颗粒整形对再生粗骨料混凝土工作性和强度的影响

试验研究了简单破碎再生粗骨料和颗粒整形再生粗骨料40%,70%和100%取代天然骨料,对混凝土工作性和强度的影响.结果表明:在相同取代率情况下,简单破碎再生粗骨料混凝土用水量较多、强度较差,颗粒整形再生粗骨料混凝土的用水量比简单破碎再生粗骨料混凝土显著降低,强度明显提高;随着取代率的增加,简单破碎再生混凝土的用水量增加较多、强度下降较大,而颗粒整形再生混凝土用水量略有增加且强度稍有降低,但是完全取代时的用水量和强度仍接近天然粗骨料混凝土.     

颗粒整形对再生骨料混凝土耐久性的影响

简单破碎再生骨料粘附着大量水泥石,并且在破碎过程中产生大量微裂缝,因此简单破碎再生骨料混凝土的需水量大,导致混凝土的收缩大、氯离子渗透系数大、碳化速度快以及抗冻性差.颗粒整形不仅除去了骨料表面粘附的水泥石,而且使得再生骨料变得圆滑,混凝土需水量显著降低,混凝土的收缩性能、抗氯离子渗透性、抗碳化性能和抗冻性能均显著改善,拓宽了再生混凝土的应用领域.     

颗粒整形再生骨料混凝土力学性能的试验研究

试验研究了颗粒整形再生骨料混凝土、简单破碎再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的力学性能.结果表明:全组分颗粒整形再生骨料混凝土的力学性能低于天然骨料混凝土,但大大优于简单破碎再生骨料混凝土.另外,颗粒整形再生粗骨料配置的混凝土力学性能明显高于简单破碎再生骨料混凝土与全组分颗粒整形再生混凝土,略低于天然骨料混凝土,该试验结果对于工程实践具有一定指导作用.     

再生粗骨料颗粒整形的必要性

传统观点认为碎石比卵石好,并认为混凝土再生粗骨料经过整形处理后,去掉了棱角使粒形趋于圆形是不利的．笔者通过分别配制卵石混凝土和碎石混凝土进行对比,指出卵石因粒形比碎石好,卵石混凝土的性能优于碎石混凝土;通过分别配制颗粒整形再生粗骨料混凝土和简单破碎再生粗骨料混凝土进行对比,指出经过整形处理后的再生粗骨料,粒形和界面都得到了改善,所配制的混凝土性能得到显著提高．碎石混凝土强度高于卵石混凝土强度的观点是不全面的,有必要对再生粗骨料进行整形处理．     

再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响北大核心

根据GB/T 25177—2010《混凝土用再生粗骨料》,将废弃混凝土简单破碎后制得Ⅱ类再生粗骨料,一次颗粒整形后制得准I类再生粗骨料,二次颗粒整形后制得I类再生粗骨料。采用再生粗骨料取代（φ_z=0、50%、100%）天然骨料,研究粗骨料品质和取代率对再生混凝土的抗氯离子渗透性能的影响。结果显示：简单破碎再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大而增大,其抗氯离子性能劣于普通混凝土,与普通混凝土相比,非稳态氯离子迁移系数增大了8.1%~35.1%;一次颗粒整形再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大呈现减小的趋势,其抗氯离子性能接近,甚至优于普通混凝土;二次颗粒整形再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大而减小,其抗氯离子性能优于普通混凝土,与普通混凝土相比,非稳态氯离子迁移系数减小了9.7%~25.5%。     

再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土抗压强度的影响

通过简单破碎制得Ⅱ类再生粗骨料(JP),并经过一次颗粒整形得到准Ⅰ类再生粗骨料(YK),再进行二次颗粒整形获得Ⅰ类再生粗骨料(EK)。研究再生粗骨料不同品质(JP、YK、EK)和不同取代率(φz=0、20%、40%、60%、80%、100%)取代天然骨料(TR)对再生混凝土的用水量和抗压强度的影响。结果表明,再生混凝土的用水量随着取代率的增大而增大;掺入不同品质的再生粗骨料对再生混凝土的抗压强度影响差别很大,当φz≥40%时,JP再生混凝土抗压强度降低幅度较大,YK再生混凝土抗压强度没有较大幅度的降低,而EK再生混凝土的抗压强度先小幅升高后降低,当φz=100%时,28d抗压强度仅降低1MPa。     

