正交法分析钢纤维橡胶再生混凝土的劈拉、抗折强度

采用正交试验分析再生粗骨料掺量、骨料强化方式、橡胶颗粒掺量和钢纤维掺量四个配合比因素对再生混凝土劈裂强度和抗折强度的影响规律。通过正交分析得:橡胶颗粒影响最大,钢纤维掺量影响次之,再生骨料掺量和骨料的强化方式影响不大,同时能满足再生混凝土劈裂强度和抗折强度要求的最佳正交组合为A2B2C2D2,即再生粗骨料掺量为20%、骨料机械强化、钢纤维掺量为0.6%、橡胶掺量为20%。     

钢纤维粉煤灰再生混凝土强度正交试验研究

利用正交试验方法对钢纤维粉煤灰再生混凝土（以下简称再生混凝土）的强度性能进行了试验,考察了粉煤灰取代率（质量分数）、钢纤维掺量（体积分数）和再生粗骨料取代率（质量分数）对再生混凝土28d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并对试验结果进行了系统分析.结果表明：粉煤灰取代率对再生混凝土抗压与抗折强度的影响规律一致,但对其劈裂抗拉强度的影响规律却不相同;再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大,但钢纤维掺量对劈裂抗拉和抗折强度的影响显著,对抗压强度的影响较小;再生粗骨料取代率对抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响规律基本一致,强度总体上随再生粗骨料取代率的增大而增大.要使再生混凝土强度得到提高,需降低粉煤灰的取代率,增大钢纤维掺量和再生粗骨料取代率.当粉煤灰取代率在30%以内、钢纤维掺量在18%以内时,粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响最大,其次是再生粗骨料取代率,最次是钢纤维掺量;钢纤维掺量对再生混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度的影响最大,其次是粉煤灰取代率,最次是再生粗骨料取代率.     

再生骨料CO_2强化及其对混凝土抗压强度的影响

采用高浓度CO_2气体强化再生粗骨料(RCA)得到了CO_2强化再生粗骨料(CRCA),通过试验测试了天然粗骨料(NCA)、RCA和CRCA的物理力学性能,并分别制备了NCA+RCA,NCA+CRCA,RCA+CRCA混凝土.结果表明:对于相同的级配,CRCA的表观密度、堆积密度、吸水率和压碎指标均介于RCA和NCA之间;用CRCA取代RCA配制混凝土可提高其抗压强度,且提高幅度随取代率(体积分数)的增加而增大;用CRCA取代NCA配制混凝土会降低其抗压强度,且降低幅度随取代率的增加而增大,但是,当取代率小于50%时,混凝土的抗压强度不会显著降低.     

不同性能再生骨料的CO2强化及其对混凝土抗压强度的影响

为研究碳化对不同性能再生粗骨料(RCA)的影响,将不同水灰比的母体混凝土破碎筛分后制得RCA,并使用高浓度CO₂强化RCA以得到碳化后的再生粗骨料(CRCA)。通过试验测试了碳化前后RCA的物理特性,使用RCA和CRCA分别浇筑了再生混凝土,并进行了抗压强度测试。结果表明：随着母体混凝土水灰比的增加,RCA和CRCA的吸水率与压碎指标均有所增加。碳化后,再生骨料的吸水率明显降低,级配无明显变化,总孔隙率降低且部分有害孔转为无害孔。与天然混凝土相比,使用RCA或CRCA浇筑的再生混凝土,抗压强度均有所降低。RCA来源的母体混凝土水灰比为0.4、0.5、0.6时,再生混凝土的抗压强度分别降低了11.0%、19.5%、40.3%。与使用RCA浇筑的再生混凝土相比,当母体混凝土水灰比为0.4、0.5、0.6时,使用CRCA浇筑再生混凝土的抗压强度分别提高了3.6%、4.7%、16.0%。     

