再生骨料多元化强化对植生混凝土性能的影响研究

为了提高再生骨料植生混凝土性能,研究了再生骨料代替天然骨料不同取代率、碳酸化、骨料级配3种强化方式对其强度和孔隙率的影响,量化了符合植生要求的最佳取代率和最佳骨料级配范围。首先,根据试验结果拟合曲线发现,混凝土抗压强度随着取代率的增加呈现先增加后减小的趋势。当取代率为30%,抗压强度最大,为12.48 MPa;然后,进行碳酸化处理再生骨料和成型试块,发现CO2浓度为99%时,对再生骨料碳酸化7 d,抗压强度可达11.4 MPa,较不处理的试块强度提高了32.56%;接着,采用修正后的Furnas模型研究骨料级配,发现再生小骨料占比为10%～20%时,试块强度和孔隙率可以达到最好的平衡;最后,进行了再生骨料植生混凝土工程应用试验,并取得了良好效果,研究结果可为再生骨料植生混凝土推广应用提供理论依据。     

利用建筑垃圾生产混凝土的性能研究

通过对再生骨料基本性能的研究,根据再生骨料的特殊物理性能,设计研究了不同级配下的再生骨料混凝土的工作性能和抗压强度.当细骨料采用天然砂,级配合理时,再生混凝土28 d抗压强度可以达到44 MPa,工作性能良好;当粗细骨料都采用再生骨料,再生骨料的粒径分布为0～5 mm约占60%～70%,5～10mm约占30%～40%时,可以满足配制强度为15MPa再生混凝土的要求,粗、细骨料的重量比达到50%以上时再生混凝土的工作性比较好、强度可以达到12.4～14.9 MPa.     

基于细微观结构的再生混凝土力学性能研究

选取5.0～10.0、10.0～16.0、5.0～16.0 mm这3种级配的再生粗骨料分别以60%、80%、100%取代率制备混凝土,结合抗压强度及扫描电镜试验,研究再生骨料级配及取代率对混凝土孔隙率、界面结构以及力学性能的影响。研究发现：不同级配条件下再生混凝土孔隙率随取代率的增加而增大,级配为5～16 mm再生混凝土孔隙率优于5～10、10～16 mm;各级配条件下再生混凝土抗压强度降低幅度随取代率的增加逐步提高,100%取代率时强度降低约23%左右;界面过渡区中最容易发生破坏的是骨料老界面和砂浆新界面,其次是骨料新界面。     

骨料级配对再生混凝土强度和工作性能影响的试验研究和计算分析

骨料级配是影响混凝土强度的主要因素之一.在水灰比 0.55 和水泥、细骨料、粗骨料的配合比为 1∶2∶2.75 情况下,对不同粗骨料级配情况下的再生混凝土工作性能和受压强度进行了试验测试,通过试验发现再生混凝土破坏形态和普通混凝土破坏形态相似,当混凝土工作性能有保证时,再生混凝土的强度会增大.但当混凝土工作性能没有保证或变差时,强度会降低.在不同粒径粒数分布满足分形规律和满足骨料级配的情况下,计算了包裹骨料需要的水泥浆与总水泥浆的比值γ,γ值可以反映不同骨料级配变化引起的骨料表面积的变化.γ值越大,骨料的表面积越大.γ较大时混凝土工作性能和受压强度降低.比值γ较小时混凝土工作性能和受压强度提高.中部粒径范围骨料级配的变化对再生混凝土工作性能和受压强度有明显影响.再生骨料替代率分别为50%、60%、100%时,粒径范围 9.5～19mm 和 19-26.5mm 的骨料级配接近.再生混凝土强度可以高于天然骨料的混凝土强度.再生骨料替代大粒径范围骨料的强度小于替代小粒径范围骨料的强度.     

