再生骨料构成对混凝土性能的影响

通过测试混凝土力学性能和耐久性指标,分析再生骨料构成变化对混凝土性能的影响规律.结果表明:再生砂浆块混凝土28 d前抗压强度较高,长期强度则天然骨料混凝土最高.经过100次冻融循环后,再生骨料混凝土质量损失率均低于5%.天然骨料和再生砂浆块混凝土的抗压强度损失率低于25%,而由30%砖块与70%砂浆块组成的混合骨料混凝土及再生砖块混凝土均超过了限值.各类再生骨料混凝土均可满足P10的抗渗等级要求.其中,天然骨料混凝土抗渗能力最强,其次为再生砂浆块混凝土、再生混合骨料混凝土和再生砖块混凝土;各类混凝土抗氯离子渗透能力与抗渗能力排列顺序一致.以上研究表明,再生骨料中的砖块对混凝土力学性能影响较小,但对耐久性能的负面影响较为显著.     

建筑垃圾再生骨料改性对混凝土性能的影响

采用硅烷偶联剂和水玻璃对再生细骨料进行表面复合改性,研究改性前后再生细骨料的物理性能及其对再生混凝土性能的影响。结果表明:再生骨料经6%水玻璃和3%硅烷偶联剂浸泡2h后,吸水率较未改性再生骨料吸水率降低29%,压碎指标值降低到14.3%。由复合改性的再生骨料配制的再生混凝土的7d、28d和60d抗压强度和抗拉强度明显提高,其抗压强度分别达到21.16MPa,36.49MPa,42.23MPa。     

再生细骨料品质和取代率对再生混凝土强度的影响

根据《混凝土和砂浆用再生细骨料》(GB/T 25176-2010),废弃混凝土经简单破碎制得II类再生细骨料,经二次颗粒整形制得I类再生细骨料。在五种不同胶凝材料用量的情况下,采用再生细骨料取代(z=0、25%、50%、75%、100%)天然骨料,通过实验研究再生细骨料品质和取代率对再生混凝土3d、14d、28d和90d抗压强度的影响。结果显示:II类再生细骨料混凝土的力学性能随着z的增加而降低,较普通混凝土降低12.8%;I类再生细骨料混凝土的力学性能随着z的增加而提高,较普通混凝土提高25.1%。     

振动搅拌对再生混凝土性能的影响

提出采用振动搅拌克服再生骨料的缺陷改善再生混凝土性能的新方法,研究振动搅拌对新拌再生混凝土性能和再生混凝土力学性能的影响。结合再生骨料和振动搅拌的特点分析再生混凝土的振动搅拌机理,用普通强制搅拌和振动搅拌制成的不同再生骨料掺量的再生混凝土进行性能对比试验。结果表明与普通强制搅拌相比,振动搅拌提高了再生骨料混凝土表观密度,增加了含气量有利于改善再生混凝土的耐久性,塌落度和普通强制搅拌的普通混凝土相同,改善了新拌再生混凝土的施工和易性差的问题;25%和50%掺量再生骨料的混凝土28 d抗压强度与普通强制搅拌相比增加了21.9%和13.4%同时降低了抗压强度变异系数;从微观结构看振动搅拌混凝土表面水化均匀密实,有更多的簇状C-S-H凝胶改善了再生混凝土的微观结构。结果表明振动搅拌能改善再生混凝土的综合性能。     

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。     

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.     

掺级配良好再生PVC骨料混凝土的力学和吸能性能

将级配良好的再生聚氯乙烯(PVC)颗粒以不同掺量等体积替代天然细骨料后加入混凝土中制成试件,进行力学性能试验和冲击试验,得到立方体压缩强度、劈裂抗拉强度、卸载弹性模量、能量吸收率和微观结构图,用来探究不同掺量的再生PVC骨料混凝土的力学和吸能性能。结果表明,当PVC骨料掺量为0%,5%,10%,15%,20%,30%时,其混凝土压缩强度分别为49.34,52.44,45.79,46.41,45.6,43.46 MPa,劈裂抗拉强度为2.73,3.58,3.2,2.92,2.69,2.44 MPa,混凝土的压缩强度和抗拉强度均随掺量增加呈先增加后缓慢降低趋势,并且用级配良好的再生PVC颗粒替代天然细骨料加入混凝土的力学性能比单一粒径塑料颗粒优良;随PVC骨料掺量增加,混凝土脆性得到改善且延性增强;混凝土的能量吸收能力随再生PVC细骨料掺量增加呈直线增加趋势。     

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.     

