再生混凝土劈拉强度的影响因素及预测模型

试验利用5~20 mm的再生粗骨料替代天然骨料,设计42组不同再生骨料取代率(0、30%、50%、70%、100%)、粉煤灰掺量(0、20%、30%、40%)和水胶比(0.40、0.35、0.30)的再生混凝土和普通混凝土的试验方案,探讨取代率、水胶比、养护龄期和粉煤灰掺量对再生混凝土劈拉强度的影响规律。基于42组抗压强度和劈拉强度的关系,提出劈拉强度的预测模型。结果表明:再生混凝土的劈拉强度随着再生骨料取代率的增加呈先增加后减小的趋势,以取代率为50%时,其劈拉强度最大。养护龄期的延长或水胶比的降低都能提高再生混凝土的劈拉强度,但是当粉煤灰掺入后,再生混凝土劈拉强度的奇异点在粉煤灰掺量为30%时达到最大。基于42组再生混凝土的抗压强度和劈拉强度的关系,提出了劈拉强度的预测模型,结果发现,其适用性较好,可以采用该公式进行预测。     

纤维再生混凝土力学性能试验及破坏分析

采用正交试验法研究了再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量以及纤维类别对纤维再生混凝土抗压强度、劈拉强度及抗折强度的影响.利用扫描电镜及螺旋CT扫描技术分析纤维再生混凝土的内部破坏.结果表明：再生粗骨料掺量是影响纤维再生混凝土28d和90d抗压强度的重要因素;纤维类别是影响纤维再生混凝土28d劈拉强度和抗折强度的重要因素.以再生粗骨料掺量为50%(质量分数)、粉煤灰掺量(质量分数)为20%、减水剂掺量(质量分数)为0.5%和铣削波纹型钢纤维掺量(体积分数)为1.0%进行设计强度为C35的纤维再生混凝土的配制,可使其获得良好的和易性,并满足强度要求.再生粗骨料与砂浆界面处产生裂缝,导致了纤维再生混凝土强度较低.     

粉煤灰对再生混凝土性能的影响研究

采用超量取代法向再生混凝土中掺加粉煤灰,粉煤灰再生混凝土龄期90d强度与普通再生混凝土龄期28 d强度进行比较,得出随着粉煤灰、再生骨料掺量的增加,粉煤灰再生混凝土的抗压强度、劈拉强度稍有减小。随着引气减水剂掺量的增加粉煤灰再生混凝土的抗压强度、劈拉强度均呈减小趋势。     

RPC强化骨料掺量对再生混凝土强度的影响

利用活性粉末混凝土(RPC,reactive powder concrete)浆液对再生粗骨料进行浸泡包裹处理得到强化骨料,分析了强化骨料+再生骨料、强化骨料+天然骨料、再生骨料+天然骨料这3种粗骨料组合情况下,强化骨料或再生骨料掺量对再生混凝土不同龄期抗压强度、劈拉强度和抗折强度的影响.结果表明:经RPC浆液强化处理后的再生骨料吸水率降低,压碎值显著减小.强化骨料+再生骨料组合情况下,再生混凝土不同龄期的抗压强度均随强化骨料掺量的增大而降低;而另外两种组合情况下,再生混凝土不同龄期的抗压强度均随强化骨料或再生骨料掺量的增大而增大.强化骨料+再生骨料和强化骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土劈拉强度均随强化骨料掺量的增大而增大;而再生骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土劈拉强度与再生骨料掺量的规律性不明显,表现出较大的离散性.强化骨料+再生骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度总体上随强化骨料掺量的增大而减小;强化骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度与强化骨料掺量的规律性较复杂;再生骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度随再生骨料掺量的增大而增大.折后抗压强度和普通抗压强度一样能较好地反映强化骨料或再生骨料掺量对再生混凝土强度的影响规律,在掺量相同的情况下,折后抗压强度普遍比普通抗压强度低,3种骨料组合中两者比值均稳定在0.93;折后劈拉强度比普通劈拉强度能更好地反映强化骨料或再生骨料掺量对混凝土强度的影响规律,在其掺量相同的情况下,折后劈拉强度基本上比普通劈拉强度高,3种骨料组合的两者比值差异较大.提出了有效水灰比和名义水灰比的概念,有效水灰比是决定再生混凝土强度的最主要因素,若比较强化骨料掺量对再生混凝土强度的影响,必须保持有效水灰比一致,而非名义水灰比一致.     

