不同强度混凝土制造的再生骨料对高性能混凝土力学性能的影响(英文)

研究了由强度为30～100 MPa混凝土制造的再生骨料对高性能混凝土力学性能的影响。结果表明:利用30 MPa和45 MPa低强度混凝土制造的再生骨料搅拌的高性能混凝土,其力学性能明显下降;而由80MPa和100MPa的高强度混凝土制造的再生骨料搅拌的高性能混凝土,其28d抗压强度略高于由天然骨料搅拌的高性能混凝土的;再生骨料降低高性能混凝土的弹性模量,但降低量随着制造再生骨料混凝土的强度的增加而减少;28 d后再生骨料高性能混凝土的劈裂强度高于天然骨料高性能混凝土;由80 MPa和100 MPa高强度混凝土制造的再生骨料可以搅拌高性能混凝土。     

基于毛细孔张力理论的高强再生骨料混凝土收缩性能及预测方法研究

基于毛细孔张力理论,对高强再生骨料混凝土的收缩性能及预测方法开展了研究工作.首先通过试验测试了不同母料强度、不同天然骨料取代率下的混凝土试件的力学性能、收缩以及孔隙特征.之后基于毛细孔张力理论,提出了高强再生骨料混凝土的收缩预测方法.结果表明:再生骨料混凝土的静力受压弹性模量、抗压强度低于同龄期的天然骨料混凝土;再生骨料混凝土的收缩将随着再生骨料母料强度下降、天然骨料取代率的增加而上升;受再生骨料母料弹性模量的影响,再生骨料混凝土的孔结构较天然混凝土更小;研究提出的基于毛细孔张力理论的预测方法,能够有效的预测高强再生骨料混凝土早龄期的收缩性能.研究成果对于解决高强再生骨料混凝土收缩开裂问题具有推动作用.     

C30废陶瓷再生骨料混凝土的抗压强度和 弹性模量研究

将废陶瓷破碎为再生粗、细骨料和粉料制备C30废陶瓷再生骨料混凝土,研究废陶瓷再生骨料、废陶瓷粉及养护条件对混凝土抗压强度和弹性模量的影响,并探讨废陶瓷再生混凝土的弹性模量与抗压强度之间的关系.结果表明:在标准养护条件下,废陶瓷粗骨料提高了混凝土的抗压强度及弹性模量;以废陶瓷粉为掺合料,掺量为10％时可提高混凝土的抗压强度及弹性模量,随掺量增加,混凝土抗压强度及弹性模量下降.与标准养护条件相比,模拟施工现场养护会降低混凝土的抗压强度和弹性模量;在养护早期,混凝土抗压强度损失率较低,至养护后期,抗压强度损失率增大.C30废陶瓷再生骨料混凝土的弹性模量与抗压强度之间呈线性相关,根据实验数据拟合得到的弹性模量与抗压强度计算关系式精度较高.     

双掺粉煤灰及聚羧酸减水剂再生混凝土性能试验研究

通过测试混凝土立方体抗压强度、劈拉强度、轴心抗压强度、弹性模量、抗弯强度、渗透系数、碳化深度、相对动弹性模量及质量损失,研究了双掺粉煤灰及聚羧酸减水剂对再生骨料混凝土性能影响。同时分析了粉煤灰和聚羧酸减水剂对混凝土性能的作用机理。研究结果表明:当粉煤灰掺量为胶凝材料的30%、聚羧酸减水剂掺量为胶凝材料的1.2%时,相比普通混凝土,复掺粉煤灰及聚羧酸减水剂再生混凝土28d抗压强度提高了7.1%、劈拉强度提高了8.3%、轴心抗压强度提高了6.5%、弹性模量提高了4.5%、渗透系数降低81.0%、碳化深度降低34.4%,200次冻融循环后,相对动弹性模量提高16.7%、质量损失降低43.8%。双掺粉煤灰及聚羧酸减水剂适用于制备高性能再生混凝土。     

