包浆与否不同再生骨料替代率下混凝土力学性能试验研究

探究再生骨料替代率及骨料是否包浆对自密实再生混凝土抗压、抗折及劈裂性能的影响，研究了包浆和未包浆的再生混凝土在不同再生骨料替代率下的力学性能。试验结果表明：包浆混凝土的坍落扩展度在骨料替代率分别为30%、60%、100%的条件下相比于未包浆混凝土分别提高了0.74%、2.94%、4.41%，抗压强度分别提高了5.7%、4.2%、6.2%，抗折强度分别提高了4.4%、9.2%、15.2%，劈裂强度分别提高了8.18%、4.65%、10.78%。因此骨料经过包浆后，改善了自密实再生混凝土的抗压、抗折及劈裂性能，且在骨料替代率为60%时，包浆对混凝土力学性能的改善较为显著。     

振动搅拌对再生混凝土性能的影响

提出采用振动搅拌克服再生骨料的缺陷改善再生混凝土性能的新方法,研究振动搅拌对新拌再生混凝土性能和再生混凝土力学性能的影响。结合再生骨料和振动搅拌的特点分析再生混凝土的振动搅拌机理,用普通强制搅拌和振动搅拌制成的不同再生骨料掺量的再生混凝土进行性能对比试验。结果表明与普通强制搅拌相比,振动搅拌提高了再生骨料混凝土表观密度,增加了含气量有利于改善再生混凝土的耐久性,塌落度和普通强制搅拌的普通混凝土相同,改善了新拌再生混凝土的施工和易性差的问题;25%和50%掺量再生骨料的混凝土28 d抗压强度与普通强制搅拌相比增加了21.9%和13.4%同时降低了抗压强度变异系数;从微观结构看振动搅拌混凝土表面水化均匀密实,有更多的簇状C-S-H凝胶改善了再生混凝土的微观结构。结果表明振动搅拌能改善再生混凝土的综合性能。     

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。     

再生粗骨料混凝土的配制与性能研究

由于再生骨料自身缺陷导致其力学性能和耐久性较差,其严重制约了再生骨料混凝土在工程实践中的应用。本文在参阅大量相关研究文献的基础上,综述了再生骨料混凝土力学性能、抗冻性、抗氯离子渗透性、抗碳化等方面,有助于其他学者对再生骨料混凝土的技术研究和工程应用。     

再生混凝土微观结构特征及其耐久性改善技术

基于再生粗骨料的几何特征及其对再生混凝土微观结构的影响,分析了再生混凝土耐久性较普通混凝土差的原因.从再生骨料的优化及水泥石的结构密实的角度出发,对再生混凝土耐久性改善方法进行了理论分析.同时,综述讨论了对改善再生混凝土耐久性的有效技术措施,并就再生混凝土耐久性问题研究提出了看法.     

自密实再生混凝土工作及力学性能研究进展

自密实混凝土具有高流动性、抗离析性及较好的自密实性等特点,有利于提升工程质量及降低工程成本。将再生骨料应用于自密实混凝土中,可实现建筑废弃物的循环利用。为了确保自密实再生混凝土在工程应用过程中的可行性与安全性,还需在其工作性与力学性能等方面进行大量改性研究。基于自密实混凝土的流变密实机理,归纳总结了自密实混凝土的配合比设计原理,总结并评述了自密实再生混凝土的工作性能、力学性能的研究进展。最后,分析了自密实再生混凝土工作及力学性能研究所存在的问题,并对其前景进行展望,有助于推动自密实再生混凝土大规模地应用于实际工程中。     

再生粗骨料对粉煤灰基地聚物混凝土碳化性能的影响

本研究分别利用0％、50％以及100％的再生粗骨料取代天然粗骨料,制备了碱激发粉煤灰基地聚物再生混凝土和普通再生混凝土.测试和分析了试件在碳化3d、7d、14 d和28 d时的碳化深度、抗压强度的变化.采用研磨法,进一步测试分析了试件表面pH值的变化,同时使用扫描电子显微镜(SEM)观察了碳化反应前后微观结构的改变.研究结果表明,相比于普通混凝土,尽管粉煤灰基地聚物混凝土的微观结构更均匀密实,但是其抗压强度受碳化影响更明显,整体呈现下降趋势;再生粗骨料对两种混凝土的抗碳化性能都将产生不利影响,但对地聚物混凝土的抗压强度影响较小.     

