钢纤维再生粗骨料混凝土碳化试验

为了研究钢纤维体积率、再生粗骨料取代率及水灰比对混凝土抗碳化性能的影响,将实验室废弃的强度等级为C30的混凝土试块加工处理后制成粒径范围为5~31.5 mm的骨料,针对这种骨料按不同掺量,加入不同体积率的钢纤维,按照不同水灰比配制的钢纤维再生混凝土试样进行碳化试验。结果表明:其它相同条件下,钢纤维体积率在0.5%~1.5%,再生混凝土碳化深度明显较小;仅考虑再生粗骨料对碳化深度影响时,当再生粗骨料取代率为50%,碳化深度最小;同理,仅考虑水灰比,当水灰比为0.4时,混凝土抗碳化性能较好。通过对钢纤维再生混凝土抗碳化模型研究,并引入抗碳化系数α和β,得到了钢纤维再生混凝土的碳化龄期与碳化深度的模型。研究成果对钢纤维再生混凝土应用具有重要的理论意义。     

再生细骨料混凝土抗碳化性能试验研究

混凝土碳化是混凝土耐久性研究的重要内容,通过开展正交试验,分别采用极差分析法和层次分析法分析水灰比、再生细骨料取代率和粉煤灰取代率3个因素对再生细骨料混凝土碳化深度的影响规律。使用层次分析法与使用极差分析法得到的分析结果基本吻合,分析结果表明:水灰比是影响再生细骨料混凝土碳化的主要因素,其次为粉煤灰取代率、最后为再生细骨料取代率;再生细骨料混凝土碳化深度随时间的增加而增大,随水灰比的增大以及再生细骨料取代率、粉煤灰取代率的增加而增大。另外,层次分析法可以得到影响因素各水平对碳化深度的影响权重,实现了再生细骨料混凝土抗碳化性能的量化分析。     

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。     

考虑碳化影响的纤维增强再生混凝土吸水特性研究

考虑再生粗骨料取代率与聚丙烯纤维体积率的影响,开展了再生混凝土快速碳化以及碳化后的毛细吸水试验研究。试验结果表明：混凝土碳化深度随着再生粗骨料取代率的增加而增大,随聚丙烯纤维体积率增大呈先下降后上升的趋势,纤维会降低再生混凝土的碳化深度。再生混凝土毛细吸水系数随碳化程度的增加先减小后增大;随再生粗骨料取代率增加而增大;随聚丙烯纤维体积率增加先降低后增大。碳化对再生混凝土初始毛细吸水系数的影响大于后期吸水系数,且混凝土孔隙率越大,碳化对初始吸水系数的影响越显著。最后,建立了考虑碳化影响的再生混凝土初始毛细吸水系数预测模型。     

陶瓷粉再生混凝土的抗碳化性能试验研究

试验以再生粗骨料代替天然粗骨料,以陶瓷粉代替水泥,制备陶瓷粉再生混凝土,并研究再生粗骨料取代率与陶瓷粉掺量对混凝土碳化作用下的相对动弹性模量、碳化深度及表观形貌的影响。研究结果表明:随着陶瓷粉掺量的增大,混凝土各碳化龄期的碳化深度也越大,而各碳化龄期动弹性模量则呈先上升后下降的趋势;再生粗骨料取代率越大,混凝土的碳化深度也越大,但混凝土动弹性模量随之下降。     

再生混凝土抗压强度试验及回归分析

为了研究再生混凝土抗压强度的影响因素,进一步确定抗压强度与影响因素之间的关系模型,采用实验室废弃C30混凝土试块制备成连续粒径级配的再生骨料(5~31.5mm),用这种再生骨料部分取代天然骨料配制的混凝土试样进行抗压强度试验,考察因素包括:水灰比、再生粗骨料取代率、龄期及其交互作用因素,选用正交表L27(313)安排试验。结果表明,影响再生混凝土抗压强度的主要因素是龄期,其次为再生粗骨料的掺入量,最后为水灰比;而交互作用因素的影响为:粗骨料取代率与水灰比交互作用影响最大,龄期与粗骨料取代率的交互作用影响最小。对正交试验结果采用回归理论分析,建立了影响再生混凝土抗压强度因素的非线性回归模型,并结合方差分析,对回归方程显著性进行了检验。     

粘土砖再生粗骨料混凝土抗碳化性能研究

试验研究了再生粘土粗骨料取代率、水灰比及粉煤灰、硅灰单掺和复掺对粘土砖再生粗骨料混凝土抗碳化性能的影响,结果表明水灰比依然是影响再生混凝土抗碳化性能的关键因素之一,随着水灰比增大其抗碳化性能够迅速降低,随着再生骨料替代率的增加,再生混凝土抗碳化性能增加,抗氯离子渗透性能降低。粉煤灰和硅灰单掺和复掺均会降低再生混凝土的抗碳化性能,掺量10%以下与普通混凝土差别不大。     

