预拌C40再生粗骨料混凝土力学性能研究

以水灰比、再生粗骨料替代率和龄期为变量,配制预拌C40再生粗骨料混凝土,研究其力学性能。研究发现:预拌再生粗骨料混凝土抗压破坏形态与普通混凝土较为相似;水灰比一定时,伴随再生粗骨料替代率的增加,28 d立方体抗压强度会逐渐减低;再生粗骨料替代率一定时,伴随水灰比的降低,28 d立方体抗压强度会逐渐提高;龄期较小时,伴随再生粗骨料替代率的增加,立方体抗压强度会先升高后降低;当龄期增大后,伴随再生粗骨料替代率的增加,立方体抗压强度会逐渐降低;力学能最优配合比为水灰比为0.36、再生粗骨料替代率为30%,其配合比下的强度能够达到C40混凝土强度要求;同时,现行规范强度比计算式不适用于预拌再生骨料混凝土,经数据分析后提出相应的计算式,适用性需进一步研究。     

预拌锂渣再生骨料混凝土力学性能试验研究

本文以再生骨料取代率、锂渣掺量与水灰比为变量,配制锂渣再生骨料混凝土进行预拌处理,进行力学性能试验研究。研究发现:预拌处理后,锂渣再生骨料混凝土试件可达到预拌混凝土力学性能要求,不同龄期对抗压强度有不同程度的影响;水灰比一定时,再生骨料取代率50%、锂渣掺量20%的28d立方体抗压强度最高;根据试验结果对强度比αc进行线性关系拟合,提出了适用于预拌锂渣再生骨料混凝土抗压强度比的计算公式。     

成型方式对再生混凝土性能影响的试验研究

通过试验研究了真空脱水、净浆裹石和粗骨料预湿三种成型方式对再生粗骨料混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:(1)随着真空度的增加,再生粗骨料混凝土抗压强度是先增大后减小,最佳真空度为0.06MPa;抗氯离子渗透性能是先增强后减弱,最佳真空度为0.04MPa。(2)净浆裹石对再生粗骨料混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能有一定的影响。用水泥和75%的水拌制的净浆裹石能明显提高再生粗骨料混凝土的抗压强度;用水泥和50%的水拌制的净浆裹石能明显改善再生粗骨料混凝土的抗氯离子渗透性能。(3)再生粗骨料混凝土抗压强度随着预湿再生粗骨料水量的增加而增大;抗氯离子渗透能力随着预湿再生粗骨料水量的增加是先增强后减弱,最佳预湿用水量为配合比水量的3%。     

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。     

包浆再生骨料混凝土力学与收缩性能试验研究

基于建筑废弃物资源化利用的发展理念,制备了包浆再生骨料混凝土,试验研究了应用不同处理方法的再生骨料对该混凝土材料的抗折强度、抗压强度和收缩性能的影响规律,建立了收缩模型,并运用秩和检验方法检验了其显著性;采用扫描电镜图像分析(SEM)研究了混凝土界面过渡区的结构。试验结果表明:包裹用水泥浆中胶粉和硅粉协同作用可以明显改善包浆再生骨料混凝土界面过渡区的结构,提高抗压强度和抗折强度;再生骨料包浆3 d拌制的混凝土强度较高,收缩最大,包浆28 d拌制使得混凝土收缩最小;硅粉对包浆再生骨料混凝土35 d之前的收缩抑制效应明显,35 d之后胶粉抑制效应显著;包浆再生骨料混凝土收缩率与龄期满足指数函数关系,且在水平α=0.01下其相关关系显著。     

制备工艺对再生骨料混凝土抗压强度影响研究

通过①单独采用再生粗骨料强化处理工艺;②单独采用再生骨料混凝土二次搅拌工艺;③同时采用再生粗骨料强化处理工艺和再生骨料混凝土二次搅拌工艺等三种方式制备不同强度等级的再生骨料混凝土,分析抗压强度的变化规律.试验结果表明:三种工艺均可不同程度地提高再生骨料混凝土7、28d抗压强度.相比之下,工艺③是最佳制备工艺.     

预湿与附加组合用水量对C20再生粗骨料混凝土性能影响研究

研究了预湿与附加组合用水量对C20再生粗骨料混凝土流动性能与抗压强度的影响。结果表明，组合方式下，预湿处理后的再生粗骨料能够更加快速、充分的吸收附加用水，更便于对附加用水量的调控，且能够显著提高混凝土拌合物的流动性能保持能力，但当组合用水量过多时，再生粗骨料混凝土的28 d抗压强度整体呈降低趋势。     

掺废旧混凝土再生骨料干粉砌筑砂浆的性能研究

对掺废旧混凝土再生骨料干粉砌筑砂浆的技术性能进行了研究。结果表明,当再生骨料掺量为20%左右时,硬化砂浆的28d抗压强度达到峰值,再生骨料掺量为40%时,硬化砂浆的28 d抗压强度与不掺再生骨料的砂浆基本相当;通过添加Ⅱ级粉煤灰、保水增稠剂(HPMC)及自制调节剂(J-1),优化砂浆2 h稠度损失率、保水率、凝结时间、28 d抗压强度及抗冻性能等,制备出各项指标均符合GB/T 25181—2010《预拌砂浆》要求的M10普通干粉砌筑砂浆,验证了废旧混凝土再生骨料应用于干粉砌筑砂浆的可行性。     