粗骨料特性对混凝土性能的影响研究

针对机制砂石粒形差、级配不良的问题,以粗骨料级配和粒形为重点,研究粗骨料特性对混凝土性能的影响。研究得出:泵送混凝土富余浆体厚度应控制28μm以上,C30混凝土浆体量宜控制在315～330L/m3;5～20mm骨料中5～10mm颗粒的最佳含量为10%～20%,5～25mm粗骨料中5～10mm骨料的最佳含量为20%～30%,5～31.5mm骨料中5～10mm颗粒的最佳含量为20%～40%;骨料粒形和表面粗糙度比骨料压碎值对混凝土力学性能的影响更大,粗骨料的圆度值宜达到0.83以上,堆积角宜小于35°。本研究可以为粗骨料生产质量控制和高效应用提供指导。     

建筑固体废弃物砖混再生骨料集料细化研究

针对砖混再生骨料压碎值较大的缺陷开展研究,对再生集料水泥稳定再生骨料击实后集料细化程度进行分析,试验结果表明传统的级配设计方法设计出的级配经重型击实后集料压碎严重,超出级配上限。因此,砖混再生骨料在进行级配设计时,建议增加击实后筛分控制指标作为其关键控制指标,通过击实后筛分法确定的砖混再生骨料的最终级配为1#:2#:3#:天然骨料=33∶33∶24∶10。     

骨料级配及掺量对硅气凝胶-玻化微珠复合保温砂浆性能影响的试验研究

针对玻化微珠作为保温骨料存在的颗粒级配范围窄的缺陷,以及硅气凝胶力学强度低,不能单独作为保温骨料的问题,采取商用硅气凝胶与玻化微珠两种保温骨料进行复配,并从骨料级配、骨料掺量两方面对保温砂浆骨料配合比进行了优化研究,深入分析了骨料配合比、骨料掺量对保温砂浆力学性能、保温性能及耐水性的影响规律。试验结果表明,骨料掺量为60%,且气凝胶与玻化微珠以体积比35%∶65%复合时,保温砂浆的保温性能和物理力学性能达到最优。     

再生粗骨料的制备试验研究

利用不同强度等级的废弃混凝土试块在实验室制备了混凝土用再生粗骨料。探讨了利用废弃混凝土制备再生骨料的工艺流程。利用水泥与粉煤灰浆体浸泡的化学强化方法对再生骨料进行了表面处理。按5~10 mm单粒级粗骨料质量占20%,5~25 mm连续粒级粗骨料质量占80%进行颗粒级配的优化设计。试验结果表明,5~25 mm连续粒级再生粗骨料和5~10 mm单粒级再生粗骨料在各粒级中所占比例较大;表面改性处理可以弥补再生粗骨料的缺陷;经过颗粒级配优化设计后的再生粗骨料,累计筛余率变化梯度减小,整体颗粒分布更为合理。     

再生骨料品质对透水混凝土性能的影响

再生骨料作为透水混凝土多孔结构的骨架,其压碎指标、骨料粒径与级配、微粉含量等指标对透水混凝土的强度和透水性有着很大的影响。论本为研究再生骨料品质对透水混凝土性能的影响,选用了不同性能的再生骨料,对以上性能指标进行考察,结果表明:当骨料压碎值为 10.4 % 时,抗压强度达到最大,为 29.1 MPa;骨料粒径对透水混凝土抗压强度和透水性能影响较大,取粒径范围为 4.75～9.50 mm 为宜;对于骨料级配,在骨料粒径 4.75～9.50 mm:9.50～16.0 mm 为 8∶2 时为最优级配;对于微粉含量,则应控制在 8 % 左右为宜。     

骨料级配和粉煤灰掺量对透水混凝土性能的影响

分别选取了不同粒径(2~5 mm、5~10 mm和10~15 mm)的骨料进行双粒级混合,在水灰比为0.32的条件下,调整粉煤灰掺量(10%、20%、30%)制备了目标孔隙率为18%的透水混凝土试件。并对试件的抗压强度、有效孔隙率以及透水系数进行了测试,得出了骨料级配和粉煤灰掺量对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响规律。结果表明:当骨料混合比例m_(5~10 mm)∶m_(10~15 mm)=5∶5,粉煤灰掺量为20%时,透水混凝土性能最佳,抗压强度达到21.2 MPa,透水系数可达到1.45 mm/s。     