再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能研究进展

氯离子侵蚀是影响混凝土结构耐久性的主要因素之一,再生骨料要作结构性材料,须明确再生骨料混凝土的抗氯离子渗透性能.从界面过渡区特征分析了再生混凝土中氯离子的渗透机理,综述了再生骨料取代率、水灰比、掺合料、施工工艺、应力水平等因素对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并阐述了再生骨料强化对再生混凝土抗氯离子渗透的改进效果.最后指出需进一步研究多因素耦合作用下再生混凝土的抗氯离子渗透性能.     

再生骨料混凝土抗氯盐侵蚀性能研究

本文研究了再生骨料混凝土的抗氯盐侵蚀性能。相比传统骨料制备的混凝土,再生骨料混凝土在孔结构、孔隙液pH以及力学、耐久性方面均表现出较差的服役效果:再生骨料混凝土孔隙率是传统骨料混凝土的3.4倍,达到1.70%,孔径分布也更趋向于大孔危害孔;实测电通量和氯离子扩散系数分别是传统骨料混凝土的4.21倍和6.54倍;再生骨料混凝土28d抗压强度为传统骨料混凝土的62.00%;使用再生骨料制备的混凝土孔隙液pH整体低于传统骨料混凝土。同时研究发现,再生骨料替代传统骨料比例小于50%时,混凝土的抗氯离子渗透能力略微提高;采用自然浸泡法测得再生骨料混凝土的力学性能表现为先提高后降低。     

膨胀剂在抵抗再生混凝土干燥收缩性能中的应用

因再生粗骨料表面附着砂浆的吸水率较大,再生骨料混凝土在干燥收缩性能方面与普通混凝土相比差距较大,也制约再生骨料混凝土在混凝土结构中的实际应用.利用复合膨胀剂来提高再生骨料混凝土的抗干缩性能.本研究测量量骨料置换率为50％和100％的再生骨料混凝土抗压强度和收缩曲线.结果表明,掺8％～15％膨胀剂的再生骨料混凝土(50％置换率)与普通混凝土有相近的干缩曲线;但当骨料置换率增加到100％,膨胀剂对降低再生骨料混凝土的收缩没有明显作用.     

Assessment of recycling process induced damage sensitivity of recycled concrete aggregates

This paper evaluates the complex nature of recycled concrete aggregates that are susceptible to damage due to recycling. The study was carried out by microstructural assessment techniques beyond the standard testing methods normally specified for aggregates. The laboratory produced recycled concrete aggregates were investigated using fluorescent microscopy and image analysis. Contrary to common opinion, microstructural studies showed that adhered mortar (AM) is not always the primary parameter determining the quality of the recycled coarse aggregate. Sandstone coarse aggregate originally had defects in the form of voids and cracks. Further processing of the recycled coarse aggregate changed the microstructural profile of the material and enhanced their properties. The unusual results of the performance tests carried out on the recycled aggregate concretes could be explained with the findings of microscopic level investigations.     