颗粒整形对再生细骨料性能的影响

简单破碎的再生细骨料颗粒棱角多,表面粗糙,且含有较多的微裂缝,导致再生细骨料的吸水率大、堆积密度和密实密度小。颗粒整形不仅可以改变再生细骨料的粒形,减少骨料中的微裂缝含量,同时也使细骨料中的水泥石颗粒增多。颗粒整形后的再生细骨料级配好、粒型好,颗粒堆积密度较整形前平均提高了10.3%,堆积密度和密实密度较整形前提高了约200kg/m3,但仍比河砂低200kg/m3左右。此外,颗粒整形后的再生骨料的表观密度、吸水率也略有所提高。     

再生粗骨料最大堆积密度及其对混凝土性能影响

为研究再生粗骨料级配对混凝土性能的影响,通过测定连续级配再生粗骨料最大堆积密度、吸水率、筛分析及新拌混凝土坍落度和硬化混凝土7,28,60d抗压强度,最终确定达到最紧密堆积状态时16.0~31.5mm与5.0~20.0mm两种单粒级再生粗骨料的最佳混合质量比.结果表明:随着16.0~31.5mm与5.0~20.0mm两种单粒级再生粗骨料混合质量比的逐渐降低,连续级配再生粗骨料的最大堆积密度及吸水率均呈现出先增大后减小的趋势,但波动不大.随着5.0~20.0mm单粒级再生粗骨料所占比例的增加,不同连续级配再生粗骨料对新拌混凝土的工作性影响十分明显,同时,对硬化混凝土的抗压强度也有较大影响,两者均呈现出先增大后减小的趋势;16.0~31.5mm与5.0~20.0mm两个单粒级再生粗骨料存在一个最佳的混合质量比7.0∶3.0.     

再生骨料颗粒整形对其性能的改善研究

对简单破碎的再生骨料和经颗粒整形的再生骨料的基本性能进行了分析,通过试验对比,对粒形、颗粒级配、吸水率、针片状颗粒含量等性能进行了研究,解决了再生骨料不能满足混凝土骨料要求的问题。     

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.     

非连续级配再生粗骨料自密实混凝土的工作性能试验研究

为了研究非连续级配再生粗骨料自密实混凝土的工作性能,采用控制变量法,研究了再生粗骨料取代率、砂率和经时损失对其工作性能的影响。试验结果表明:非连续级配的再生粗骨料可以配制出满足工作性能要求的自密实混凝土。当再生粗骨料取代率为50%时工作性能最好;当砂率为45%时,新拌混凝土的工作性能最好;随着时间的延长,新拌混凝土工作性能下降,添加适量的聚羧酸高性能减水剂可以恢复其坍落扩展度;给出的坍落扩展度经时损失公式计算简单,计算结果准确,可以作为新拌混凝土经时损失评价的参考。     

影响再生混凝土和易性的初步试验分析

再生混凝土的使用有利于环境保护,并有良好的经济社会效益;和易性为混凝土工作性能的主要指标。通过正交试验分析水灰比、再生粗骨料取代率、粉煤灰等量取代水泥用量、砂率等因素对再生骨料混凝土和易性的影响,试验结果表明水灰比对再生混凝土和易性影响最大,其次为砂率、粉煤灰等量取代水泥用量、再生粗骨料取代率;通过试验给出满足再生混凝土工作性能的参考配合比。     

