矿粉和粉煤灰对机制砂混凝土力学性能及抗氯离子渗透性能的影响研究

以胶凝材料组成和胶凝材料用量为变量,采用RCM法,测定混凝土的氯离子渗透系数,探究30%矿粉、30%粉煤灰、15%矿粉和15%粉煤灰对机制砂混凝土力学性能和抗氯离子渗透性能的影响。矿粉取代率提升幅度为15%时,机制砂混凝土氯离子渗透系数减少了0.20×10^-12 m²/s;粉煤灰取代率增加幅度为15%时,机制砂混凝土氯离子渗透系数增大了0.05×10^-12 m²/s;当胶凝材料组成为15%矿粉和15%粉煤灰时,机制砂混凝土抗氯离子侵蚀性能最好。     

废轮胎再生混凝土抗氯离子侵蚀试验研究

为了研究废轮胎再生混凝土抗氯离子侵蚀性能,采用了DY-2501B氯离子快速测定仪,对废轮胎再生混凝土试件的氯离子含量进行了测定,研究了水灰比、橡胶取代率、再生粗骨料取代率对废轮胎再生混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响规律。结果表明:随着水灰比的增大,废轮胎再生混凝土抗氯离子侵蚀性能逐渐减弱,30~60 d内氯离子含量的增加速率减缓;随着橡胶取代率的增加,废轮胎再生混凝土内氯离子含量呈现先增加后减小的现象,而拐点因再生粗骨料取代率的变化而变化;废轮胎再生混凝土内氯离子含量随着再生粗骨料取代率的增加而增加,但当橡胶取代率为30%,再生粗骨料取代率为30%时氯离子含量下降。     

粉煤灰品质和取代率对再生混凝土抗冻性能影响

根据《混凝土用再生粗骨料》(GB/T 25177-2010),通过颗粒整形技术,将废弃砂石骨料制成Ⅰ类标准再生粗骨料。再生粗骨料全部取代天然骨料,粉煤灰按比例(=0%、10%、20%、30%)取代水泥制成粉煤灰类再生混凝土,研究粉煤灰品质和取代率对再生混凝土抗冻性能的影响。结果显示:Ⅰ级粉煤灰再生混凝土Ⅱ级粉煤灰再生混凝土,且随着胶凝材料用量增多,粉煤灰再生混凝土的抗冻性能提高。增加粉煤灰掺量,Ⅱ级粉煤灰再生混凝土能经受的冻融次数呈减小趋势,毛细吸水量成增大趋势,表明Ⅱ级粉煤灰削弱了再生混凝土抗冻性能,Ⅰ级粉煤灰再生混凝土的抗冻性能先增大后减小。     

再生细骨料种类和取代量对混凝土强度的影响

研究了简单破碎再生细骨料和颗粒整形再生细骨料混凝土的强度,重点讨论了再生细骨料种类、取代量、粉煤灰和胶凝材料用量等因素对再生混凝土强度的影响.结果表明:简单破碎再生细骨料混凝土的强度低于普通混凝土,且随着再生细骨料取代量的增加而降低;颗粒整形再生细骨料混凝土的强度高于普通混凝土,且随着再生细骨料取代量的增加而提高;再生细骨料混凝土的强度随着粉煤灰掺加而降低,胶凝材料用量越大,早期强度的降低幅度越大,粉煤灰对混凝土强度的降低幅度随着龄期的增加而有所减小;简单破碎再生细骨料可以配制C25至C50混凝土,颗粒整形再生细骨料可以配制C35至C60混凝土.     

再生骨料取代率对再生混凝土耐久性的影响

在对大量文献进行研究与对比分析的基础上,总结了近11年来各国再生混凝土耐久性的研究成果,包括再生混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性、耐磨性、抗碳化性.通过灰色关联度定量分析了再生混凝土氯离子渗透性影响因素的主次关系.结果表明:再生混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性和耐磨性随再生粗骨料取代率增加而变差,混凝土耐磨性随再生细骨料取代率的增加而变好,大部分混凝土的抗碳化性随再生粗骨料取代率增加而变差,少部分出现变异;通过灰色关联分析得到的再生混凝土氯离子渗透性影响因素从大到小依次为水灰比、掺合料、混凝土龄期.     

