富含砖粒再生骨料混凝土的耐久性试验研究

用富含40%~50%砖粒的再生粗骨料配制再生混凝土,采用渗水高度法和电通量法,分析不同再生骨料取代率和粉煤灰取代率与再生混凝土抗水渗透性以及抗氯离子渗透性的关系,得出抗渗透性最好的再生骨料取代率。然后,在最优再生骨料取代率的情况下,采用快速冻融法研究粉煤灰取代率对再生混凝土的抗冻融性能的影响,并与普通混凝土进行比较。结果表明:富含砖粒的再生混凝土的抗渗透性能比普通混凝土弱,再生骨料取代率的增加会降低其抗渗透性,砖粒类再生骨料取代率为40%的再生混凝土抗渗透性能最好;粉煤灰对再生混凝土具有改性作用,粉煤灰掺量为20%时,再生混凝土的抗渗透性能以及抗冻融性能均最佳;适当取代率下,再生混凝土的抗冻等级能够达到D100。     

再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

改变再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、水胶比等参数,研究不同配合比对再生混凝土抗氯离子渗透能力的影响规律。试验结果表明,降低水胶比对再生混凝土抗氯离子渗透性能有利;再生混凝土氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大,抗氯离子渗透性能下降。掺加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯离子渗透性能,对于早龄期再生混凝土粉煤灰掺量在10%~20%之间为宜。     

大孔生态混凝土强度与抗硫酸盐侵蚀性能

为了降低成本和提高抗硫酸盐侵蚀性能,按总胶凝材料用量30%的取代量掺入粉煤灰和矿粉,通过调整细骨料用量来控制大孔混凝土的孔隙率,分别制备了孔隙率为15%、20%和25%的粉煤灰系列和矿粉系列大孔生态混凝土.研究了胶凝材料用量、水胶比和孔隙率对大孔生态混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律.结果表明:大孔混凝土的强度随着胶凝材料用量的增加、水胶比的减小和孔隙率的降低呈线性缓慢地增大;大孔生态混凝土的硫酸盐侵蚀作用在内外同时发生,其抗硫酸盐侵蚀能力明显低于普通混凝土,但当矿物掺合料用量达胶凝材料总量30%时,60次干湿循环后的抗侵蚀系数大于100%.     

泥灰岩石粉对自密实混凝土性能的影响

通过石粉取代胶凝材料制备了一种低胶凝材料用量、低水泥用量的机制砂生态自密实混凝土,研究了石粉取代率对自密实混凝土工作性能、力学性能和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:掺入泥灰岩石粉可以明显提高机制砂自密实混凝土的工作性能;随着石粉取代率的提高,机制砂自密实混凝土的抗压强度略有下降,在满足该强度等级要求的同时解决了自密实混凝土强度富余的问题;泥灰岩石粉的掺入使机制砂自密实混凝土的抗氯离子渗透性能有所降低,但其仍具有较高的抗氯离子渗透性能。成功配置了C35强度等级的机制砂生态自密实混凝土,胶凝材料用量为354kg/m3,水泥用量为195kg/m3;坍落度255mm,坍落扩展度640mm,T500测试时间3.8s,V形漏斗测试时间31s,间隙通过性5mm;符合SF1,VS1,PA2,SR2性能等级的自密实混凝土。     

再生混凝土粘结性能试验研究

为进一步在实际工程中推广应用再生混凝土,通过再生混凝土拔出试验,研究再生粗骨料、细骨料取代率,水灰比及锚固条件对再生混凝土抗压强度、粘结性能的影响.结果表明:再生混凝土的粘结强度随再生粗骨料取代率增加而增加,在粗骨料取代率约为60%时取得最大值,随后降低;再生混凝土的粘结强度随再生细骨料取代率增加而降低;再生混凝土的粘结强度优于普通混凝土;过多掺入再生粗、细骨料会降低再生混凝土抗压强度;降低水灰比可提高再生混凝土抗压强度及粘结强度,水灰比变化对再生混凝土抗压强度的影响较普通混凝土小;适当增加保护层厚度(≤3 d)及锚固长度可以提高再生混凝土粘结强度.     