再生粗骨料附着砂浆含量对再生混凝土抗冻耐久性的影响

选取五种不同附着砂浆含量的商用再生粗骨料在全取代天然粗骨料条件下制备C40再生混凝土,探讨了30%极限拉应力水平下,再生粗骨料附着砂浆含量对再生混凝土抗冻耐久性的影响规律,通过数学拟合确定了基于相对动弹性模量和抗冻耐久性指数要求的砂浆界限含量。结果表明:冻融循环后,再生混凝土抗压强度损失率与附着砂浆含量存在较强线性关系;再生混凝土质量损失率、相对动弹性模量、抗冻耐久性指数均与再生粗骨料附着砂浆含量呈二次函数关系;以冻融循环300次后再生混凝土相对动弹性模量降至60%为限值,获得对应的砂浆界限含量为49.52%(质量分数);以不同设计使用年限及不同冻融工况所规定的抗冻耐久性指数作为界定条件,得到了再生混凝土在拉应力条件下满足相应抗冻耐久性指数的砂浆界限含量。最后,通过搜集文献数据验证了本研究结果的合理性。     

基于正交试验的透水再生混凝土性能优化试验研究

透水混凝土在缓解城市内涝、噪音效应和热岛效应等方面具有广泛的应用前景,但多孔导致的强度偏低限制了其进一步推广应用。本文采用再生粗骨料和聚丙烯纤维配制高性能透水再生混凝土,设计五因素四水平正交试验,采用极差法分析水胶比、目标孔隙率、再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量和聚丙烯纤维掺量对透水再生混凝土抗压强度、有效孔隙率、透水系数的影响规律。结果表明：透水再生混凝土抗压强度影响因素的主次顺序为目标孔隙率>再生粗骨料取代率>水胶比>聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量;透水再生混凝土抗压强度最大为48.26 MPa,此时透水系数为1.96 mm/s;随着目标孔隙率的提高抗压强度呈线性下降的趋势;40%再生粗骨料等质量取代天然粗骨料后,透水再生混凝土的抗压强度达到28.7 MPa,提高119.08%,透水系数增加9.44%;掺入0.11%体积掺量的聚丙烯纤维后透水再生混凝土的抗压强度达到27.4 MPa,提高幅度为10.48%,而且透水性能不会降低。研究结果可以为高性能透水再生混凝土的制备提供依据。     

砖混再生粗骨料混凝土力学性能及工程应用研究

采用城市砖混结构拆除建筑垃圾加工制成的再生粗骨料,用不同配合比设计方法制备了砖混再生粗骨料混凝土,研究了砖混再生粗骨料对混凝土工作性、抗压强度、弹性模量、峰值应力、峰值应变以及应力应变关系的影响.结果 表明,相比较天然骨料和废弃混凝土制备的再生骨料,砖混再生骨料空隙率大,吸水率大,压碎指标高.使用附加用水量配合比方法制备的砖混再生粗骨料混凝土在力学性能上低于标准配合比方法制备的砖混再生粗骨料混凝土,但工作性能较好.随着砖混再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的力学性能呈现不同程度的降低.当取代率为100％时,使用标准配合比和附加用水量方法制备的再生混凝土28 d抗压强度分别降低了26.1％和11.9％,弹性模量分别降低了23.9％和22.9％,峰值应力分别降低了13.0％和21.9％,峰值应变分别增大了25.3％和14.9％.工程实践表明,采用砖混再生粗骨料配制的再生混凝土可以满足中低强度等级泵送混凝土的性能要求.     

一种新型再生混凝土改性研究

用C30废弃混凝土试块测试其基本性能并生产再生粗骨料,用其制备自密实再生混凝土,通过不同的取代率置换天然粗骨料。探究不同再生粗骨料取代率,对抗压强度和弹性模量,以及自密实再生混凝土工作性能的影响,而70%、100%、0%、50%分别是再生粗骨料的取代率。结果显示,自密实再生混凝土的工作性能,随着逐渐增加的再生粗骨料取代率而变差,且降低的弹性模量、方体抗压强度幅度分别在20%及15%左右。本文致力于自密实再生混凝土的力学性能及其实验展开探讨。     

同掺再生粗细骨料混凝土的力学与耐久性能研究

为了探讨同时掺入大掺量再生粗骨料和细骨料制备C40及以上强度等级再生混凝土的可行性,在C45天然骨料混凝土配合比的基础上,采用II类再生粗骨料、I类再生细骨料,以同掺再生粗细骨料质量替代率为25%、50%、75%、100%配制了4组再生混凝土,研究了再生粗细骨料替代率对再生混凝土基本力学性能和耐久性能的影响规律。结果表明:当同掺再生粗细骨料的替代率为25%时,混凝土的力学性能下降很小,替代率为50%、75%的混凝土的抗压强度分别达到C45、C40等级,替代率100%的全再生粗细骨料混凝土的28 d抗压、劈拉、轴压强度和弹性模量等力学性能指标较天然骨料混凝土降低12.0%~23.2%,并达到C35抗压强度等级。增加再生粗细骨料的替代率会降低混凝土的耐久性,但即使是全再生粗细骨料混凝土仍可获得高的耐久性,其抗碳化性能、抗氯离子渗透性、抗冻性能分别达到T-IV、RCM-IV和F300等级,说明在混凝土中同时掺用50%及以上再生粗细骨料配制C40及以上强度等级的再生混凝土是可行的。     