再生微粉混凝土渗透性实验研究

颗粒整形技术制备再生骨料过程中会产生15%左右的废弃微粉,该微粉主要由硬化水泥石和粗、细骨料的碎屑组成,具有一定的活性,如不加以利用,既造成浪费又会产生新的污染。本实验重点研究了在不同胶凝材料用量下,再生微粉取代率对混凝土渗透性的影响,并与S95级矿粉和粉煤灰进行对比。结果表明:再生微粉具有一定的活性,有利于混凝土渗透性能的提高,可用于制备混凝土。再生微粉取代率为胶凝材料总量的10%时,对混凝土的抗渗性能具有促进作用;当取代率高于30%时,会使混凝土的抗渗性能明显降低。     

再生细骨料混凝土的抗渗透性

通过ASTM C1202法测定再生细骨料混凝土的渗透性。实验结果表明:颗粒整形再生细骨料混凝土的抗渗透性略高于相应的简单破碎再生细骨料混凝土;再生细骨料混凝土的抗渗透性均随着细骨料取代率的增大而降低;粉煤灰掺量为30%时可使混凝土渗透性降低36.1%;胶凝材料用量每增加100kg/m3,混凝土渗透性降低约27.6%。再生细骨料混凝土具有较好的抗渗性。     

钢纤维粉煤灰再生混凝土强度正交试验研究

利用正交试验方法对钢纤维粉煤灰再生混凝土（以下简称再生混凝土）的强度性能进行了试验,考察了粉煤灰取代率（质量分数）、钢纤维掺量（体积分数）和再生粗骨料取代率（质量分数）对再生混凝土28d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并对试验结果进行了系统分析.结果表明：粉煤灰取代率对再生混凝土抗压与抗折强度的影响规律一致,但对其劈裂抗拉强度的影响规律却不相同;再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大,但钢纤维掺量对劈裂抗拉和抗折强度的影响显著,对抗压强度的影响较小;再生粗骨料取代率对抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响规律基本一致,强度总体上随再生粗骨料取代率的增大而增大.要使再生混凝土强度得到提高,需降低粉煤灰的取代率,增大钢纤维掺量和再生粗骨料取代率.当粉煤灰取代率在30%以内、钢纤维掺量在18%以内时,粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响最大,其次是再生粗骨料取代率,最次是钢纤维掺量;钢纤维掺量对再生混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度的影响最大,其次是粉煤灰取代率,最次是再生粗骨料取代率.     

抛填骨料对自密实混凝土性能的影响

通过均匀抛填骨料,制备了一种骨料含量高、胶凝材料用量少的自密实混凝土.研究了骨料取代率对自密实混凝土抗压强度、干缩率和氯离子渗透系数的影响,结果表明:随着骨料取代率的增加,自密实混凝土的抗压强度逐渐增加,当骨料取代率为20%(体积分数)时,自密实混凝土的抗压强度达到最大,随后迅速降低;自密实混凝土的干缩率和氯离子渗透系数随骨料取代率的增加而降低.     

高掺量粉煤灰混凝土在福州地铁地下车站工程中的应用研究

分析了福州地铁地下车站混凝土结构耐久性设计要求,以及我国相关标准和规定对粉煤灰掺量的要求。研究了不同掺量粉煤灰对混凝土力学性能、抗氯离子渗透性能、早期抗裂性能以及抗碳化性能的影响。结果表明:掺粉煤灰混凝土早期强度增长缓慢、后期强度增长较为显著;随粉煤灰掺量增加,混凝土抗压强度逐渐减小,混凝土抗氯离子渗透和早期抗裂性能逐渐增强,混凝土抗碳化性能逐渐降低。在粉煤灰等量取代水泥的情况下,单掺粉煤灰为胶凝材料用量25%~30%时,地下工程用混凝土力学性能和耐久性能相对较佳。     

预包浆再生骨料自密实混凝土力学与抗氯离子渗透性研究

研究了再生粗骨料替代率和骨料包浆对自密实再生混凝土力学性能和抗氯离子渗透性的影响.结果表明:当再生粗骨料替代率分别为30％、60％、100％时,与未包浆再生骨料混凝土相比,预包浆再生骨料混凝土的坍落扩展度分别提高了0.76％、3.33％、5.17％,抗压强度分别提高了5.9％、3.2％、6.1％,劈裂抗拉强度分别提高了...     

