基于巴氏芽孢杆菌矿化沉积的再生骨料改性试验研究

再生混凝土能够有效地实现对废弃混凝土的再利用,但由于骨料的自身缺陷,再生骨料会一定程度地降低混凝土的力学性能和耐久性能。基于一种脲酶菌巴氏芽孢杆菌矿化沉积特性对再生骨料进行改性处理,主要考察改性时间对再生骨料吸水率、质量变化率、表观密度和压碎指标等物理力学性能指标的影响。试验结果表明,巴氏芽孢杆菌矿化沉积能够有效提高再生骨料的质量和表观密度,并降低再生骨料的吸水率和压碎指标;改性后再生骨料质量增长率可达3%,吸水率可由未改性的4%降至2.14%。研究结果可为基于微生物矿化沉积的再生骨料改性研究提供参考。     

微生物矿化沉积对再生细骨料性能的影响

采用DSM8715菌种作为矿化菌,将再生细骨料浸泡在含有矿化菌的矿化培养液中进行矿化处理。通过XRD对矿化沉淀物进行定性分析,并通过测试再生细骨料的表观密度、压碎指标、吸水率等来探索微生物矿化沉积对再生细骨料的改善效果;利用SEM观察了处理前后再细生骨料表面变化。结果表明,菌种DSM8715矿化反应所产生沉淀为方解石型碳酸钙,经矿化处理后再生细骨料吸水率、压碎指标、表观密度都有明显降低,通过SEM观察发现,经处理后的再生细骨料表面有碳酸钙堵塞孔隙。     

混合再生骨料材料性能试验研究

将再生砖、再生混凝土骨料按不同的体积比进行掺配,对混合再生骨料的性能以及材性指标的相关性进行了研究分析。结果表明:随着再生砖骨料占比增大,混合再生骨料的表观密度和松散堆积密度均呈减小趋势;混合再生骨料的吸水率和压碎值随再生砖骨料占比的增大呈增大趋势。表观密度、松散堆积密度、吸水率、压碎值与再生砖骨料占比均服从良好的二次函数关系。表观密度-压碎值、堆积密度-压碎值、表观密度-吸水率、堆积密度-吸水率存在非线性负相关关系,吸水率-压碎值、堆积密度-表观密度存在非线性正相关关系,材性指标间均服从良好的二次函数关系。     

废弃烧结砖再生骨料的改性研究

针对废弃烧结砖再生骨料强度低、吸水率高的问题,采用无机、有机以及有机与无机复合的方法进行改性。通过对废弃烧结砖再生骨料的压碎指标、吸水率、表观密度等性能指标的测试,评价改性效果,最后采用改性效果理想的再生骨料制作混凝土,对配制的再生混凝土抗压强度进行了测试与分析。研究结果表明:砖粉与水泥复掺裹浆情况下,当砖粉替代水泥质量为20%时要比纯水泥裹浆效果理想,9.5～4.75 mm粒径的再生骨料在复掺20%砖粉裹浆后的压碎指标为23.7%,吸水率为3.3%;16～9.5 mm粒径的再生骨料在复掺20%砖粉裹浆后的压碎指标为18.7%,吸水率为5.1%。继续在一次裹浆的基础上进行二次裹浆效果不如一次的好。有机溶剂改性效果不明显,并且导致成本增加。有机与无机复合改性后的再生骨料的压碎指标和吸水率都有很好的改善,环氧树脂与水泥复合改性效果最好的再生骨料的压碎指标为16.8%,达到了国家标准二级骨料的要求。     

再生粗骨料性能指标分布及相关性分析

影响再生粗骨料质量等级的因素与指标众多,在对再生粗骨料进行分级时不便于实际操作,因此需要从众多的因素和指标中筛选出适合对再生粗骨料进行分级的指标,为再生粗骨料的分级奠定基础。通过试验测得11种不同批次的再生粗骨料各项性能指标,对每批再生粗骨料所含成分进行检测,同时结合不同文献中74种不同批次再生粗骨料,利用SPSS统计分析软件研究了吸水率、压碎指标、表观密度、堆积密度的分布特点,并对其进行Shapiro-Wilk正态性检验,以变异系数评估了指标的离散程度。然后采用Pearson相关系数和Spearman相关系数分析了各指标的相关性,最后通过试验测得的再生粗骨料各项性能指标,拟合了表观密度与吸水率、吸水率与压碎指标、压碎指标与表观密度的线性方程。结果表明：微粉含量、针片状含量、杂物含量可从工艺和程序上进行改进,可作为控制再生骨料质量的限制性因素;表观密度、吸水率、压碎指标服从正态分布,且吸水率和压碎指标的离散程度更大,因此提出了以吸水率和压碎指标作为分级指标的建议;从相关性角度分析,吸水率与密度类指标具有较高的相关程度,进一步说明吸水率可以代表密度类指标作为分级指标。     