再生混凝土的用水量和强度试验研究

研究了利用简单破碎再生粗骨料、细骨料,颗粒整形再生粗骨料、细骨料及天然骨料所配制的几组混凝土的用水量和强度。结果表明,再生细骨料对混凝土的用水量和抗压强度影响显著,颗粒整形可以显著改善再生骨料的性能,其中颗粒整形再生粗骨料性能基本接近天然粗骨料,而简单破碎再生细骨料性能最差。随着水泥用量的增大,混凝土的抗压强度和劈拉强度均有所增大,其中再生骨料对混凝土抗压强度的影响程度有所减小,而对劈拉强度比的影响规律基本不变。与抗压强度截然相反,颗粒整形粗骨料棱角少且表面光滑,因此,混凝土的劈拉强度比简单破碎的粗骨料低。     

正交法分析再生粗骨料混凝土的基本性能

采用正交法试验分析了再生粗骨料掺量、聚丙烯纤维掺量和引气减水剂掺量3个配合比因素对再生混凝土抗压强度、劈拉强度和抗压弹模的影响,用再生粗骨料掺量为70%、聚丙烯纤维掺量为O.7%和引气减水剂掺量为0.2%的参数进行配合比设计,可使设计强度为C30的再生混凝土获得良好的和易性和较高的强度.通过对混凝土拌合物含气量的测定,分析得出了随着引气减水剂掺量的增加,含气量增加1%时,再生混凝土的抗压强度降低4.1%,劈拉强度降低7.7%,抗压弹模降低3.9%.将再生粗骨料经机械强化后,可使再生混凝土的抗压强度提高约13%.结果表明:引气减水剂和再生粗骨料掺量是影响这3个力学性能的重要因素.     

粉煤灰取代水泥对再生混凝土砖性能的影响

为提高建筑垃圾和粉煤灰的利用率,采用再生骨料、水泥和粉煤灰制备再生混凝土砖。分别研究了粉煤灰等质量取代水泥对再生混凝土砖表观密度、孔隙率、抗压强度、抗折强度及比强度的影响。试验结果表明:尤其在14 d龄期,粉煤灰取代20%水泥时,再生混凝土砖试件的抗压强度、抗折强度及比强度有明显提高;28 d龄期,再生混凝土砖的力学性能也有提升,表观密度减小,孔隙率变化不大。     

正交法分析再生混凝土基本力学性能

用正交分析法分析矿渣粉、粉煤灰、引气剂、聚丙烯纤维和再生粗骨料5个因素对再生混凝土抗压和劈拉强度的影响,得出再生混凝土的最佳配合比。试验表明:粉煤灰和矿渣粉是影响再生混凝土力学性能的主要因素;随着粉煤灰掺量增加,再生混凝土28 d抗压强度和劈拉强度分别降低2.6%～8.8%和0.6%～4.7%,粉煤灰掺量30%的再生混凝土90 d抗压强度比28 d提高了49%;再生混凝土的强度随着矿渣粉掺量的增加呈增大趋势,抗压强度增幅为4.9%～8.1%,劈拉强度增幅为0.4%～4.6%。     

再生骨料透水混凝土力学性能的影响因素研究

试验研究了连通孔隙率、聚丙烯纤维、聚合物乳液、颜料及增强料对再生骨料透水混凝土力学性能的影响,结果表明:连通孔隙率越高,透水混凝土强度越低;聚丙烯纤维对再生骨料透水混凝土的抗压强度有一定的提高作用,但是对弯拉强度提高不明显;采用的聚合物乳液降低了再生骨料透水混凝土的抗压强度,对弯拉强度有略微的提高作用;采用的无机增强料对再生骨料透水混凝土的28d抗压强度和弯拉强度提高20%左右;无机颜料对混凝土的强度影响不大;再生骨料透水混凝土可以达到《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135-2009中透水系数、连续孔隙率、抗压强度、弯拉强度的性能要求。     