不同冻融介质作用下再生骨料透水混凝土耐久性试验研究

为探索不同冻融介质下再生骨料透水混凝土的冻融耐久性,分别以清水和3.5wt％ NaCl溶液为冻融介质,分析比较了不同冻融环境下再生骨料透水混凝土质量损失、动弹性模量、剩余抗压强度、CT扫描断面平均孔隙率随冻融循环次数的变化规律.试验结果表明,不同冻融介质作用下,再生骨料透水混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、平均抗压强度与CT扫描断面平均孔隙率的劣化程度均随冻融循环次数增加而逐渐增大,氯盐环境下更易引起再生骨料透水混凝土的冻融破坏;再生骨料透水混凝土相对剩余抗压强度与相对动弹性模量之间具有良好的相关性,可通过测量冻融后再生骨料透水混凝土相对动弹性模量来评估其剩余抗压强度;最后基于两参数Weibull概率分布函数建立了再生骨料透水混凝土冻融损伤演化方程,可用于表征不同冻融介质作用下再生骨料透水混凝土试件的冻融损伤破坏程度.     

超高性能混凝土受压力学性能及其弹性模量预测

研究了不同水胶比和玄武岩骨料掺量对超高性能混凝土(UHPC)受压力学性能的影响.结果表明:抗压强度随水胶比的增加表现出先增大后减小的趋势,而弹性模量呈持续减小趋势,当水胶比为0.16时,UHPC的抗压强度较佳;掺入粗骨料对UHPC的抗压强度和弹性模量均有较大影响,随着骨料掺量的增加,抗压强度呈现先增加后减小的趋势,弹性...     

再生粗骨料的形态及性质对混凝土力学性能影响研究

试验以不同强度等级、不同再生粗骨料取代率为变量,研究了独立砂浆块及附着水泥砂浆再生粗骨料对再生混凝土强度及弹性模量的影响,并与普通混凝土试件进行对比.试验结果表明,C20、C30再生混凝土在取代率≤50％时随着再生粗骨料取代率的增加强度降低并不明显,再生粗骨料取代率在50％时强度达到最大;当再生粗骨料取代率为100％时,再生粗骨料自身的缺陷带来的负面效应大于实际水灰比降低带来的正面效应,使得强度反而下降;独立砂浆块再生粗骨料对再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的降低影响要比附着砂浆粗骨料大.     

再生骨料构成对混凝土性能的影响

通过测试混凝土力学性能和耐久性指标,分析再生骨料构成变化对混凝土性能的影响规律.结果表明:再生砂浆块混凝土28 d前抗压强度较高,长期强度则天然骨料混凝土最高.经过100次冻融循环后,再生骨料混凝土质量损失率均低于5%.天然骨料和再生砂浆块混凝土的抗压强度损失率低于25%,而由30%砖块与70%砂浆块组成的混合骨料混凝土及再生砖块混凝土均超过了限值.各类再生骨料混凝土均可满足P10的抗渗等级要求.其中,天然骨料混凝土抗渗能力最强,其次为再生砂浆块混凝土、再生混合骨料混凝土和再生砖块混凝土;各类混凝土抗氯离子渗透能力与抗渗能力排列顺序一致.以上研究表明,再生骨料中的砖块对混凝土力学性能影响较小,但对耐久性能的负面影响较为显著.     