纳米碳化硅改性水玻璃对再生骨料的强化作用机制研究

为了进一步强化再生骨料、改善再生骨料混凝土的性能,研究了纳米碳化硅改性水玻璃对再生骨料的强化效果,并分析了作用机制。结果表明,纳米碳化硅改性水玻璃对再生骨料的强化作用明显,但会受水玻璃浓度和纳米碳化硅掺量的影响。水玻璃浓度增大,经水玻璃强化处理的再生骨料表观密度和堆积密度先增大后减小,吸水率逐渐降低,含水率逐渐增加,压碎指标先减小后增大;经水玻璃溶液+纳米碳化硅复合强化的再生骨料随着纳米碳化硅加入量的增加,表观密度和堆积密度先增大后减小,吸水率和含水率均先降低后增大,压碎指标先减小后增大。经浓度为30%的水玻璃溶液+0.75%纳米碳化硅浸泡强化的再生骨料,孔隙和裂缝被改性水玻璃填充,再生骨料表面均匀,综合性能较好,拌制的再生混凝土28 d抗压强度较未处理的再生骨料拌制的混凝土提高约45%,较天然骨料拌制的混凝土低约10%。     

纳米材料改性对再生粗骨料性能的影响研究

研究了碳纳米管、纳米SiO₂和纳米CaCO₃的分散液浓度和浸泡时间对再生粗骨料吸水率、压碎值、堆积密度和表观密度的影响，并通过SEM分析了纳米材料的改性机理。结果表明：经纳米材料改性后，再生粗骨料的堆积密度、表观密度分别稳定在1 260 kg/m³、2 650 kg/m³左右，且能够显著提高再生混凝土的抗压强度；当碳纳米管浓度为0.20%、浸泡时间为24 h时，能使再生粗骨料的吸水率最大降低4.24%，压碎值最大降低18.75%；当纳米SiO₂浓度为7%、浸泡时间为72 h时，能使再生粗骨料的吸水率最大降低15.70%，压碎值最大降低19.53%；当纳米CaCO₃浓度为7%、浸泡时间为72 h时，能使再生粗骨料的吸水率最大降低9.62%，压碎值最大降低26.56%;SEM分析结果表明，经纳米材料改性后，再生粗骨料的表面变得均匀，内部结构变得更加密实。     

废弃砖再生骨料的强化及其应用研究

为了研究废弃砖再生骨料强化后的性能及其作为原料制备再生建材制品的性能。针对废弃砖再生骨料吸水率高、强度低等突出问题,通过裹浆改性的方式对其进行强化,通过对改性后再生骨料的压碎值、吸水率等指标与未改性前对比,确定最佳改性方式和工艺,使其满足再生三级骨料的要求。此外对废弃砖再生骨料的利用途径进行了研究,利用废弃砖再生骨料制备混凝土小型空心砌块和透水砖,并对两种再生产品的基本性能进行了研究。试验结果表明:改性后的废弃砖再生骨料吸水率略高于国家标准的要求,表观密度和空隙率、堆积密度、压碎指标等主要指标均满足国家标准的要求。利用强化后的废弃砖再生骨料制备混凝土小型空心砌块和透水砖,强度、透水性等指标都能满足正常的使用要求。     

再生混凝土多孔砖用再生骨料基本性能试验研究

再生混凝土多孔砖与再生混凝土相比有混凝土强度要求低、再生骨料利用率高、生产成本低等优点,非常适合再生混凝土技术的推广应用.粒径0-10mm再生骨料基本性能的试验研究是再生混凝土多孔砖性能研究的基础和关键.再生骨料中细骨料比例取85%,90%.95%3个水平,再生骨料中碎砖含量取0.25%.50%,75%,100% 5个水平,用全组合的方式在试验室中配制出3个系列共15种再生骨料.按照GB/T 14684-2001及GB/T 14685-2001对这15种再生骨料的级配、表观密度、吸水率、压碎指标进行实验.试验结果表明,粒径0-10 mm再生骨料随着骨料中碎砖含量的增多,再生骨料的表观密度、吸水率、压碎指标增大;压碎指标与吸水率、压碎指标与表观密度呈正比.这个性质与目前再生粗骨料的规律不同,说明混凝土砖用0-10 mm再生骨料的性质不同于再生粗骨料.     