预湿与附加用水组合处理方式下高红砖含量再生粗骨料替代率对C20混凝土性能影响研究

研究了预湿与附加用水组合处理方式下，高红砖含量再生粗骨料替代率对C20再生粗骨料混凝土流动性能与抗压强度以及界面微观结构的影响。结果表明，在预湿与附加用水组合处理方式下，当高红砖含量再生骨料替代率小于50%时，混凝土流动性能与抗压强度受再生骨料替代率的影响较小；当再生骨料替代率超过50%后，即便采用预湿与附加用水组合处理方式，混凝土减水剂用量仍显著增大，混凝土流动性能受到明显影响，同时混凝土7、28 d抗压强度均显著降低；高红砖含量再生粗骨料对混凝土骨料与浆体界面结构的弱化作用，是其替代率过大时，混凝土抗压强度降低的主要原因。     

低品位全珊瑚骨料混凝土强度提升技术研究

采用筒压强度为3.72 MPa的低品位全珊瑚骨料配制LC30与LC50混凝土,针对低品位全珊瑚骨料混凝土28 d抗压强度很难超过50 MPa的问题,开展了基于水胶比、骨料预湿和人工海水拌养的抗压强度提升技术研究。结果表明:珊瑚骨料混凝土抗压强度随水胶比减小先增后减,水胶比0.20为极限水胶比,此时混凝土抗压强度最高;预湿骨料对水胶比较大的LC30混凝土强度提升较小,对于低水胶比的LC50珊瑚骨料混凝土强度提升明显;海水拌养有利于珊瑚骨料混凝土早期强度增长,但对28 d强度没有显著影响。     

纳米SiO2和粉煤灰复掺对再生混凝土性能的影响

使用质量取代法研究粉煤灰和纳米SiO₂单掺及复掺对再生混凝土(RAC)工作性能、抗压强度(7,28,90 d)、抗折强度(28 d)和劈裂抗拉强度(28 d)的影响。浇筑试样时,基于现有的搅拌方式,提出了新的两阶段搅拌法,先将再生粗骨料和纳米SiO₂、附加水进行搅拌,使得部分纳米SiO₂颗粒能够被再生粗骨料吸收,用于填补老砂浆孔隙和微裂缝。结果表明:随着纳米SiO₂掺量增加,再生混凝土的坍落度逐渐减小,复掺粉煤灰能够减少纳米SiO₂引起的坍落度损失; 粉煤灰掺量不变的情况下,再生混凝土抗压、抗折和劈裂抗拉强度随着纳米SiO₂掺量的增加而增加; 复掺纳米SiO₂和粉煤灰不但能够补偿再生混凝土由粉煤灰引起的早期强度降低,而且90 d龄期抗压强度明显高于2种材料单掺的再生混凝土; 纳米SiO₂掺量(质量分数)为1%时,再生混凝土在90 d龄期的抗压强度相对再生混凝土提高了3.0 MPa; 复掺纳米SiO₂和粉煤灰对再生混凝土的抗折强度、劈裂抗拉强度也有显著提升,S2F30的抗折强度相对于F30增加了24.17%,且劈裂抗拉强度高于2种材料单掺的再生混凝土,相对于F30提高了12.68%。     

掺合料裹骨料工艺对再生骨料混凝土性能的影响

采用一种掺合料裹骨料搅拌工艺,在水泥裹骨料工艺基础上,进一步改善再生骨料-水泥石界面过渡区,提高再生混凝土性能,研究了搅拌工艺、新拌混凝土坍落度、掺合料品种对再生混凝土强度和抗氯离子渗透性的影响.结果表明,采用掺合料裹骨料工艺,可在水泥裹骨料工艺基础上进一步大幅度提高早龄期强度和抗氯离子渗透性能,对后期强度和抗氯离子渗透性也有提高,但幅度较小;提高新拌混凝土坍落度有助于提高强度,但对抗氯离子渗透性能略有影响,采用掺合料裹骨料工艺可减小坍落度对再生混凝土性能的影响;采用矿渣掺合料更有助于提高再生混凝土强度和抗氯离子渗透性能.     

Effect and mechanism of surface-coating pozzalanics materials around aggregate on properties and ITZ microstructure of recycled aggregate concrete

A novel triple mixing method (TM) was developed to realize surface-coating of aggregate with pozzalanics materials for further improving microstructure of interfacial transition zone (ITZ) and properties of recycled aggregate concrete (RAC). Effects of mixing method and coating by various admixtures on compressive strength and chloride ions penetration resistance of RAC were investigated. Through preparing the new–old–new concrete sandwich specimen and SEM observation of the old concrete surface after fracture, effect of surface-coating of the recycled aggregate (RA) in RAC with various admixtures on ITZ microstructure was also studied. The results showed that properties of RAC can be further enhanced by using TM, as compared to that of using the double-mixing method (DM). Through SEM observation, it is revealed that the coated pozzalanic particles can consume CH accumulated in the pores and on the surface of the attached mortar to form new hydration products, which can not only in situ strengthen the RA, but further improve the microstructure of the ITZ, thus the strength and durability of the RAC was further enhanced.     