矿物掺合料和再生骨料对高性能再生混凝土渗透性的影响

重点研究了再生粗、细骨料取代量、矿物掺合料等因素对再生混凝土氯离子渗透性的影响.结果表明:高品质再生细骨料混凝土的抗渗性优于天然骨料混凝土,且随着再生细骨料取代率的增加而提高;高品质冉生粗骨料混凝土的抗渗性能接近天然骨料混凝土;在高效减水剂的作用下,掺入超细矿粉或硅灰,可制备工作性良好、抗渗性良好的高性能再生混凝土.     

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,测定再生混凝土试件中的氯离子浓度,分析了再生骨料、粉煤灰掺量、全浸泡与干湿循环方式对再生混凝土中氯离子渗透性能的影响.结果表明:再生混凝土抗氯离子渗透能力比普通混凝土差;掺入粉煤灰能提高再生混凝土抗氯离子渗透能力,粉煤灰最佳掺量为20%(质量分数);干湿循环方式可加快再生混凝土中氯离子的渗透速度.     

双轴受压下再生混凝土氯离子扩散规律

为了研究复杂应力状态下再生混凝土的氯离子传输特性,首先通过破碎不同水灰比的母体混凝土得到不同性能的再生粗骨料,并对天然混凝土和不同性能再生混凝土进行双轴受压试验。然后利用电场加速氯离子扩散和双轴受压装置测试了不同类型再生骨料混凝土和天然骨料混凝土在不同应力水平和不同应力比下的氯离子扩散系数,并利用压汞仪测试了混凝土内部的微观孔隙结构。最后建立了考虑双轴应力水平、再生骨料吸水率和粗骨料体积分数的再生混凝土氯离子扩散系数理论模型,并进行了试验验证。结果表明:来自不同母体混凝土的再生骨料中的附着老砂浆具有不同的孔隙结构,再生混凝土中老砂浆的孔隙率随着母体混凝土水灰比的增加而变大,进而影响再生混凝土的氯离子扩散性; 应力比相同时,随着双轴受压应力水平的增加,再生混凝土氯离子扩散系数普遍呈现先下降再上升的趋势,在应力水平约为0.5时再生混凝土氯离子扩散系数出现最小值; 在双轴受压荷载作用下,母体混凝土水灰比分别为0.4,0.5,0.6的再生混凝土氯离子扩散系数最多分别下降到无荷载时的0.76%,0.78%,0.78%。     

再生粗骨料混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对4组再生粗骨料混凝土粱和1组普通混凝土粱的对比试验分析,主要研究在相同混凝土强度下,不同取代率的再生粗骨料混凝土梁和普通混凝土梁在抗弯性能上的差异和共同点.试验结果分析表明:再生混凝土梁的受弯过程仍有弹性、开裂、屈服、破坏四个明显的特征;再生混凝土粱的极限承载力小于普通混凝土梁,并随着取代率的增加有减小的趋势;再生混凝土粱的抗弯刚度小于普通混凝土梁;再生混凝土抗裂度比普通混凝土差.     

再生混凝土早龄期拉伸徐变试验研究

为掌握再生混凝土的抗裂性能,通过单轴拉伸徐变试验,研究了再生粗骨料取代率(质量分数)、矿物掺和料掺量(质量分数)对再生混凝土早龄期拉伸徐变性能的影响.结果表明:再生粗骨料取代率为50%~100%的再生混凝土拉伸徐变较普通混凝土增加8%~31%;再生混凝土拉伸徐变随矿物掺和料掺量的增加而增大,粉煤灰单掺和粉煤灰+矿渣复掺可使再生混凝土拉伸徐变分别增加8%~32%,3%~22%.以混凝土拉伸徐变M-Burgers预测模型为基础,考虑再生骨料取代率和矿物掺和料掺量的影响,提出了适用于再生混凝土早龄期拉伸徐变的预测模型.     

再生骨料混凝土渗透性试验研究

对粗骨料取代率为100％的再生混凝土氯离子渗透性进行了试验研究,分析了不同强度等级下再生混凝土的氯离子渗透性,并与相同强度等级的普通混凝土进行了对比研究。结果表明：随着强度的提高,再生混凝土的抗氯离子渗透性相应提高;在相同强度等级下,再生混凝土与普通混凝土的氯离子渗透性相差不大。     

再生混凝土抗碳化性能试验研究

主要研究混凝土水胶比、水泥用量、再生粗骨料来源、掺合料、再生粗骨料取代率对碳化速率的影响规律。试验表明,再生粗骨料取代率在50%左右、水胶比在0.3左右时的再生混凝土密实程度达到最佳状态,混凝土的抗碳化性能相对最好。