掺锂渣再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

研究了再生粗骨料替代率和锂渣掺量对再生粗骨料混凝土力学性能的影响。结果表明:未掺入锂渣时,随再生粗骨料替代率的增大,试件的强度均出现先提高后降低的趋势,当再生粗骨料替代率为30%时强度最高;当再生粗骨料替代率为0时,随锂渣掺量的增加,试件强度会不断的提高,当锂渣掺量为20%时强度达到最高;二者同时作用,当再生粗骨料替代率30%、锂渣掺量20%时,试件的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度较基准混凝土分别提高39.90%、48.22%、38.21%、12.19%。     

RPC强化骨料掺量对再生混凝土强度的影响

利用活性粉末混凝土(RPC,reactive powder concrete)浆液对再生粗骨料进行浸泡包裹处理得到强化骨料,分析了强化骨料+再生骨料、强化骨料+天然骨料、再生骨料+天然骨料这3种粗骨料组合情况下,强化骨料或再生骨料掺量对再生混凝土不同龄期抗压强度、劈拉强度和抗折强度的影响.结果表明:经RPC浆液强化处理后的再生骨料吸水率降低,压碎值显著减小.强化骨料+再生骨料组合情况下,再生混凝土不同龄期的抗压强度均随强化骨料掺量的增大而降低;而另外两种组合情况下,再生混凝土不同龄期的抗压强度均随强化骨料或再生骨料掺量的增大而增大.强化骨料+再生骨料和强化骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土劈拉强度均随强化骨料掺量的增大而增大;而再生骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土劈拉强度与再生骨料掺量的规律性不明显,表现出较大的离散性.强化骨料+再生骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度总体上随强化骨料掺量的增大而减小;强化骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度与强化骨料掺量的规律性较复杂;再生骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度随再生骨料掺量的增大而增大.折后抗压强度和普通抗压强度一样能较好地反映强化骨料或再生骨料掺量对再生混凝土强度的影响规律,在掺量相同的情况下,折后抗压强度普遍比普通抗压强度低,3种骨料组合中两者比值均稳定在0.93;折后劈拉强度比普通劈拉强度能更好地反映强化骨料或再生骨料掺量对混凝土强度的影响规律,在其掺量相同的情况下,折后劈拉强度基本上比普通劈拉强度高,3种骨料组合的两者比值差异较大.提出了有效水灰比和名义水灰比的概念,有效水灰比是决定再生混凝土强度的最主要因素,若比较强化骨料掺量对再生混凝土强度的影响,必须保持有效水灰比一致,而非名义水灰比一致.     

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%。     

再生混凝土基本力学性能试验研究

设计并完成了再生粗骨料已使用年限分别为0、10、40年和取代率分别为0、30%、50%、70%、100%的C30级再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度相关试验,并以天然骨料混凝土作为基准进行对比分析.试验结果表明:再生混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度破坏过程和破坏形态与普通混凝土基本一致,在水灰比相同的情况下,再生混凝土立方体抗压强度高于普通混凝土,劈裂抗拉强度低于普通混凝土,抗折强度基本接近普通混凝土;另外,还表明再生粗骨料的寿命对再生混凝土强度有一定影响.     

玄武岩纤维对再生混凝土力学性能的影响研究

通过试验研究了玄武岩纤维掺量对再生粗骨料取代率50%的再生混凝土抗压、劈裂抗拉以及抗折强度的影响,为其在玄武岩纤维再生混凝土(BFRAC)的研究和实际工程应用中提供参考。结果表明:再生粗骨料取代率为50%,玄武岩纤维掺量为6kg/m3时,BFRAC的立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉、抗折强度较未掺玄武岩纤维的再生混凝土分别提高了12.8%、3.1%、48.8%、10.5%;BFRAC的峰值应变在0.001900～0.002120;BFRAC的单轴受压应力-应变本构关系全曲线与普通混凝土相似,玄武岩纤维对再生混凝土的延性起到积极作用。     