基于弹性模量的再生混凝土疲劳强度分析

通过试验与分析,建立了再生混凝土弹性模量与其疲劳强度的回归公式,结果表明:由该回归公式计算出的再生混凝土受压疲劳强度与试验结果接近,可用来预测再生混凝土的受压疲劳强度,并指导工程实践;初步验证了GB 50010—2002《混凝土结构设计规范》中普通混凝土受压疲劳强度的取值方法对再生混凝土同样适用.     

DSP强化与预处理的再生骨料混凝土强度及破坏机理分析

研究DSP浆液预处理再生骨料混凝土的强度和直接在组分中加入DSP浆液强化再生混凝土的强度,并与基准再生混凝土进行对比。试验结果表明,无论是立方体抗压强度,还是棱柱体抗压强度,DSP浆液强化再生混凝土的强度均为最高,比基准再生混凝土棱柱体强度提高25.6%(或26.7%);而对于DSP浆液预处理再生骨料混凝土,7 d立方体抗压强度高于基准再生混凝土,28 d立方体抗压强度则低于基准再生混凝土,28 d棱柱体抗压强度则各有高低。并对再生混凝土的破坏机理进行了分析。     

Mechanical properties of concrete with recycled coarse aggregate

This paper reports the results of an experimental study on some of the mechanical properties of recycled aggregate concrete (RAC) as compared to those of the conventional normal aggregate concrete (NAC). Ten mixes of concrete with target compressive cube strength ranging from 20 to 50 MPa were cast using normal or recycled coarse aggregates. The development of the cube compressive strength and the indirect shear strength at ages of 1, 3, 7, 14, 28 and 56 days, the compressive strength, the strains at maximum compressive stress and the modulus of elasticity tested by using concrete cylinders at 28 days are reported. The results show that the 28-day cube and cylinder compressive strength, and the indirect shear strength of recycled aggregate concrete were on the average 90% of those of natural aggregate concrete with the same mix proportions. For concrete with cylinder compressive strengths between 25 and 30 MPa, the modulus of elasticity of RAC was only 3% lower than that of NAC. The trends in the development of compressive and shear strength and the strain at peak stress in recycled aggregate concrete were similar to those in natural aggregate concrete.     

高品质再生骨料的生产及基本性能试验研究

为了提高再生骨料的品质,提出了一套高品质再生骨料生产工艺,与目前常规的再生骨料生产工艺相比,增加了机械磨损(干拌)和水冲洗两个流程.测试了利用新工艺生产的再生骨料的基本性能,并与天然骨料和常规再生骨料工艺生产的再生骨料进行了对比.结果发现,与常规工艺生产的再生骨料相比,新工艺生产的再生骨料品质显著提高,主要表现在密度增加、废旧水泥砂浆含量和吸水率降低、坚固性增加等.进一步研究了利用新工艺生产的高品质再生骨料混凝土的抗压强度,发现其与相同条件下普通混凝土差别不大.     

基于频率寻优的路面透水混凝土关键因素研究

分析了试验材料、搅拌工艺、成型方式、养护形式、测试方法等试验方法对路用透水混凝土抗压强度和透水系数的影响。选择合理的试验方法,采用3水平均匀试验,基于方差分析并进行F检验,研究了骨料粒径、骨灰比和水灰比等关键因素对透水性混凝土抗压强度和透水系数的影响规律,并利用频率分析对试验结果进行寻优。研究表明:透水性混凝土的强度和透水系数具有较好的指数关系,骨料粒径、骨灰比和水灰比是影响抗压强度和透水系数的关键因素,均达到显著及以上水平;当水灰比、骨灰比和骨料粒径分别为0.306~0.312 mm、4.20~4.309 mm和8.65~14.935 mm,可配制出28 d抗压强度为30.0~32.0 MPa、透水系数为10.5~12.5 mm/s的路用透水混凝土,能满足一般路面排水和强度要求。     

再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

以某10年龄期的既有建筑物废弃混凝土作为再生粗骨料原料,配制了坍落度达140 mm的C40泵送混凝土。以再生粗骨料取代率、粉煤灰取代率为主要研究参量,对配制的混凝土试块的立方体抗压、棱柱体抗压、劈裂抗拉和弹性模量等力学性能指标进行了系统的试验研究。结果表明,再生混凝土的抗压、劈裂抗拉破坏形态与普通混凝土基本一致。在满足坍落度一定的前提下,立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量随着再生骨料取代率的增加而降低,而随着粉煤灰取代率的增加而有所提升;劈裂抗拉强度离散性较大,无明显规律;各力学指标间关系受再生粗骨料和粉煤灰取代率的影响也不明显。研究结果可为再生粗骨料的应用提供参考。