再生混凝土抗氯离子渗透的五相细观数值模拟

考虑到再生混凝土微细观结构的非均质性,建立了包括新、旧界面过渡区,新砂浆、旧粘结砂浆和天然骨料的再生混凝土五相模型。基于Monte Carlo理论,借助MATLAB软件平台开发了更贴近实际的再生混凝土凸多边形粗骨料分析模型。模型计算结果与试验结果相近,证明五相凸骨料细观模型能较好地预测再生混凝土中氯离子的渗透行为,进而定量分析了再生骨料混凝土特性因子对氯离子渗透的影响。研究结果表明:当再生粗骨料体积分数由0增至50%时,氯离子扩散系数和扩散深度分别增加102.0%和23.9%;当界面过渡区厚度从25μm扩大至100μm时,氯离子扩散深度和扩散系数分别增加13%和37.0%;当再生粗骨料含量较大时,旧粘结砂浆的增加会显著降低再生混凝土抗氯离子渗透性能,旧砂浆粘结率从0.1增加到0.4,氯离子扩散系数增加18.2%;新、旧界面过渡区和旧粘结砂浆是影响再生混凝土抗氯离子渗透能力的根本原因。     

养护方式对再生混凝土抗碳化性能的影响

通过实验室加速碳化试验,研究了养护方式和再生粗骨料取代率对混凝土抗碳化性能的影响。结果表明,在其他条件不变的情况下,养护剂养护下混凝土的碳化深度最小,洒水养护和覆膜养护下混凝土的碳化深度依次增大。混凝土碳化深度随再生粗骨料取代率的增加而增大,与普通骨料混凝土相比,再生粗骨料取代率为50%的混凝土部分碳化区尺寸和碳化前沿深度分别增大了7.5%和23.7%,而再生粗骨料取代率为100%的混凝土两者分别增大了21.3%和55.3%。通过吸水特性试验分析了养护方式及再生骨料取代率对混凝土抗碳化性能的影响机理,结果表明,养护剂养护下的混凝土毛细吸水系数最小,洒水养护和覆膜养护下混凝土的毛细吸水系数依次增大;混凝土毛细吸水系数随再生粗骨料取代率的增加近似呈线性增大。     

再生混凝土碳化深度预测模型

采用正交试验的方法研究了温度、水灰比、粗骨料取代率和水泥用量4个因素对再生混凝土碳化深度的影响规律.结果表明:温度是影响再生混凝土碳化的主要因素,其次为水灰比、水泥用量及粗骨料取代率;再生混凝土碳化深度随时间的增加而增大,随水灰比的增大、粗骨料取代率的增加而减小.在此基础上,通过实验数据的回归分析建立了再生混凝土碳化深度的预测模型.预测模型计算结果与试验数据对比分析表明,该预测模型所选相关参数合理,能较好地预测普通大气环境下再生混凝土的碳化深度.     

高性能轻集料混凝土的抗氯离子渗透性能研究

研究了胶凝材料用量、砂率、矿物掺合料和引气剂对高性能轻集料混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律,探讨了轻集料混凝土的抗氯离子渗透性与材料组成、密实度及孔隙特征的关系,通过调整混凝土中胶凝材料用量、水胶比、高效减水剂和矿物掺合料配比,可以有效地细化混凝土孔隙结构、改善界面区、减少不利晶相数量和提高混凝土的密实度,从而提高混凝土抵抗氯离子侵蚀的能力.     

高性能再生骨料混凝土的物理力学性能及耐久性

针对再生骨料混凝土的路用性能,研究了再生骨料的掺量对高性能再生骨料混凝土物理力学性能的影响,并采用混凝土抗氯离子渗透性的电评价标准试验方法对高性能再生骨料混凝土的抗氯离子渗透性能进行了评价.研究结果表明,虽然再生骨料属于低品质骨料,但高性能再生骨料混凝土的力学性能及耐久性并未随着再生骨料掺量的增加而急剧劣化,再生骨料对混凝土性能既有正效应也有负效应;通过采用优质粉煤灰和高效减水剂双掺技术,可以制备出高强高性能再生骨料混凝土.     

再生粗骨料混凝土抗冻性试验研究

再生混凝土的研究与应用对于保护环境具有重大意义,其耐久性则是影响生产应用的重要指标.重点研究了再生粗骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土抗冻性的影响.结果表明：再生粗骨料混凝土的质量损失率均满足5%的试验要求,且质量损失率随着再生骨料取代率的增加而下降;再生粗骨料混凝土的相对动弹模量低于天然骨料混凝土,达到了冻融循环抵抗性指标,满足抗冻性要求;掺普通矿粉的再生混凝土比掺粉煤灰的再生混凝土抗冻性好;硅灰对提高再生混凝土（掺粉煤灰）的抗冻性有明显作用.     

Compressive Strength, Pore Size Distribution and Chloride-ion Penetration of Recycled Aggregate Concrete Incorporating Class-F Fly Ash

The effects of fly ash on the compressive strength, pore size distribution and chloride-ion penetration of recycled aggregate concrete were investigated. Two series of concrete mb：tures were prepared. The concrete mixtures in series I had a water-to-binder ratio and a cement content of 0.55 and 410 kg/ m^3 , respectively. The concrete rnixtures in series II had a water-to-binder ratio and a cement content of 0.45 and 400 kg/ ml respectively. Recycled aggregate was ased as 20% , 50% , and 100% replacements of natural coarse aggregate in the concrete mixtures in both series. In cutdition, fly ash was used as 0% , 25% and 35% by weight replacements of cement. The results show that the compressive strengths of the concrete decreased as the recycled aggregate and the fly ash contents increased. The total porosity and average porosity diameter of the concrete increased us the recycled aggregate content increased. Furtherrruore , an increase in the recycled aggregate content decreased the resistance to chloride ion penetration. Nevertheless, the replacement of cement by 25% fly ush improved the resistance to chloride ion penetration and pore diameters and reduced the total porosity of the recycled aggregate concrete.     