不同类型再生细骨料对保温混凝土力学性能的影响

为了研究不同类型再生细骨料对玻化微珠保温混凝土力学性能的影响,将废弃混凝土再生细骨料和废弃黏土砖再生细骨料分别以25%、50%、75%和100%(体积分数)取代率取代保温混凝土中的天然河砂,并测试了再生保温混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量。结果表明: 25%是废弃混凝土再生细骨料在保温混凝土中的最优取代率;75%是废弃黏土砖再生细骨料在保温混凝土中的最优取代率。再生细骨料的压碎值和再生胶砂强度比在实际工程中可以有效区分不同类型再生细骨料的品质。废弃黏土砖再生细骨料中的火山灰材料可以有效提高再生保温混凝土的密实度,而废弃混凝土再生细骨料中残余的氢氧化钙却降低了再生保温混凝土的力学性能,因而废弃黏土砖再生细骨料具有更高的回收利用价值。     

粉煤灰与矿渣再生骨料混凝土弹性模量的研究

研究了粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣双掺对再生骨料混凝土(RAC)弹性模量的影响,并初步探讨了其影响机理;建立了再生骨料混凝土弹性模量与立方体抗压强度的相关关系式。试验结果表明:粉煤灰单掺会降低再生骨料混凝土的弹性模量,粉煤灰与矿渣双掺对弹性模量的影响随两者组合比例不同而有显著差异。     

利用城市建筑垃圾再生骨料制备道路用快硬高早强再生混凝土的研究

研究了城市建筑垃圾再生骨料在道路用快硬高早强再生混凝土生产中的应用。通过配合比正交设计试验,并掺入自配的快速修补矿物掺合料(CUFG),对影响再生骨料快硬高早强混凝土性能因素进行分析,提出再生骨料快硬高早强混凝土配合比的推荐设计参数,根据参数进行配合比设计及试配,并对其抗折强度与胶水比、RA掺量与CUFG掺量之间的线性关系以及抗折强度、劈拉强度和弹性模量与立方体抗压强度之间的相关关系进行分析。     

再生轻骨料混凝土应力-应变全曲线研究

为了得到不同再生轻骨料取代率对再生轻骨料混凝土的轴心抗压强度及应力-应变关系曲线的影响规律,以取代率为变化参数,设计了5组棱柱体试块进行轴压试验,测得了试块的轴心抗压强度以及应力-应变全曲线.研究了再生轻骨料占粗骨料的比例对再生轻骨料混凝土应力-应变全曲线、轴心抗压强度、峰值应变以及极限应变的影响.研究结果表明:再生轻骨料混凝土的破坏过程和破坏形态与普通混凝土相似;再生轻骨料混凝土的应力-应变全曲线总体轮廓与普通混凝土相似;再生轻骨料混凝土的峰值应变和极限应变比普通混凝土小;随着再生轻骨料取代率的增加,再生轻骨料混凝土试块的轴心抗压强度逐渐降低.     

高性能再生混凝土的配制与性能探讨

为了有效保护生态环境,践行低碳经济高质量发展战略,再生混凝土作为“绿色混凝土”得到重视。对高性能再生混凝土进行配合比设计,研究粗细再生骨料对混凝土坍落度、抗压强度的影响。结果表明：在坍落度、抗压强度的影响程度方面,再生粗骨料取代率（A）强于再生细骨料取代率（A）;且当A=30%、A=10%,再生混凝土坍落度最优,28d抗压强度性能达到最优。     

再生骨料和橡胶颗粒对透水混凝土性能的影响

以C20透水混凝土为设计基准,再生骨料和橡胶颗粒掺量为影响因素,通过测定透水混凝土的连通孔隙率、透水系数、28 d抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量等性能指标,研究再生骨料和橡胶颗粒对透水混凝土基本性能的影响规律;同时,采用拟合回归和综合对比的方法建立透水混凝土连通孔隙率与透水系数、劈裂抗拉强度及弹性模量与28 d抗压强度之间的关系模型.     

改性橡胶再生混凝土基本性能试验研究

对橡胶粒表面进行改性处理,按照混凝土配合比制备了18组混凝土试块,研究了再生粗骨料取代率、橡胶粒掺量和改性方式对混凝土和易性和强度特性的影响规律.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,橡胶再生混凝土的流动性、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之下降,拉压比也有减小的趋势,混凝土脆性增强;随着橡胶粒掺量的增加,橡胶再生混凝土的流动性逐渐增强,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之减小,拉压比不断增大,混凝土的塑性变形能力有所提高;三种橡胶粒改性方式中,NaOH与KH-550复合改性对橡胶再生混凝土流动性的改性效果最好,KH-550改性对橡胶再生混凝土强度的改性效果最好,但强度提高幅度不显著,更佳的改性方式有待进一步研究,而橡胶粒改性方式对橡胶再生混凝土拉压比的影响不大.