矿山法掘进废石再生骨料混凝土性能及微观形貌分析

通过将矿山法掘进废石经除土、破碎、筛分、级配制备成再生粗细骨料,预拌制备水泥混凝土,研究掘进废石再生骨料粒径大小和掺量对混凝土性能的影响规律。结果表明,掘进废石多为碎屑结构沉积岩,再生骨料虽夹泥量较大但仍可通过破碎至合适粒径制备出混凝土合格的粗细骨料,其中5～10 mm连续级配的再生粗骨料以及掺量25%的再生细骨料混凝土工作性、力学性能以及耐久性能总体较好,在工程应用时应注意控制掘进废石再生骨料粒径和掺量。     

集料粒径对快速砂浆棒法的影响

为了研究集料颗粒大小对快速砂浆棒法检测结果的影响,本文对不同颗粒级配的板岩骨料试件的碱活性膨胀率进行了检验和分析,得出板岩骨料中石粉含量在10%及以下时,石粉对试件的膨胀率影响很小;骨料中的石粉含量达到15%～20%时,膨胀率有下降的趋势,不必担心石粉含量对板岩骨料碱活性的不利影响。本文进一步通过分析混凝土的微观结构,提出了粒径对快速砂浆棒法中试件膨胀率的影响原理,得到骨料碱活性膨胀的最不利粒径;并发现在快速砂浆棒法中,如果大多数骨料降低2.5mm～5mm粒径,相应地增加1.25mm～2.5mm粒径,将加大试件的膨胀量,有利于提高试验精度。     

再生骨料透水混凝土在道路工程中的应用研究

结合某生态公园道路工程需求,以水胶比、硅灰掺量及再生骨料级配为参数,探究了不同参数对再生骨料透水混凝土力学性能和透水性能的影响。结果表明,当水胶比为0.28时,再生骨料透水混凝土抗压强度和抗折强度达到最大,分别为21.93MPa和2.02MPa;而当水胶比为0.30时,透水系数达到最大值2.37mm/s;硅灰掺量≤10%时,增加硅灰掺量能够改善再生骨料透水混凝土的抗压强度和抗折强度,而透水系数和有效孔隙率均随着硅灰掺量的增加而逐渐减;当5~10mm粒径再生骨料与10~15mm粒径再生骨料质量比为3∶1时,再生骨料透水混凝土综合性能最优;考虑实际工程需求,最终选用T8组配合比作为某生态公园透水混凝土路面的配合比进行施工。     

骨料对混凝土力学性能的影响分析

利用颗粒流方法,实现了相同条件下混凝土的骨料大小和空间位置对其破坏形态、应力-应变曲线、峰值应力和割线模量的影响规律研究.通过对比砂浆与骨料的不同质量比(5∶5,4∶6,3∶7,2∶8)以及不同级配(一级配、二级配、三级配、四级配)骨料的混凝土单轴压缩仿真试验结果,发现骨料有阻止混凝土裂纹扩展的作用,且骨料越大,阻止混凝土裂纹扩展的作用越强,而微裂纹多绕骨料产生和发展;砂浆中加入骨料对混凝土强度和变形特性具有明显的改善作用,相对于砂浆的峰值应力5.2MPa和割线模量30.7GPa而言,在砂浆与骨料质量比为5∶5和4∶6时,不同级配混凝土的峰值应力约增加22%~48%、割线模量增加-8%~99%,其平均值基本维持在6.5MPa和7.2MPa,37.4GPa和42.6GPa;在砂浆与骨料质量比为3∶7和2∶8时,不同级配混凝土的峰值应力急剧增加40%~228%、割线模量急剧减小79%~92%,其平均值分别为9.2MPa和15.4MPa,15.8GPa和4.4GPa.当砂浆与骨料的质量比相同时,骨料级配越高,越容易形成架空结构,造成局部不稳定,影响骨料增强效果;级配相同时,混凝土强度随骨料质量占比的增大而增大,且其应力-应变曲线呈现出单峰到双峰再到单峰的变化趋势,这说明骨料空间结构的稳定程度决定了混凝土应力-应变曲线的形状变化.     