钢纤维再生混凝土劈拉、抗折强度试验研究

选用0、40%、70%、100%四个再生骨料掺量及0、0.5%、1%三个钢纤维掺量,对C20、C25、C30、C35不同强度等级的钢纤维再生混凝土进行了48组配合比试验研究,分析了再生骨料和钢纤维掺量这两个配合比因素对钢纤维再生混凝土劈裂抗拉强度及抗折强度的影响。试验结果表明:当钢纤维掺量为0.5%、1%时,再生混凝土抗折强度分别增加10%~27%、17%~40%,劈拉强度分别增加9%~14%、15%~21%。     

全再生混凝土力学性能及导热性能研究

采用再生粗骨料(RCA)、再生细骨料(RFA)及再生微粉(RCP)制备全再生混凝土，通过正交试验研究了水胶比、RCA取代率、RFA取代率、RCP取代率和AOS引气剂掺量对全再生混凝土性能的影响。结果表明：AOS引气剂掺量对全再生混凝土抗压强度、抗折强度、折压比及比热容的影响最大，强度总体上随AOS引气剂掺量的增加先降低后提高。RCA取代率对导热系数影响最大，RCA取代率为50%时，导热系数最小。最优配合比为：水胶比0.43、RCA、RFA、RCP取代率分别为75%、50%、15%、不掺AOS引气剂，制得的全再生混凝土抗压、抗折强度分别为45.8、4.6 MPa、导热系数为0.9844 W/(m·K)、比热容为0.8807 MJ/(m³·K)。     

不同取代率再生粗骨料混凝土的力学性能

系统研究了坍落度相同的情况下再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响.试验中再生粗骨料的掺入量分别为0,30%,50%,70%和100%,通过调节用水量使各组混凝土达到相同的坍落度.主要研究了达到相同坍落度时混凝土的用水量以及再生粗骨料取代率对混凝土坍落度、立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、峰值应变和泊松比、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度的影响.试验结果表明,再生粗骨料取代率对上述各性能指标均有一定影响,但程度不同.同时发现,除劈裂抗拉强度和抗折强度外,普通混凝土各基本力学性能指标间的关系不适用各种再生骨料取代率的混凝土.     

预浸石灰水碳化再生粗骨料混凝土的力学性能

采用预浸石灰水碳化法对再生粗骨料进行强化处理,对强化前后再生粗骨料物理性能进行检测,研究了碳化再生粗骨料对混凝土力学性能的影响.同时结合微观测试手段,分析碳化对再生粗骨料的增强机理.通过立方体抗压、劈裂抗拉及抗折强度试验,研究强化后混凝土各龄期强度变化.结果表明：预浸石灰水碳化法能够显著改善再生粗骨料的物理性能,其吸水率降低15.2%～22.9%,压碎值降低15.2%～17.7%;碳化后粗骨料的界面过渡区更加密实,有利于再生粗骨料品质的提升;7、28 d的混凝土强度随粗骨料取代率的增大而降低;当粗骨料取代率为50%时,预浸石灰水碳化再生混凝土强度与普通混凝土相当.     

掺橡胶颗粒的玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能研究

分别研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土及橡胶颗粒代替部分细集料后的轻骨料混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗折性能的影响。试验研究表明:玄武岩纤维能有效提高轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度;当在轻骨料混凝土中掺入橡胶颗粒后,抗压强度随着纤维掺量的增加呈递减趋势,劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加不显著变化,抗折强度随着纤维掺量的增加呈现先降低后增加的变化趋势;掺入橡胶颗粒的轻骨料混凝土的三项力学指标数值均低于对应的不掺橡胶颗粒的轻骨料混凝土。     

短切玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度三种力学性能的影响。结果表明,掺入玄武岩纤维的轻骨料混凝土的7d抗压强度随纤维掺量的增加而增大,但对28d抗压强度没有显著影响,当纤维掺量超过0.15%时,28d抗压强度呈下降发展趋势;随玄武岩纤维掺量的增加,轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度及抗折强度均呈先增加后降低的发展趋势,当纤维掺量为0.15%时,上述两种强度指标均取得最大值;玄武岩纤维掺入轻骨料混凝土中能够改善其脆性,增加其韧性,改善轻骨料混凝土的受压破坏形态和抗折破坏形态。     