制备工艺对再生骨料混凝土性能的影响

考虑水灰比为0.50、0.25及用量只有最前者一半的水泥净浆浸泡再生粗骨料混凝土制备工艺、普通工艺和两阶段制备工艺,测定了由其拌制的再生混凝土的性能。结果发现,水灰比为0.50的全部水泥净浆浸泡再生骨料制备工艺,可提高再生混凝土28 d的抗压强度,但效果并不显著;56 d抗压强度反而有所降低,这两种龄期的劈拉强度均较低,且抗压强度离散性大;水灰比为0.25的全部水泥净浆浸泡再生骨料制备工艺,抗压、拉强度均最低,抗压、拉强度离散性大。用量一半的水泥净浆浸泡再生骨料工艺,有较高的抗压、拉强度,且强度离散性较小,但不及普通工艺和两阶段制备工艺。两阶段制备工艺不但能提高再生混凝土的抗压强度、劈拉强度,还能改善其工作性能,且强度离散性小,是制备再生混凝土的一种最优工艺。由普通工艺制备的再生混凝土,抗压、抗拉强度值均较高,强度离散性也较小,且工艺简单,也是一种较好的制备工艺。     

单一纤维对道路混凝土力学性能影响

研究了钢纤维和聚丙烯纤维对道路混凝土力学性能的影响。试验中两种规格的钢纤维以1∶1加入混凝土,体积掺量为0.6%~1.2%,聚丙烯纤维体积掺量为0.1%~0.3%。研究表明,钢纤维的加入对混凝土的抗压强度、抗折强度和劈拉强度都有不同程度的提高,掺量为0.9%时,增强效果最为明显。掺入聚丙烯纤维对抗压强度无增强作用,对抗折强度和劈拉强度有一定影响,以0.1%的掺量最为合理。     

砂率对钢锭铣削型钢纤维混凝土性能的影响

通过一系列试验对钢纤维混凝土力学性能进行了研究,主要分析了砂率对钢锭铣削型钢纤维增强混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度等力学性能的影响,得出了钢锭铣削型钢纤维增强混凝土在不同水泥用量下的合理砂率.     

钢纤维类型和掺量对高强混凝土力学性能的影响

混凝土加入钢纤维被认为是一种有效增加混凝土韧性,提高力学性能的手段。本文通过掺加不同类型和不同掺量的钢纤维,测试了混凝土的抗压、抗折和劈拉强度,研究了纤维类型和掺量对力学性能的影响。结果表明,混凝土抗压强度随着镀铜微丝型钢纤维掺量的增加而增大,而端钩型、铣削型和熔抽型钢纤维的种类和掺量对混凝土抗压强度的影响并不显著。无论掺加何种类型纤维,纤维的掺入对抗折强度的贡献均大于对抗压强度的贡献。混凝土劈拉强度对纤维的端钩、直径、长度和表面状态等因素敏感,纤维类型对混凝土的劈拉强度影响显著。     

钢纤维高强轻骨料混凝土力学性能的试验研究

轻骨料混凝土强度的提高导致了其脆性性能的增加,掺入钢纤维能对轻骨料混凝土起到增强、增韧效果。通过试验系统研究了LC50高强轻骨料混凝土在钢纤维体积率为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时的基本力学性能,包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、泊松比和弯曲韧性等,并与国内外一些相关试验的结果进行了比较。试验结果表明:掺入钢纤维提高了轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量,显著提高了轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性。掺入钢纤维与否,以及采用轻骨料还是普通碎石骨料对混凝土的泊松比无明显影响。     