再生粗集料混凝土基本性能的实验研究

对再生粗集料的级配、吸水率、表现密度、堆积密度、压碎指标、外观等方面进行实验研究与分析,得出了再生粗集料与天然碎石相比较具有尺寸相似、级配较差、堆积密度和表观密度小、吸水率和压碎指标较高的结果.然后,采用将再生粗集料混凝土与普通混凝土进行对比实验的方法,研究再生粗集料混凝土坍落度、抗压强度、弹性模量、弹强比及抗冻融性能等.结果表明,再生粗集料混凝土具有较好的施工性能、力学性能和耐久性能,可以用于普通钢筋混凝土结构,特别是当再生粗集料替代率在30%及其以下时,与普通混凝土的基本性能相差不大.     

不同取代率再生粗骨料混凝土的和易性

系统研究了不同再生粗骨料取代率对混凝土和易性的影响,试验中再生粗骨料的掺入量分别为0,30%,50%和100%,试验结果表明粗骨料取代率对混凝土的流动性、粘聚性与保水性有不同的影响。     

再生粗骨料混凝土早期收缩性能试验研究

通过试验研究水灰比、再生粗骨料取代率、减水剂和粉煤灰对再生混凝土早期干缩性能的影响。研究结果表明再生混凝土的早期干缩率和失水率均随着水灰比和取代率的增大而增大;再生混凝土在龄期7d内干缩速率和失水速率最大;掺入减水剂和粉煤灰可以有效地控制再生混凝土的干缩。根据试验结果建立了再生粗骨料取代率为100%的再生混凝土早期干缩计算模型,该模型计算结果与他人试验结果吻合较好。     

再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响

系统研究了相同水灰比情况下再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响。试验中再生粗骨料取代率分别为0，30％，50％，70％和100％，保持混凝土的水灰比不变。主要研究了再生粗骨料取代率对混凝土立方体坍落度、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，除抗折强度外，普通混凝土各基本力学性能指标问的关系均不适用各种再生骨料取代率混凝土。     

再生粗骨料混凝土早期强度试验研究

通过试验研究水灰比、再生粗骨料取代率和用水量对再生混凝土早期抗压强度和抗折强度的影响。研究结果表明,再生混凝土各龄期的强度系数随水灰比、骨料取代率、单位用水量等因素变化不大。再生混凝土的各个龄期的抗压和抗折强度均随水灰比和再生骨料取代率的增大而降低。根据试验结果建立了再生粗骨料取代率为100%的再生混凝土早期抗压强度和抗折强度计算模型,该模型计算结果与他人试验结果吻合较好。     

正交法分析再生粗骨料混凝土的基本性能

采用正交法试验分析了再生粗骨料掺量、聚丙烯纤维掺量和引气减水剂掺量3个配合比因素对再生混凝土抗压强度、劈拉强度和抗压弹模的影响,用再生粗骨料掺量为70%、聚丙烯纤维掺量为O.7%和引气减水剂掺量为0.2%的参数进行配合比设计,可使设计强度为C30的再生混凝土获得良好的和易性和较高的强度.通过对混凝土拌合物含气量的测定,分析得出了随着引气减水剂掺量的增加,含气量增加1%时,再生混凝土的抗压强度降低4.1%,劈拉强度降低7.7%,抗压弹模降低3.9%.将再生粗骨料经机械强化后,可使再生混凝土的抗压强度提高约13%.结果表明:引气减水剂和再生粗骨料掺量是影响这3个力学性能的重要因素.     

再生混凝土骨料强化技术研究

与天然碎石骨料相比，简单破碎的再生骨料性能较差，对其进行整形与强化处理十分必要。通过颗粒整形与强化．再生骨料的性能显著提高，高品质的再生粗骨料的性能可以与天然碎石相媲美。再生细骨料的性能也有大幅度地改善。国外的再生骨料颗粒整形与强化设备比较庞大，工艺复杂。设备易磨损。生产成本较高。我们提出的利用“再生骨料自击法”对骨料进行强化，其设备小，工艺简单，设备使用寿命长，生产成本较低。在我国可以推广。