矿物掺和料和再生骨料对混凝土的收缩性能的影响

研究了再生粗、细骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土收缩性能的影响.结果表明：高品质再生细骨料混凝土的后期收缩值高于天然骨料混凝土,且随着再生细骨料取代量的增加而增大;高品质再生粗骨料混凝土的收缩值接近天然骨料混凝土;粉煤灰和普通矿粉相比能够很好的降低再生混凝土的早期和后期收缩值,超细矿粉和硅灰都能减少再生混凝土的后期收缩值,但硅灰增加了再生混凝土的早期收缩值.     

再生骨料混凝土的抗氯离子渗透性试验研究

氯离子侵蚀引起钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性降低甚至结构破坏的一个主要原因，同样再生骨料混凝土的抗氧离子渗透性直接关系到结构的安全和工程应用的耐久性。鉴于此，用ASTM C1202法对掺入粉煤灰、矿渣等微细矿物掺合料和加入高效减水荆的再生骨料混凝土以及天然骨料的氯离子渗透性进行了对比试验。试验结果表明粉煤灰、矿粉等矿物掺合料可以有效地改善再生骨料混凝土的氯离子渗透性，且随着强度的提高养护龄期的增长，再生骨料混凝土的抗氯离子渗透性增强，试验结果表明虽然再生骨料混凝土的抗氯离子渗透性较天然骨料混凝土差，但仍具有很好的抗氯离子渗透性。     

C40玻璃自密实再生混凝土配合比的设计研究

为研究废弃玻璃与粉煤灰在自密实再生混凝土中的最佳取代率,在再生粗骨料取代率为20%的基础上,利用废弃玻璃取代天然细骨料(比例分别为0%、10%、20%、30%),同时等梯度增加粉煤灰取代水泥的比例(分别为20%、30%、40%).通过测定混凝土坍落扩展度判定混凝土的流动性,并测定混凝土的7、14、28、56 d抗压强度.试验结果表明,当废弃玻璃与粉煤灰的最佳取代率分别为20%和30%时,自密实再生混凝土的力学性能和经济性达到最佳.     

骨料含水量的差异对于粉煤灰再生混凝土性能的影响

采用静水天平研究再生粗骨料的吸水情况,然后分别使用3种不同含水量（相较于饱和吸水量的0%、50%、100%）的再生粗骨料来制备再生混凝土,研究其坍落度、抗压强度和拉压比的变化。结果发现:再生粗骨料在前5 min其吸水速率较快,20 s就已经达到了饱和吸水量的21.2%,5 min时达到了48.9%;再生粗骨料的含水量为0%时,其坍落度最大,并且其拉压比最大,表明抗裂性能和延性最好;相对于另外2个含水量,含水量为50%的再生粗骨料的制备的再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度最大,拉压比仅次于含水量为0%的再生粗骨料。综合实验结果,当再生粗骨料的吸水量为50%时,相较于其他含水量,其制备的粉煤灰再生混凝土性能最优。     

Effect of glass powder on chloride ion transport and alkali-aggregate reaction expansion of lightweight aggregate concrete

The effects of glass powder on the strength development, chloride permeability and potential alkali-aggregate reaction expansion of lightweight aggregate concrete were investigated. Ground blast furnace slag, coal fly ash and silica fume were used as reference materials. The replacement of cement with 25% glass powder slightly decreases the strengthes at 7 and 28 d, but shows no effect on 90 d’s. Silica fume is very effective in improving both the strength and chloride penetration resistance, while ground glass powder is much more effective than blast furnace slag and fly ash in improving chloride penetration resistance of the concrete. When expanded shale or clay is used as coarse aggregate, the concrete containing glass powder does not exhibit deleterious expansion even if alkali-reactive sand is used as fine aggregate of the concrete.     

矿物掺和料和再生骨料对再生混凝土工作性的影响

本试验利用废弃混凝土制作再生骨料混凝土,并分析了再生骨料的种类、取代率、粉煤灰、矿粉等矿物掺和料的掺量诸因素对再生混凝土工作性的影响.结果表明：颗粒整形再生粗骨料混凝土的用水量接近于天然骨料混凝土;颗粒整形再生细骨料混凝土的用水量高于天然骨料混凝土的用水量;粉煤灰、普通矿粉、超细矿粉、硅灰等矿物掺和料能明显改善混凝土的坍落度、和易性.