纤维再生混凝土力学性能试验及破坏分析

采用正交试验法研究了再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量以及纤维类别对纤维再生混凝土抗压强度、劈拉强度及抗折强度的影响.利用扫描电镜及螺旋CT扫描技术分析纤维再生混凝土的内部破坏.结果表明：再生粗骨料掺量是影响纤维再生混凝土28d和90d抗压强度的重要因素;纤维类别是影响纤维再生混凝土28d劈拉强度和抗折强度的重要因素.以再生粗骨料掺量为50%(质量分数)、粉煤灰掺量(质量分数)为20%、减水剂掺量(质量分数)为0.5%和铣削波纹型钢纤维掺量(体积分数)为1.0%进行设计强度为C35的纤维再生混凝土的配制,可使其获得良好的和易性,并满足强度要求.再生粗骨料与砂浆界面处产生裂缝,导致了纤维再生混凝土强度较低.     

含防水剂的再生混凝土力学性能试验研究

为研究不同掺量的防水剂及再生粗骨料对再生混凝土力学性能的影响,对再生混凝土进行拌合物性能测试、基本力学性能试验,并通过电镜扫描分析防水剂作用机理。结果表明：再生混凝土坍落度随再生粗骨料掺量的增加而降低,当再生粗骨料掺量相同时,防水剂掺量越大的混凝土坍落度越大;混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均呈现随再生粗骨料掺量增加先增大后减小的趋势;当再生粗骨料取代率为50%、防水剂掺量为0.8%时为最优掺量,混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度比普通混凝土的强度提升32%以上。SEM测试表明,再生粗骨料的掺入能够加强混凝土水化反应,防水剂的掺入能够促进结晶体的生成,二者的相互作用有效改善了界面过渡区。研究结果表明再生混凝土掺入防水剂后性能得到提升,并在一定范围内可有效替代普通混凝土。     

稻壳灰与偏高岭土掺料对再生混凝土性能的影响

稻壳灰与偏高岭土均是具有火山灰活性的材料。采用稻壳灰和偏高岭土配置复合强化液对再生粗骨料进行化学强化,研究强化液对再生粗骨料性能的改善效果以及强化后再生粗骨料制备的再生混凝土的性能。研究表明:5种不同配比的强化液均可以优化再生粗骨料和再生混凝土的性能;当强化液中稻壳灰与偏高岭土掺量比为3∶1时,再生粗骨料的压碎指标较强化前降低了1.5%,空隙率降低了2.4%,表观密度与堆积密度均有所改善,吸水率增加了2.2%;与基准组相比,用强化骨料制备的再生混凝土抗压强度增长了8.6%,抗折强度增长了4.4%,且具有更好的耐磨性。     

再生高强混凝土基本力学性能研究

为研究再生粗骨料取代率与玄武岩纤维对再生高强混凝土的抗压强度、抗折强度、劈裂强度与弹性模量的影响,对再生高强混凝土78个试件进行试验。试验结果表明,相同强度等级下,随再生粗骨料取代率增加,混凝土坍落度、抗压强度和弹性模量存在下降趋势;随着玄武岩纤维含量的增大,混凝土抗折强度与劈裂强度呈现先增加后下降的趋势,但对混凝土抗压强度影响较小。当再生粗骨料取代率取30%时,混凝土强度高且和易性好,为适宜的取代率。     

玻璃纤维轻骨料混凝土早期力学性能试验研究

以内蒙古地区天然浮石为粗骨料,通过对不同掺量玻璃纤维轻骨料混凝土力学性能的试验,研究了玻璃纤维轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度,并得出玻璃纤维掺量为0.5 kg/m3时,轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度比其它几种掺量下强度要高;从微观角度研究了轻骨料混凝土破坏后纤维表面及纤维与浆体界面粘结情况.