火山灰浆液改性再生粗骨料对混凝土性能的影响

为了研究不同配合比的火山灰浆液改性再生粗骨料对混凝土性能的影响，通过正交试验对比分析了改性和未改性再生粗骨料的吸水率、表观密度和压碎指标，探讨了改性再生粗骨料对混凝土力学性能和抗氯盐侵蚀性能的影响。结果表明：与未改性再生粗骨料相比，改性再生粗骨料的吸水率和表观密度增大，压碎指标减小；在火山灰浆液中掺入30%复合掺合料后，随着复合掺合料中粉煤灰掺量的增加，再生混凝土的抗压强度降低，氯离子扩散系数增大；在火山灰浆液中掺入适量稻壳灰后，再生混凝土的抗压强度提高，氯离子扩散系数减小；在火山灰浆液中掺入适量分散剂后，再生混凝土的抗压强度降低，氯离子扩散系数增大；综合考虑再生混凝土的力学性能和抗氯盐侵蚀性能，火山灰浆液的最佳配合比为矿粉掺量30%、稻壳灰掺量3%、不掺粉煤灰和分散剂。     

再生粗骨料品质提升技术研究

重点从物理强化和化学强化两个方向来对比研究强化技术对再生粗骨料品质的提升情况。通过对不同强化处理得到的再生粗骨料进行吸水率、表观密度、压碎指标、体积密度、坚固性等基本性能的研究,评定出再生粗骨料的类别。研究表明使用颗粒整形设备对破碎好的再生粗骨料进行二次处理,实现了对再生粗骨料的多次强化,使其达到国家I类骨料的标准,其表观密度达到2575 kg/m~3,空隙率为45%,24h吸水率为1.2%,压碎指标值为9%,各项性能参数接近于天然骨料。经过化学强化不同处理方式后再生粗骨料的各项性能参数也有一定的改善,其中采用浸渍处理要优于喷淋处理,强化处理48 h的效果更为明显。     

砖和砂浆含量对再生骨料性能影响的试验研究

建筑垃圾来源多样、成分复杂，以其作为原材料生产再生混凝土，虽然可以节约资源、减少垃圾排放，但由于产品质量控制困难，制约了大规模推广使用。通过对砂浆和砖含量分别为0、5%、10%和15%的16组试样开展试验研究，分析砂浆和碎砖含量对再生骨料性能的影响。结果表明：砂浆和砖含量对建筑垃圾再生骨料性能影响显著，随着砂浆和砖含量增加，再生骨料性能明显变差；相比砖而言，砂浆对建筑垃圾再生骨料性能影响更为明显；此外，建筑垃圾再生骨料的吸水率与表观密度、压碎指标存在线性相关特征，实际工程中可以通过吸水率间接评定压碎指标和表观密度。     

再生粗骨料混凝土力学性能探讨

把废弃混凝土经人工破碎后,按照粒径大小分为粗、细骨料,对再生粗骨料加入0.2%的聚羧酸减水剂进行处理后,参照普通混凝土配合比设计方法配置再生混凝土,研究不同再生粗骨料取代率下再生混凝土基本力学性能的变化。其中包括再生骨料的堆积密度、表观密度、吸水率和压碎指标,以及不同再生骨料掺入量下混凝土立方体抗压强度、棱柱体抗压强度。试验结果表明,经过聚羧酸减水剂处理后的再生粗骨料,吸水率明显比处理前的再生粗骨料低,而再生混凝土的立方体抗压强度,弹性模量随着再生粗骨料的增加而逐渐降低。     

