再生微粉基本性能及胶砂强度的试验研究

测试了废弃混凝土经破碎筛分后得到的再生微粉的物理性质及主要化学成分;将再生微粉作为矿物掺合料取代水泥,研究了再生微粉取代率对水泥胶砂试件抗折和抗压强度的影响规律;以Ca(OH)2和Na2Si O3·9H2O作为激发剂,研究了其对再生微粉活性的激发效果。试验表明:研磨处理后的再生微粉平均粒径与普通硅酸盐水泥的平均粒径相差不大;再生微粉的化学成分与普通硅酸盐水泥的化学成分很接近;再生微粉水泥胶砂抗折和抗压强度均随着再生微粉掺量的增加而减小,Ca(OH)2和Na2Si O3·9H2O两种激发剂均能激发再生微粉的活性,提高再生微粉水泥胶砂的强度。     

耦合活化对废弃混凝土再生微粉活性的影响

通过机械力、化学及热力耦合活化方法提高再生微粉的活性,研究粉磨时间、水玻璃模数与掺量、养护温度与时间对废弃混凝土再生微粉活性及硬化浆体微观结构的影响。结果表明：废弃混凝土再生微粉平均粒径从89.93μm降至24.71μm时,其强度活性指数较原粉提高26%。利用水玻璃激发再生微粉可制备碱激发再生微粉胶凝材料,当水玻璃模数为1.4,Na2O掺量为6%时,28、90 d净浆试件抗压强度分别为11.5、18.2 MPa。在养护温度为60℃,养护时间为6 h的条件下,28 d净浆试件抗压强度提高28.1%。随着养护温度的升高,水化产物与碳化产物相继增多,对于提高早期强度有一定的促进作用,但是养护温度过高会使结构易产生裂缝,后期强度随养护时间的延长呈下降趋势。     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土抗碳化性能研究

设计了单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉的3个系列自密实混凝土试件.通过快速碳化试验、吸水试验,研究单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉对自密实混凝土抗碳化性能的影响.结果表明:当粉煤灰单掺掺量大于40%(质量分数)后,随着粉煤灰掺量的增大,自密实混凝土抗碳化能力迅速下降;粉煤灰与矿渣微粉复掺可显著缓和大掺量粉煤灰自密实混凝土抗碳化性能的下降.矿物掺合料对自密实混凝土抗碳化性能的影响存在正负效应.     

碱激发和复合激发下废弃混凝土再生微粉活性分析

为提高市政固体废弃物的利用率,改善再生制品的性能,本试验采用碱激发剂和复合激发剂对废弃混凝土微粉活性进行激发,研究了激发剂种类和掺量对再生微粉活性的影响,测试了不同掺量下砂浆的抗压强度,并通过SEM等测试手段对试样的微观结构进行了评价。结果表明:再生微粉的活性较低,当掺量 25%时,砂浆抗压强度随其掺量的增加急剧降低;不同激发剂对再生微粉激发效果不同,Na_2CO_3激发效果最好,CaSO_4次之,三乙醇胺最差,三乙醇胺对砂浆3d抗压强度有较好的增强作用;复合激发剂(Na_2CO_3+CaSO_4)可以显著提高再生微粉的活性,Na_2CO_3+CaSO_4的比例为3∶1,当掺量为5%时激发效果最佳,当微粉掺量不超过50%时,砂浆28d抗压强度达到32 MPa。     

掺再生微粉混凝土的早期抗裂性能

粉磨废弃混凝土制得再生微粉(Ⅰ,Ⅱ).通过强度试验对再生微粉的活性进行研究,通过平板试验对掺再生微粉混凝土的早期抗裂性能进行研究.结果表明:再生微粉Ⅰ的活性与矿粉相当,再生微粉Ⅱ的活性低于矿粉;掺再生微粉混凝土的初裂时间推迟,最大裂缝宽度及长度均减小,总裂缝面积亦减小,即再生微粉对混凝土早期抗裂性能有明显的改善作用;综合抗裂性能指标来看,再生微粉Ⅰ对混凝土早期抗裂性能的改善效果最好,再生微粉Ⅱ次之,而矿粉最差.上述结果为再生微粉作为混凝土掺和料的可行性提供试验支撑.     

