对粉煤灰再生混凝土中氯离子渗透性能的影响。结果表明:粉煤灰能提高再生混凝土抗氯离子渗透能力,粉煤灰最佳掺量介于10%~30%之间;干湿循环加快了粉煤灰再生混凝土中氯离子的渗透速度;粉煤灰再生混凝土中氯离子浓度随着氯盐溶液侵蚀时间的延长逐渐增大,随着向粉煤灰再生混凝土内部的深入,逐渐降低。     

不同影响因素下粉煤灰再生保温混凝土力学与导热性能分析

制备了粉煤灰再生保温混凝土,分析了其抗拉压强度和导热性能随再生骨料替代量、粉煤灰掺量、玻化微珠掺量和水胶比等因素的变化规律。研究成果表明:粉煤灰再生保温混凝土的抗压和抗拉强度随再生骨料取代量和水胶比的增大而呈指数衰减式减小,随粉煤灰掺量和玻化微珠掺量的增大是先增大而后减小;粉煤灰再生保温混凝土的导热性能随再生骨料取代量、玻化微珠掺量和水胶比的增大而减小,随粉煤灰掺量的增大则先增大而后减小。     

基于正交试验的粉煤灰-硅锰渣再生混凝土力学性能研究

为研究固体废弃物取代混凝土原材料的适用性及对混凝土性能的影响,对16组粉煤灰-硅锰渣再生混凝土试块进行正交试验,研究当粉煤灰体积取代胶凝材料、硅锰渣体积取代砂、再生骨料质量取代粗骨料时不同取代量对混凝土坍落度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。结果表明:当粉煤灰取代量为40%(体积分数)时,混凝土坍落度提高率最大,为14.5%,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均降低,降低率分别为7.2%、22.8%;硅锰渣的取代会降低混凝土坍落度,当硅锰渣取代量为80%(体积分数)时,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的降低率最小,分别为0.5%、11.5%;再生骨料的取代会降低混凝土坍落度,当再生骨料取代量为100%(质量分数)时,立方体抗压强度的降低率为1.9%,劈裂抗拉强度的降低率为12.4%。通过优化模型NSGM(1,4)对混凝土立方体抗压强度进行模型预测,模型模拟平均相对误差为0.542%,模型预测平均相对误差为2.727%。     

再生轻骨料混凝土抗压强度指标换算关系研究

为了研究再生轻骨料混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度,以及两者之间的换算关系,以再生轻粗骨料取代率为变化参数,制作了15个标准立方体试块和15个标准棱柱体试块,进行抗压强度试验.实测了试块的抗压强度,探讨了不同再生轻粗骨料取代率对于再生轻骨料混凝土抗压强度的影响规律,采用数据统计回归的方法,得到了再生轻骨料混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度之间的换算关系.研究结果表明:再生轻骨料混凝土的抗压强度均低于普通混凝土的抗压强度;随着再生轻粗骨料取代率的增加,再生轻骨料混凝土的抗压强度逐渐降低;再生轻骨料混凝土轴心和立方体抗压强度之间的换算关系和普通混凝土并不相同;基于实测数据,建立了再生轻骨料混凝土抗压强度指标之间的换算关系式.     

同掺再生粗细骨料混凝土的力学与耐久性能研究

为了探讨同时掺入大掺量再生粗骨料和细骨料制备C40及以上强度等级再生混凝土的可行性,在C45天然骨料混凝土配合比的基础上,采用II类再生粗骨料、I类再生细骨料,以同掺再生粗细骨料质量替代率为25%、50%、75%、100%配制了4组再生混凝土,研究了再生粗细骨料替代率对再生混凝土基本力学性能和耐久性能的影响规律。结果表明:当同掺再生粗细骨料的替代率为25%时,混凝土的力学性能下降很小,替代率为50%、75%的混凝土的抗压强度分别达到C45、C40等级,替代率100%的全再生粗细骨料混凝土的28 d抗压、劈拉、轴压强度和弹性模量等力学性能指标较天然骨料混凝土降低12.0%~23.2%,并达到C35抗压强度等级。增加再生粗细骨料的替代率会降低混凝土的耐久性,但即使是全再生粗细骨料混凝土仍可获得高的耐久性,其抗碳化性能、抗氯离子渗透性、抗冻性能分别达到T-IV、RCM-IV和F300等级,说明在混凝土中同时掺用50%及以上再生粗细骨料配制C40及以上强度等级的再生混凝土是可行的。     

改性混凝土试验及性能研究

针对废弃混凝土中的再生骨料表面附着大量残留的水泥浆,以及新老砂浆之间缝隙过大,进而导致再生混凝土的耐久性能出现问题,结合粉煤灰的特点,提出对再生骨料进行改性处理,在混凝土中掺入一定量的粉煤灰,从而填充再生骨料存在的缝隙过大的问题。最后,利用电通等试验方法对改性混凝土试件的抗氯离子渗透性能进行测试,并通过实验结果表明粉煤灰可改善再生混凝土结果,提高抗渗透性能,并当掺量在28%时,抗氯离子渗透性能最佳。