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。     

Freezing and thawing resistance of air-entrained concrete incorporating recycled coarse aggregate: The role of air content in demolished concrete

This study aims to introduce new information on freezing and thawing resistance when air-entrained or non-air-entrained concrete is used as recycled coarse aggregate into air-entrained concrete. The laboratory produced air-entrained and non-air-entrained concretes with a water/cement (w/c) ratio of 0.45 were recycled at the crushing age of 1 year to obtain the coarse aggregates used in the investigations. The recycling process was performed in three stages to produce recycled coarse aggregates with different adhered mortar contents. The results showed that recycled coarse aggregate produced from non-air-entrained concrete caused poor freezing and thawing resistance in concrete even when the new system had a proper air entrainment. Microstructural studies indicated that non-air-entrained adhered mortar caused disintegration of the recycled coarse aggregate in itself and disrupted the surrounding new mortar after a limited number of freezing and thawing cycles. Minimizing non-air-entrained adhered mortar or enhancing the performance of new surrounding matrix could not give satisfactory results for a long freezing and thawing exposure.     

粗骨料对透水混凝土性能的影响研究

试验研究了粗骨料品种、粗骨料粒径、胶骨比等对透水混凝土力学性能和透水性能的影响,结果表明:采用天然骨料配制的透水混凝土的各项性能均优于采用再生骨料配制的透水混凝土;对于同一来源的粗骨料,骨料粒径越大,配制的透水混凝土透水性能越好,力学性能则略有降低;相同品质和粒径的再生骨料配制的透水混凝土,随胶骨比增加,混凝土透水性能逐渐降低,力学性能却呈增加趋势。     

Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete

In this study recycled coarse aggregates obtained by crushed concrete were used for concrete production. Four different recycled aggregate concretes were produced; made with 0%, 25%, 50% and 100% of recycled coarse aggregates, respectively. The mix proportions of the four concretes were designed in order to achieve the same compressive strengths. Recycled aggregates were used in wet condition, but not saturated, to control their fresh concrete properties, effective w/c ratio and lower strength variability. The necessity to produce recycled aggregate concrete with low-medium compressive strength was verified due to the requirement of the volume of cement. The influence of the order of materials used in concrete production (made with recycled aggregates) with respect to improving its splitting tensile strength was analysed. The lower modulus of elasticity of recycled coarse aggregate concretes with respect to conventional concretes was measured verifying the numeral models proposed by several researchers.     

特种骨料混凝土的研究进展

骨料是水泥混凝土的主要组成,随着水泥混凝土技术的发展与应用场景的拓展,某些基本性能、表面状态与天然砂石骨料有较大差异的特种骨料逐渐引起人们的重视。例如通过使用轻质/重骨料是满足高层与大跨结构、桥梁悬臂施工、建筑地基抗浮等重大工程对混凝土特殊密度需求的主要手段。同时,利用再生骨料替代天然骨料制备再生骨料混凝土,可有效解决天然砂石资源匮乏与废弃物混凝土资源化利用的问题。这些特种骨料在应用过程中存在着某些共性的科学与技术问题,所配制混凝土的性能、界面过渡区结构、施工特性等与普通水泥混凝土有着显著的区别。本文综述了轻骨料混凝土、重混凝土以及再生骨料混凝土三类特种骨料混凝土的研究进展与发展趋势,重点介绍了特种骨料的性质、混凝土界面过渡区结构与混凝土施工性能等方面的技术现状,最后对上述特种骨料混凝土的未来发展方向提出一定的建议。     

废橡胶改性再生混凝土材料性能研究进展

废橡胶再生混凝土作为一项新型工程技术,它能够解决建筑垃圾和废旧汽车轮胎循坏利用的问题,对自然环境的保护具有重要意义.本文详细阐述了废橡胶再生混凝土的国内外研究现状,介绍了废橡胶再生混凝土的配制原则和技术、静动态力学性能、耐久性能和高温性能,并展望了下一步的研究.研究表明:在再生骨料取代率不变的情况下,随着橡胶取代率的增加,废橡胶再生混凝土力学性能逐渐降低,可通过掺入一定的钢纤维、硅粉或对橡胶进行改性等改善其力学性能;钢纤维橡胶再生混凝土具有较好的断裂能和断裂韧性;废橡胶再生混凝土相对于再生混凝土具有较好的抗疲劳性能和耐冲击性能;废橡胶再生混凝土抗氯离子渗透性和抗冻融性随着橡胶颗粒取代率的增加而增强,但随橡胶粒径的增大而降低;通过掺入纳米材料或橡胶和三元胶结体系的共同掺入可提高废橡胶再生混凝土的抗腐蚀性能;高温作用虽削弱了钢纤维橡胶再生混凝土的刚度和承载力,但提高了其延性.     

