关于再生混凝土强度计算公式的试验研究

通过对再生混凝土配合比设计中的水灰比设计进行讨论,研究了不同强度再生骨料及水灰比对再生混凝土强度的影响.试验结果表明:再生混凝土强度与水灰比和再生骨料强度密切相关.得到的再生混凝土28 d强度与灰水比、粗骨料压碎值之间的鲍罗米统一公式表明,不同的粗骨料压碎值对骨料系数A的影响较小,与骨料系数B呈现出较好的线性相关性,将实测值与计算值相比较后发现,该公式比不考虑粗骨料压碎值对再生混凝土强度影响时得到的强度公式相关性好.     

再生粗骨料混凝土强度公式研究

重点研究了水灰比和再生粗骨料强度变化对再生粗骨料混凝土强度的影响规律.结果表明:再生粗骨料混凝土(RGC)和天然粗骨料混凝土(NGC)一样与灰水比(C/W)均呈良好的线性关系,仍遵循水灰比定则;同水灰比时,再生粗骨料混凝土(RGC)抗压强度与天然粗骨料混凝土(NGC)相当或略高(主要是在低水灰比时);再生粗骨料强度对混凝土强度有一定影响,即同水灰比时,再生粗骨料强度越高,混凝土的强度也越高,因此,再生混凝土的水厌比定则应加一修正系数;由试验结果得到的再生粗骨料混凝土水灰比定则公式对其配合比设计及强度推算具有实际意义.     

不同取代率再生粗骨料混凝土的鲍罗米强度计算式

不同取代率的再生粗骨料制备的再生混凝土性能差异很大。用颚式破碎机破碎废弃混凝土制得II类再生粗骨料,再经过一次颗粒整形得到准I类再生粗骨料,再进行二次颗粒整形得到I类再生粗骨料。研究物理强化后不同取代率再生混凝土的强度计算式。结果显示:不同取代率再生粗骨料配置的再生混凝土的28d抗压强度与灰水比的线性相关性良好,线性拟合系数均大于90%,可以借鉴普通混凝土鲍罗米计算式建立再生混凝土的强度计算式。     

再生粗骨料特性及其对再生混凝土性能的影响

系统测试了再生粗骨料的基本特性，研究了不考虑与考虑再生粗骨料的高吸水特性时再生混凝土的基本性能．结果表明，再生粗骨料的基本性能与天然骨料相比存在一定差异，主要表现为密度低、吸水率大、压碎指标大、坚固性差．不考虑再生粗骨料的吸水特性时，再生混凝土的坍落度偏小，强度低于普通混凝土，且水灰比越大，强度降低越多；考虑再生粗骨料的吸水特性时，再生混凝土可获得与普通混凝土相近的坍落度，强度则较普通混凝土降低更多，但其降低程度随水灰比的增大而减小。     

不同品质再生粗骨料混凝土的力学性能及鲍罗米公式拟合

通过简单破碎制得II类再生粗骨料(JP),再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);然后分别进行化学强化,制得化学强化后3种不同的再生粗骨料JPH、YKH、EKH。研究6种不同品质再生混凝土的力学性能及强度计算式。结果显示:不同品质再生混凝土的28 d抗压强度与灰水比的线性相关系数均大于90%,但不同品质再生混凝土鲍罗米计算式的相关系数差异较大。EK再生混凝土的力学性能最好,以胶凝材料450 kgm3为例,EK再生混凝土的28 d抗压强度仅比普通混凝土降低了4.0 MPa。     

预拌C40再生粗骨料混凝土力学性能研究

以水灰比、再生粗骨料替代率和龄期为变量,配制预拌C40再生粗骨料混凝土,研究其力学性能。研究发现:预拌再生粗骨料混凝土抗压破坏形态与普通混凝土较为相似;水灰比一定时,伴随再生粗骨料替代率的增加,28 d立方体抗压强度会逐渐减低;再生粗骨料替代率一定时,伴随水灰比的降低,28 d立方体抗压强度会逐渐提高;龄期较小时,伴随再生粗骨料替代率的增加,立方体抗压强度会先升高后降低;当龄期增大后,伴随再生粗骨料替代率的增加,立方体抗压强度会逐渐降低;力学能最优配合比为水灰比为0.36、再生粗骨料替代率为30%,其配合比下的强度能够达到C40混凝土强度要求;同时,现行规范强度比计算式不适用于预拌再生骨料混凝土,经数据分析后提出相应的计算式,适用性需进一步研究。     