再生微粉混凝土的抗压强度及其活性激发

将再生微粉作为矿物掺合料,以一定比例等量取代水泥应用于水泥混凝土后,研究不同取代率的再生微粉混凝土的抗压强度的差异,分析再生微粉掺量对混凝土抗压强度的影响规律。采用化学激发和物理激发的方法对不同取代率的再生微粉混凝土进行活性激发,分析不同活性激发处理对再生微粉混凝土抗压强度的影响。结果表明:再生微粉在一定掺量之内对混凝土的抗压强度有促进作用,其最佳掺量在10%左右;相同掺量情况下,Ca(OH)_2对再生微粉混凝土的激发效果最优,随着再生微粉掺量的增加,激发效果明显降低。     

纳米粒子和钢纤维增强混凝土抗碳化和抗渗性能

为探明纳米粒子和钢纤维对混凝土抗碳化性能和抗渗性的影响,采用混凝土渗水高度试验法测得了抗渗试件在压力水作用下的渗水高度,并对试件进行了3,7,14 d,28 d碳化试验,测得了试件相应龄期的碳化深度。纳米粒子的掺量分别为1%,3%,5%,7%,9%,钢纤维体积掺量分别为0.5%,1%,1.5%,2%,2.5%。试验结果表明:纳米SiO_2在一定掺量范围内可以提高混凝土的抗碳化性能,但过量就会对混凝土抗碳化性能产生不利影响;随着纳米SiO_2掺量的增加,混凝土的抗渗透性能先增强后降低;掺入适量钢纤维可以提高纳米混凝土的抗碳化性能,但过量的钢纤维会降低纳米混凝土的抗碳化性能;掺入钢纤维会降低纳米混凝土的抗渗性能。     

废弃混凝土再生微粉掺量与粒度等级对胶砂试件力学性能的影响

废弃混凝土在破碎制备再生骨料的过程中会产生许多粒径在0.16 mm以下的细小颗粒,称为微粉。这些微粉主要为混凝土中硬化的水泥石破碎时形成的,其具有一定的活性。将废弃混凝土微粉进行再生利用对减轻环境污染和节约成本具有重要意义。从废弃混凝土再生微粉的掺量和粒度等级角度研究了对胶砂试块强度的影响,以期指导工程实际应用。研究结果表明,在再生微粉细度不变的情况下,随着再生微粉掺量的增加,胶砂试件3 d的抗折强度和抗压强度均呈现先升高后降低的趋势,7、28 d的抗折强度和抗压强度均呈现递降的趋势,当再生微粉掺量为10%时,可有效提高胶砂试件的早期强度,综合考虑对各龄期力学性能的影响,最佳掺量为10%;当再生微粉掺量为10%时,对于50～160、5～50、<5μm这3种不同的粒度等级的再生微粉,粒径<5μm的活性高,有利于提升胶砂试件的强度。     

冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土试验研究

通过在含有100%再生粗骨料的混凝土中同时掺入20%的矿渣和0%,15%,30%掺量的粉煤灰,并进行碳化、冻融和冻融-碳化耦合试验,研究冻融和碳化环境对再生混凝土耐久性的影响,对比分析试件抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量、碳化深度的变化规律,建立冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土抗压强度模型。结果表明:粉煤灰掺量为15%时,再生混凝土的抗冻性能最好,当冻融次数大于100次后,粉煤灰对再生混凝土抗冻性能的促进作用开始减弱;粉煤灰掺量越多,再生混凝土的抗碳化性能越弱,当粉煤灰掺量为30%时,其碳化深度是粉煤灰掺量为0试件的2倍以上;在冻融-碳化耦合环境中,冻融作用促进了碳化深度的增长,碳化作用加剧了矿渣-粉煤灰再生混凝土的冻融破坏;建立的矿渣-粉煤灰再生混凝土冻融-碳化耦合抗压强度模型能较好地反应冻融-碳化耦合环境下的抗压强度退化规律。     

大掺量矿物掺合料再生混凝土力学性能和抗碳化性能的试验研究

设计了再生粗骨料取代率为30%、50%,粉煤灰和矿渣微粉按1:1复掺且掺量为30%、50%的一组再生混凝土,以及一组普通混凝土。以矿物掺合料掺量、再生粗骨料取代率为影响因素,开展大掺量矿物掺合料再生混凝土抗压强度和抗碳化性能的试验研究。结果表明,采用粉煤灰和矿粉复掺技术,较高质量的再生粗骨料、骨料级配良好的条件下,取代率为30%时,再生混凝土的强度均超过了不加矿物掺合料的普通混凝土,取代率增至50%时,强度最低仍可达到55.1MPa。所有配合比再生混凝土28d碳化深度均未超过3.0mm,可不必担心碳化问题。分析了矿物掺合料对再生混凝土强度和抗碳化性能的影响机理。