磁化水钢纤维混凝土压拉性能试验与分析

为提高钢纤维混凝土的压拉性能,将磁化水技术应用到钢纤维混凝土中。对磁化水水流速度与钢纤维体积率进行正交试验,并制作标准试块进行压拉强度试验,研究磁化水对钢纤维混凝土压拉性能的影响。试验结果表明:磁化水能有效提高钢纤维混凝土的压拉强度,当磁场强度为285 mT,水流速度为2.1 m/s,钢纤维体积率为1.8%时,磁化水钢纤维混凝土的压拉强度与素混凝土相比,28天立方体抗压强度提高23.71%,劈裂抗拉强度提高43.63%。对磁化水增强钢纤维混凝土压拉性能机理进行分析可知,磁化水能通过提高混凝土压拉强度和改善钢纤维与混凝土间的界面粘结力,增强钢纤维混凝土的压拉性能。     

砂率对剪切型钢纤维增强混凝土性能的影响

试验研究了用水量、水灰比、钢纤维长度和体积分数变化条件下砂率对薄板剪切型钢纤维增强混凝土的拌和物工作性及立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:钢纤维在基体混凝土拌和物中的“棚架”效应导致了钢纤维混凝土拌和物的坍落度降低,在基体混凝土易于振动成型的情况下,这种效应迅速减弱而不明显影响钢纤维混凝土的振动成型.随着砂率的增大,钢纤维混凝土的拌和物坍落度及立方体抗压强度和劈裂抗拉强度呈现先增大后减小的规律.提出了薄板剪切型钢纤维增强混凝土的合理砂率取值与配合比设计的建议.     

有早期受荷经历的钢纤维混凝土强度试验研究

通过对钢纤维混凝土在未达到设计强度前曾受过荷载非破坏性试验的试件进行后期强度试验,研究了这种早期受荷经历对钢纤维混凝土抗折强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的影响,进行了改变早期加荷时间、早期荷载水平和钢纤维掺量等因素的比较,并与普通混凝土做对比。试验结果表明,早期受荷使钢纤维混凝土的后期强度降低,这种不利影响比对普通混凝土的影响小,但在低含纤率时要给予足够重视;在工程中如需要在较早时期作用较大荷载时,增加钢纤维掺量是减小其后期抗折和抗拉强度降低幅度的一项有效措施,并做了相关的机理分析。     

海水海砂钢纤维混凝土的基本力学性能

制备了强度等级为C30、C50和C70的海水海砂钢纤维混凝土试件,通过180个标准立方体和72个棱柱体试件,完成了工作性、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,得到了基于两种规范模式下海水海砂钢纤维混凝土的弹性模量与立方体抗压强度的关系公式。结果表明,海水海砂能够配置成工作性良好的高强混凝土,钢纤维有利于提升混凝土拌合物的流动性。对于混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量四个指标,海水海砂混凝土均略低于普通混凝土,且随着混凝土强度等级的提高,差距逐渐减小,此外,随着钢纤维体积掺量的增加,上述指标值均逐渐增大。海水海砂混凝土的弹性模量与抗压强度关系模型与试验数据吻合较好,且具有一定安全储备,可供沿海、海岛土木加固工程借鉴。     

掺有纤维的高强混凝土劈拉性能试验研究

通过63个100mm×100mm×100mm和63个150mm×150mm×150mm高强混凝土和钢纤维、聚丙烯纤维高强混凝土试件的劈拉试验,探讨了纤维体积率(纤维掺量)及纤维类型对高强混凝土劈拉强度和变形性能的影响,提出了不同类型的钢纤维对高强混凝土劈拉强度的增强系数和劈拉强度的计算公式。     

钢纤维增强粉煤灰自密实混凝土力学性能

采用粉煤灰取代40％水泥来制备粉煤灰自密实混凝土(SCC),研究其工作性、基本力学性能和轴压变形性能随钢纤维体积分数的变化规律.结果表明:粉煤灰SCC的工作性随钢纤维体积分数的增加而降低,当钢纤维体积分数大于0.75％时,粉煤灰SCC的工作性降幅最大;钢纤维体积分数对粉煤灰SCC抗压强度的影响不明显,但能够显著改善其劈...