再生混凝土多孔砖砌体轴心抗压强度试验

制作再生混凝土骨料替代率为75%、抗压强度达到MU10的再生混凝土多孔砖。对18个再生混凝土多孔砖砌体试件在轴心荷载作用下的试验进行研究。考察再生混凝土多孔砖砌体在不同砂浆强度下的受压性能和极限承载力,分析砌体的受压变形过程和破坏特征。结果表明:再生混凝土多孔砖砌体的受压性能和普通混凝土多孔砖砌体的受压性能基本相似,极限状态时多孔砖砌体被贯通的竖向裂缝分隔成若干独立小立柱,小立柱被压坏,再生混凝土多孔砖砌体轴心抗压强度略小于普通混凝土多孔砖砌体。通过对试验数据的分析,参考现行《砌体结构设计规范》建议的公式,提出了再生混凝土多孔砖砌体的轴心抗压强度计算公式。     

再生粗骨料混凝土抗冻性能研究进展

将再生粗骨料应用于混凝土制备可有效减少原材料生产对生态环境的破坏,还可实现建筑废弃物的再生利用。但由于存在老旧砂浆包裹、原始缺陷较多等问题,再生粗骨料混凝土吸水率较高且薄弱界面较多,抗冻性能较差,对寒冷环境下的混凝土结构产生了极为不利的影响。本文综合分析国内外对再生粗骨料混凝土抗冻性能的研究现状,发现复杂脆弱的界面过渡区是再生粗骨料混凝土承受冻害时的薄弱环节,微裂缝和孔隙的发育使其在冻融循环过程中的性能不断降低。再生混凝土的抗冻性能随着再生粗骨料掺量的增加而加速劣化,再生粗骨料质量掺量应控制在50%以内。质量损失、相对动弹性模量和抗压强度是评价再生混凝土冻融损伤水平的常用指标,质量损失在试验初期会出现负增长情况,相对动弹性模量在有限冻融循环次数下的反应较不敏感,相比之下抗压强度能更好地体现再生粗骨料混凝土的冻融损伤水平。未来,还应对再生混凝土冻融损伤机理进行更加系统深入的研究,探究效果良好的非破坏性试验指标,以及在标准冻融试验的基础上结合特定工程环境对再生混凝土抗冻性能进行具体评价,推动再生粗骨料混凝土更加广泛的应用。     

Influence of moisture states of natural and recycled aggregates on the slump and compressive strength of concrete

The influence of moisture states of natural and recycled aggregates on the properties of fresh and hardened concretes was investigated. Concrete mixes were prepared with natural and recycled aggregates at different proportions. The moisture states of the aggregates were controlled at air-dried (AD), oven-dried (OD) and saturated surface-dried (SSD) states prior to use. The ratio of cement to free water was kept constant for all of the mixes. At the fresh state, the slump loss for various concrete mixtures was determined, while the compressive strength was determined after curing for 3, 7 and 28 days. The test results showed that the initial slump values of the concrete mixtures were dependent on the initial free water contents, and the slump loss values of the mixtures were related to the moisture states of the aggregates. Slump loss was significant when 100% AD or OD recycled aggregate was used. The effect of the moisture states of the aggregates on the strength of the concretes prepared with OD and SSD state aggregates at early age (i.e., 3 and 7 days) was noticeable. The concrete prepared with the AD aggregates achieved the highest average strength values at 3, 7 and 28 days. However, at 28 days, the concrete strengths prepared with different types of aggregates were similar. The results suggested that an AD aggregate that contains not more than 50% recycled aggregate is optimum for producing normal strength recycled aggregate concrete.