再生骨料性质检测与再生透水砖配合比设计

通过测试四个月份的再生混凝土粗骨料的级配曲线、表观密度和水吸收率、压碎指标以及再生骨料成分分析,达到对连续生产的再生粗骨料性质的监测,通过监测结果选出最合适月份的骨料用作再生透水混凝土配合比设计的实验骨料。根据不同的骨灰比与水灰比,四组配合比实验设计并实施,检测了试块7 d、28 d的抗压强度以及透水率。实验结果表明,最佳配合比为单位体积混凝土中骨料含量1 258.00 kg/m~3、水泥含量340.00 kg/m~3、水含量为91.80 kg/m~3。     

预处理再生骨料混凝土性能的试验研究

对再生骨料的表观密度、吸水率、压碎指标和孔隙率等基本性能进行了研究,分析了采用水泥净浆进行表面处理后的再生骨料混凝土性能的变化。试验结果表明:通过加入高效减水剂和掺入活性掺合料(如硅灰等),用再生骨料完全可以制备出28 d强度高于50MPa的混凝土;再生粗骨料预处理对混凝土的抗冻性能影响显著,因此可以通过预处理来改善粗骨料性能,从而提高混凝土的抗冻性能。     

再生混凝土Bolomey公式的修正

引入再生粗骨料取代天然粗骨料所产生的附加用水量这一概念,将再生混凝土单位用水量拆分为“净用水量十附加用水量”.在再生骨料取代率RRCA(质量分数)分别为0％,20％,40％,60％,80％和100％时,保持再生混凝土工作性基本一致的条件下,根据混凝土不同单位用水量设计10组混凝土配合比,研究再生混凝土灰水比和净灰水比与强度的关系.结果表明:再生粗骨料取代率R与再生混凝土粗骨料吸水率wCA和表观密度ρCA均存在良好的线性关系;再生混凝土强度-灰水比及强度-净灰水比关系均符合Bolomey公式;利用再生混凝土强度-灰水比及强度-净灰水比回归系数之间的量化关系,推导出用再生混凝土粗骨料吸水率wCA或表观密度ρCA修正的再生混凝土Bolomey公式,为再生混凝土配合比设计提供较为简便的计算公式.     

再生粗骨料砂浆含量测定方法及分级研究

通过试验,研究了某道路破碎再生粗骨料(RCA)砂浆含量和吸水率的关系。试验表明,两者具有非常好的线性关系,在此基础上提出了RCA砂浆含量的简易测定方法,即通过测定RCA取代率为R时的混合骨料吸水率,以及天然石子和纯砂浆块的吸水率,代入公式计算出RCA的砂浆含量。通过测定相同灰水比、不同RCA取代率条件下再生混凝土的28 d强度,得出RCA取代率在20%～60%范围内混凝土强度较高,并在此基础上以RCA吸水率为主要指标、压碎指标为辅助指标,对RCA进行了分级。     

再生骨料原位强化对再生混凝土及其结构性能的影响

在掺合料裹骨料搅拌工艺的基础上引入纳米硅溶胶,实现再生骨料原位强化,研究了原位强化对不同再生粗骨料取代率再生混凝土强度及结构性能的影响。结果表明:掺合料裹骨料工艺实现再生骨料原位强化,能有效改善再生粗骨料替换造成的强度损失,取代率较低时,28d强度甚至超过天然混凝土的;取代率为60%时,强度仅略有下降。采用原位强化技术制作的再生混凝土梁和天然混凝土梁,裂缝发展及最终破坏的形态相似,承载力可与天然混凝土梁媲美,甚至比天然混凝土梁具有更大的刚度和极限荷载。     

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.     

再生粗骨料沙漠砂混凝土配合比试验研究

为探究将沙漠砂与再生粗骨料结合应用配制混凝土的可行性，设计四因素三水平正交试验，进行再生粗骨料沙漠砂混凝土和易性和抗压强度试验，分析水胶比、砂率、沙漠砂替代率和再生粗骨料替代率对再生粗骨料沙漠砂混凝土和易性、7 d与28 d抗压强度的影响。试验结果表明：采用再生粗骨料部分替代天然粗骨料、沙漠砂部分替代中砂配制混凝土是可行的。从强度与和易性角度出发，得到C30混凝土最优配合比为水胶比0.4、砂率28%、沙漠砂替代率40%和再生粗骨料替代率50%。     

EPS轻质混凝土强度模型

通过对EPS轻质混凝土进行配合比试验和抗压强度试验,研究了不同水灰比对EPS轻质混凝土强度的影响.试验结果证明EPS轻质混凝土抗压强度与水灰比值密切相关,水灰比越大,EPS轻质混凝土的强度越低.对试验数据统计分析得出EPS轻质混凝土28d强度与灰水比、EPS掺量及颗粒粒径尺寸之间的关系公式.该强度公式计算值与实测数据值比较,相关性系数为0.99.     