基于间断级配骨料的高体积稳定性混凝土的配制

基于优化的间断级配骨料,分别研究了间断级配粗骨料、间断级配细骨料和砂率对于混凝土干燥收缩和线膨胀系数的影响,确定了高体积稳定性混凝土的骨料方案。结果表明:5~10mm与20~25mm比例为4:6下配制的混凝土干缩率最小。细骨料粒径为0.16~0.32mm、0.63~1.25mm和2.5~5mm以4:3:3的比例配制的混凝土干缩率和线膨胀系数最小。砂率小于45%时,混凝土的干缩率和线膨胀系数较小。     

骨料级配对于透水混凝土抗压强度的作用机理

采用体积法进行不同骨料级配透水混凝土的配合比设计,控制试验组的孔隙率保持相同。测试透水混凝土28 d抗压强度,并结合试块破坏的特征,分析得出:随着小粒径骨料含量的增多,抗压强度总体增高,5~10 mm骨料含量为75%的抗压强度比含量为25%高34.06%;随着细小骨料含量的增多,透水混凝土受压时端部或角部的应力集中现象减弱,而试块承压面面积趋于稳定增大,从而使透水混凝土的抗压强度得以提高,抗压强度最高时可达18.5 MPa。因此透水混凝土宜采用堆积比较密实的小粒径骨料以保证其强度空间分布均匀。     

大流动性再生骨料混凝土试验研究

通过以废砖骨料按不同体积取代率取代废弃混凝土骨料配制大流动性再生骨料混凝土,对再生骨料混凝土骨料级配及大流动性再生骨料混凝土的表观密度、立方体抗压强度和劈裂强度进行试验研究。结果表明,随着取代率的增大表观密度呈现下降趋势,立方体抗压强度与劈裂强度大致为下降趋势,当取代率在40%～60%时立方体抗压强度、劈裂强度略有回升,废砖骨料与再生混凝土骨料比值为6∶4时立方体抗压强度和劈裂较高,且容重较低,为建筑垃圾再利用的进一步研究提供一定的参照。     

多因素对再生骨料透水混凝土性能的影响及其协同优化研究

研究了骨料级配、水灰比、砂率、设计孔隙率、胶骨比等因素对再生骨料透水混凝土透水系数、抗压强度与弯拉强度的影响;并通过改变水泥品种、添加增强剂、电炉渣与再生骨料复配等方式协同优化再生骨料透水混凝土透水性能、力学性能、抗冻性能、路用性能。结果表明:再生骨料透水混凝土抗压强度和透水性能影响因素主次顺序均为:设计孔隙率>骨料级配>砂率>水灰比;建议再生骨料透水混凝土设计孔隙率为10%~20%,水灰比为0.29~0.32,砂率控制在5%~10%,胶骨比为0.29;采用电炉渣可以大幅提升透水混凝土的力学性能和耐磨性能,但其透水性和抗冻性相差不大。     

再生混凝土多孔砖用再生骨料基本性能试验研究

再生混凝土多孔砖与再生混凝土相比有混凝土强度要求低、再生骨料利用率高、生产成本低等优点,非常适合再生混凝土技术的推广应用.粒径0-10mm再生骨料基本性能的试验研究是再生混凝土多孔砖性能研究的基础和关键.再生骨料中细骨料比例取85%,90%.95%3个水平,再生骨料中碎砖含量取0.25%.50%,75%,100% 5个水平,用全组合的方式在试验室中配制出3个系列共15种再生骨料.按照GB/T 14684-2001及GB/T 14685-2001对这15种再生骨料的级配、表观密度、吸水率、压碎指标进行实验.试验结果表明,粒径0-10 mm再生骨料随着骨料中碎砖含量的增多,再生骨料的表观密度、吸水率、压碎指标增大;压碎指标与吸水率、压碎指标与表观密度呈正比.这个性质与目前再生粗骨料的规律不同,说明混凝土砖用0-10 mm再生骨料的性质不同于再生粗骨料.     

透水混凝土抗压强度和透水性能的影响因素研究

采用正交实验法分析了水灰比、骨料级配和设计孔隙率对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响。结果表明:设计孔隙率对透水混凝土抗压强度和透水性能影响最大;当水灰比为0.27,骨料级配良好,设计孔隙率20%时,透水混凝土的抗压强度和透水性能达到最佳。