回收轮胎钢纤维再生骨料混凝土基本力学性能试验研究

混凝土的基本力学性能与破坏形态是反映试件在不同受力状态下承载能力与韧性的重要指标。为了研究回收轮胎钢纤维(RTSF)再生骨料混凝土的基本力学性能,试验设计了8组不同种类的混凝土试件。通过坍落度、含气量、立方体抗压、劈裂抗拉与抗折试验,系统的探究了RTSF体积掺量(0.25%、0.5%、0.75%和1.0%)和再生骨料取代率(质量分数分别为50%、75%和100%)对混凝土基本力学性能以及破坏形态的影响。研究表明:随着再生骨料取代率的升高,混凝土拌合物坍落度减小、含气量增大,各项力学性能均产生不同程度的降低;RTSF能够有效提高再生骨料混凝土的基本力学性能,且试件的破坏形态随RTSF掺量的增加呈现出明显的延性破坏特征。综合各项指标,当再生骨料取代率为50%时,RTSF体积掺量为0.5%的RTSF再生骨料混凝土力学性能最佳。其试件立方体抗压强度(28 d)较普通混凝土仅降低1.0%,而劈裂抗拉强度与抗折强度较普通混凝土分别提高9.6%和12.5%。此外其弯曲韧度指数I₅、I₁₀和I₂₀分别为普通混凝土的2.7倍、3.8倍和4.8倍。     

砖混再生粗骨料混凝土力学性能及工程应用研究

采用城市砖混结构拆除建筑垃圾加工制成的再生粗骨料,用不同配合比设计方法制备了砖混再生粗骨料混凝土,研究了砖混再生粗骨料对混凝土工作性、抗压强度、弹性模量、峰值应力、峰值应变以及应力应变关系的影响.结果 表明,相比较天然骨料和废弃混凝土制备的再生骨料,砖混再生骨料空隙率大,吸水率大,压碎指标高.使用附加用水量配合比方法制备的砖混再生粗骨料混凝土在力学性能上低于标准配合比方法制备的砖混再生粗骨料混凝土,但工作性能较好.随着砖混再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的力学性能呈现不同程度的降低.当取代率为100％时,使用标准配合比和附加用水量方法制备的再生混凝土28 d抗压强度分别降低了26.1％和11.9％,弹性模量分别降低了23.9％和22.9％,峰值应力分别降低了13.0％和21.9％,峰值应变分别增大了25.3％和14.9％.工程实践表明,采用砖混再生粗骨料配制的再生混凝土可以满足中低强度等级泵送混凝土的性能要求.     

Properties of concrete made with recycled aggregate from partially hydrated old concrete

Concrete having a 28-day compressive strength of 28 MPa was crushed at ages 1, 3 and 28 days to serve as a source of aggregate for new concretes, simulating the situation prevailing in precast concrete plants. The properties of the recycled aggregate and of the new concrete made from it, with nearly 100% of aggregate replacement, were tested.Significant differences were observed between the properties of the recycled aggregates of various particle size groups, while the crushing age had almost no effect. The properties of the concrete made with recycled aggregates were inferior to those of concrete made with virgin aggregates. Effects of crushing age were moderate: concrete made with aggregates crushed at age 3 days exhibited better properties than those made with aggregates of the other crushing ages, when a strong cement matrix was used. An opposite trend was seen when a weaker cement matrix was used. Some latent cementing capacity was seen in the recycled aggregates crushed at an early age.     

粗骨料对透水混凝土性能的影响研究

试验研究了粗骨料品种、粗骨料粒径、胶骨比等对透水混凝土力学性能和透水性能的影响,结果表明:采用天然骨料配制的透水混凝土的各项性能均优于采用再生骨料配制的透水混凝土;对于同一来源的粗骨料,骨料粒径越大,配制的透水混凝土透水性能越好,力学性能则略有降低;相同品质和粒径的再生骨料配制的透水混凝土,随胶骨比增加,混凝土透水性能逐渐降低,力学性能却呈增加趋势。     

Influence of moisture states of natural and recycled aggregates on the slump and compressive strength of concrete

The influence of moisture states of natural and recycled aggregates on the properties of fresh and hardened concretes was investigated. Concrete mixes were prepared with natural and recycled aggregates at different proportions. The moisture states of the aggregates were controlled at air-dried (AD), oven-dried (OD) and saturated surface-dried (SSD) states prior to use. The ratio of cement to free water was kept constant for all of the mixes. At the fresh state, the slump loss for various concrete mixtures was determined, while the compressive strength was determined after curing for 3, 7 and 28 days. The test results showed that the initial slump values of the concrete mixtures were dependent on the initial free water contents, and the slump loss values of the mixtures were related to the moisture states of the aggregates. Slump loss was significant when 100% AD or OD recycled aggregate was used. The effect of the moisture states of the aggregates on the strength of the concretes prepared with OD and SSD state aggregates at early age (i.e., 3 and 7 days) was noticeable. The concrete prepared with the AD aggregates achieved the highest average strength values at 3, 7 and 28 days. However, at 28 days, the concrete strengths prepared with different types of aggregates were similar. The results suggested that an AD aggregate that contains not more than 50% recycled aggregate is optimum for producing normal strength recycled aggregate concrete.     

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。     

Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete

In this study recycled coarse aggregates obtained by crushed concrete were used for concrete production. Four different recycled aggregate concretes were produced; made with 0%, 25%, 50% and 100% of recycled coarse aggregates, respectively. The mix proportions of the four concretes were designed in order to achieve the same compressive strengths. Recycled aggregates were used in wet condition, but not saturated, to control their fresh concrete properties, effective w/c ratio and lower strength variability. The necessity to produce recycled aggregate concrete with low-medium compressive strength was verified due to the requirement of the volume of cement. The influence of the order of materials used in concrete production (made with recycled aggregates) with respect to improving its splitting tensile strength was analysed. The lower modulus of elasticity of recycled coarse aggregate concretes with respect to conventional concretes was measured verifying the numeral models proposed by several researchers.     

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.     

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。