混凝土强度公式的选择建议

一、混凝土强度公式概评1.水灰比定律公式由鲍罗米提出的水灰比定律公式:R_(28)=a((C/W+A)-0.5)在世界流行较广.但长期的实践检验表明,该式的误差大,没有充分体现出各地区及混凝土所用原材料的特性.所以苏联、中国、日本等国家对此做了改进,并将体积比改为重量比,其模式如下:R_(28)=R_c(a·C/W+b)式中 R_(28)表示混凝土28天强度,R_c 表示水泥28天强度,C/W 表示灰水比;W 在水灰比定律公式中表示水用量,在孔隙率公式中表示孔隙率;A 表示空气含     

再生混凝土粗骨料性能的试验研究

检测了再生粗骨料的物理和力学性能,设计并完成10个混凝土配合比试验.通过试验对比分析得出结论:与天然粗骨料相比,再生粗骨料针片状颗粒含量少,表观密度、堆积密度小,空隙率、压碎指标值、吸水率偏大;再生骨料的吸水性能对再生混凝土拌和物的工作性能影响很大,再生混凝土配合比设计时应考虑骨料吸水率;再生混凝土强度与再生骨料的掺量密切相关,抗压强度随再生骨料取代率的增大而降低;符合《建筑用卵石、碎石(GB/T14685-2001)》要求的再生粗骨料用于配制混凝土是可行的.     

自燃煤矸石粗骨料混凝土双变量强度公式研究

通过对16组自燃煤矸石粗骨料混凝土试件的试验,研究了自燃煤矸石粗骨料压碎值、水胶比对混凝土抗压强度的影响。利用多元回归建立了自燃煤矸石压碎值、水胶比和混凝土28 d抗压强度之间的回归方程,并由25组试件检验,普适性良好。自燃煤矸石粗骨料混凝土双变量强度公式的建立,对自燃煤矸石粗骨料混凝土配合比设计及强度推算具有重要的实际意义。     

再生混凝土抗折强度的影响因素及其计算方法

为研究掺入再生粗骨料对混凝土抗折强度的影响，进行了抗折强度试验研究，考虑的参数包括再生粗骨料取代率、基体混凝土水灰比、基体混凝土龄期、再生粗骨料级配、再生混凝土水灰比以及再生混凝土配制方法等，确定了再生混凝土抗折强度的关键影响因素。在总结了现有的再生混凝土抗折强度计算公式基础上，采用本文及已有文献的试验数据对各公式预测精度进行了分析。以此为基础，提出了考虑关键参数影响的再生混凝土抗折强度计算公式。研究结果表明：再生粗骨料取代率与粗骨料级配是再生混凝土抗折强度的主要影响因素，取代率为100%的再生混凝土抗折强度比普通混凝土低3.9%~26.8%，采用不同粗骨料级配的再生混凝土抗折强度相差可达15.5%；再生混凝土抗折强度降低幅度随混凝土水灰比的增大而增大，不同水灰比的再生混凝土抗折强度降低幅度相差可达14.7%，而且再生粗骨料对混凝土抗折强度的影响低于其对抗压强度的影响，导致现有的计算公式不能有效预测再生混凝土抗折强度；基于普通混凝土抗折强度计算公式形式，并考虑混凝土水灰比及再生粗骨料取代率综合影响的再生混凝土抗折强度计算公式具有较高的预测精度，公式预测结果与试验结果比值的均值为0.991，判定系数为0.772。     

再生骨料混凝土的试验分析

分析了再生混凝土的研究现状,再生骨料利用的可行性,并对再生混凝土骨料的吸水率、表观密度和压碎指标等基本性能进行了试验研究。实验发现再生混凝土粗骨料和原生混凝土粗骨料级配与混凝土的强度密切相关。     

碎粘土砖粗骨料再生混凝土强度试验研究

对4种碎粘土砖粗骨料取代率(0、20%、30%和50%)在4个龄期(3d、7d、14d和28d)的96个混凝土试件进行了抗压强度和轴心抗拉强度试验,试验的再生混凝土净水灰比为0.45,目标强度等级为C30。在试验数据及参考文献数据的基础上,分别建立碎粘土砖粗骨料再生混凝土立方体抗压强度随龄期变化的经验公式及其28d龄期立方体抗压强度随粗骨料取代率变化的经验公式;回归得出碎粘土砖粗骨料再生混凝土轴心抗拉强度随龄期变化的经验公式,并建立各个龄期轴心抗拉强度与立方体抗压强度的换算关系。