建筑废弃物再生粗骨料表面改性试验研究

再生骨料高吸水率和低强度的特征限制了其应用。针对此,本研究使用硅酸钠溶液和硅烷溶液以浸渍改性方法对再生粗骨料进行表面改性,研究了改性剂的浓度、种类、浸渍处理时间、再生骨料的类型以及粒径对改性再生骨料性能的影响,并对表面改性机理进行了分析。结果表明,两种改性剂均可有效提高再生骨料表观密度,降低其吸水率和压碎指标。当硅酸钠溶液浓度为8%、硅烷溶液浓度为10%时,改性效果更好;原始再生骨料的性能越差,改性效果越显著;10~31.5 mm粒径再生骨料的改性效果优于5~10 mm粒径再生骨料的改性效果。硅酸钠溶液与再生骨料表面粘附的废砂浆反应生成的产物物理填充再生骨料表面孔隙和微裂缝的改性效果优于硅烷溶液在骨料表面形成憎水包裹膜层的改性效果。     

混菌矿化增强再生粗骨料的物理力学性能

为克服单一微生物培养成本高且矿化鲁棒性不足的缺陷,提出了一种混菌矿化增强再生粗骨料物理力学性能的方法.通过筛选矿化效率较高的好氧嗜碱混菌,考察了混菌矿化对再生粗骨料物理力学性能和混凝土抗压强度的影响.结果表明：相同增强时间下,混菌比纯菌呈现出更优异的矿化增强效果;随着混菌矿化增强时间的延长,再生粗骨料吸水率和压碎指标呈现出先减小后增大的趋势,最优增强时间为15 d;采用矿化增强再生粗骨料制备的再生混凝土抗压强度提高幅度达到22.1%.     

再生混凝土粗骨料物理性能的试验分析

混凝土骨料工程性能的优劣将直接影响到混凝土的质量。通过对再生混凝土骨料和天然骨料的基本物理性能试验对比分析,得到再生混凝土骨料较天然卵石骨料的吸水率高、表观密度及堆积密度小、压碎指标大;为配制符合工程性能要求的再生混凝提供参考依据,促进建筑废料的利用和"绿色建材"的应用。     

再生骨料浸渍处理对再生混凝土抗碳化性能影响

再生骨料多裂纹和多孔隙的结构缺陷致使用再生骨料配制的再生混凝土的抗碳化性能较差。利用纯水泥浆、掺30%粉煤灰的水泥浆及掺10%硅灰的水泥浆3种浆液对再生骨料进行浸泡后配制再生混凝土,研究再生骨料浸渍处理对再生混凝土抗碳化性能的影响。研究发现,利用这3种浆液对再生骨料进行浸渍处理以后,再生骨料的吸水率、压碎指标有所降低,表观密度、紧密密度增大。采用纯水泥浆和掺10%硅灰的水泥浆浸渍处理后的再生骨料混凝土的强度及抗碳化性能均优于掺30%粉煤灰的水泥浆处理的再生混凝土。     

再生骨料混凝土的试验分析

分析了再生混凝土的研究现状,再生骨料利用的可行性,并对再生混凝土骨料的吸水率、表观密度和压碎指标等基本性能进行了试验研究。实验发现再生混凝土粗骨料和原生混凝土粗骨料级配与混凝土的强度密切相关。     

加热改性再生混凝土粗骨料试验研究

采用加热法对简单破碎再生混凝土粗骨料进行正交试验改性研究。加热工艺的控制参数为加热温度、恒温时间,对加热后再生粗骨料表面附着砂浆的剥离方式采用混凝土振动台,控制参数为混凝土振动台振动时间。试验测试了改性前后再生骨料的吸水率、表观密度、压碎指标,采用极差分析法对正交试验结果进行分析。结果表明,加热温度可明显改善再生粗骨料性能,而增加恒温时间及振动台振动时间对提高再生粗骨料性能效果不显著。     

沥青混凝土用建筑垃圾再生骨料性能研究

为了研究建筑垃圾再生骨料用于沥青混凝土的可行性,选取0-5mm、5-10mm、10-15mm三档再生骨料及与同规格新集料为研究对象,采用表观相对密度、常温压碎值、高温压碎值、洛杉矶磨耗值、吸水率进行表征。结果表明:再生骨料相比新集料,表观密度降低,吸水率、高低温压碎值及洛杉矶磨耗值均增大。