陶瓷粗骨料再生混凝土碳化规律试验研究

研究了在快速碳化条件下碳化龄期、立方体抗压强度、陶瓷粗骨料取代率对陶瓷再生混凝土的碳化深度的影响。结果表明:用陶瓷粗骨料取代天然粗骨料,会加重混凝土的碳化程度;此外,通过回归,建立了混凝土碳化深度与混凝土抗压强度、取代率和碳化时间之间的关系的混凝土碳化深度预测模型。     

再生混凝土抗碳化性能试验研究

为了研究再生混凝土的抗碳化性能,系统分析了水灰比、水泥用量、再生骨料取代率、原始混凝土强度及矿物掺合料等对再生混凝土碳化深度的影响规律,并采用有限元方法对再生混凝土的碳化进行了数值模拟。研究结果表明：再生混凝土的抗碳化性能在相同水灰比的条件下略低于普通混凝土,再生混凝土的抗碳化性能不仅受水灰比和水泥用量的影响,还受到再生粗骨料取代率及其强度的影响,再生混凝土碳化深度与碳化时间的平方根成正比,在一定范围内添加矿物掺和料可降低再生混凝土的碳化深度。     

再生骨料取代率对再生混凝土耐久性的影响

在对大量文献进行研究与对比分析的基础上,总结了近11年来各国再生混凝土耐久性的研究成果,包括再生混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性、耐磨性、抗碳化性.通过灰色关联度定量分析了再生混凝土氯离子渗透性影响因素的主次关系.结果表明:再生混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性和耐磨性随再生粗骨料取代率增加而变差,混凝土耐磨性随再生细骨料取代率的增加而变好,大部分混凝土的抗碳化性随再生粗骨料取代率增加而变差,少部分出现变异;通过灰色关联分析得到的再生混凝土氯离子渗透性影响因素从大到小依次为水灰比、掺合料、混凝土龄期.     

再生混凝土长龄期强度与收缩徐变性能

通过改变再生粗骨料取代率,并考虑引气剂的影响,对再生混凝土长龄期下的立方体抗压强度和收缩性能进行试验;采用不同的加载龄期,对再生粗骨料取代率为50%的再生混凝土徐变性能进行试验研究;建立了再生混凝土长龄期强度推算公式。结果表明:长龄期下再生混凝土的立方体抗压强度变化规律与普通混凝土基本一致,28d龄期再生混凝土的立方体抗压强度随再生粗骨料取代率的增加而降低;再生混凝土的收缩随再生粗骨料取代率的增加而增加,添加粉煤灰、矿粉等矿物外掺料可以使再生混凝土收缩降低;加载龄期对于再生混凝土徐变值有影响,加载龄期越早,再生混凝土徐变值越大;利用所建立的强度推算公式计算得到的强度值与试验结果比较吻合,并且优于欧洲CEB-FIP Model Code 1990规范建议公式的计算结果。     

寒冷地区再生混凝土抗压强度试验研究

系统地研究了再生粗骨料混凝土的抗压强度与水灰比、粗骨料取代率以及龄期之间的关系。通过与天然粗骨料混凝土进行对比试验分析得出:再生混凝土的抗压强度随龄期的发展规律接近于普通混凝土;再生混凝土的抗压强度与再生粗骨料取代率的关系密切;再生混凝土的抗压强度与水灰比变化的规律不尽一致。     

再生粗骨料混凝土的变形性能及影响因素分析

完成了0%,30%,50%,70%,100%再生粗骨料取代率下混凝土的弹性模量、湿热变形性能以及不同龄期的收缩率测试,分析了影响再生混凝土干缩性能的因素。研究结果表明,不同取代率的再生混凝土早期收缩率差值并不明显,收缩量与再生粗骨料取代率也无明显相关性,40~50d后,随着再生粗骨料取代率的提高,再生混凝土的干缩率显著增加,与天然混凝土收缩率之间的差值开始扩大,50~220d是再生混凝土与天然混凝土收缩率差距扩大的主要阶段,100%取代率再生混凝土和天然混凝土收缩率的差距由50d的1.4倍增加到220d的2.4倍;再生粗骨料取代率越高的再生混凝土收缩趋于稳定的龄期越长;再生混凝土的热胀率、吸水膨胀率随着再生粗骨料取代率的增加明显增大。除了水灰比等常规因素外,再生粗骨料中旧砂浆含量对再生混凝土变形性能的实际影响最大,并通过颗粒级配、再生粗骨料取代率等反映出来,实际工程中应合理控制再生粗骨料取代率以及小粒径再生粗骨料的比重。     

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。     

氯离子侵蚀下循环再生细骨料混凝土碳化性能研究

试验研究了不同再生细骨料(RFA)取代率(10%~40%)与10%Na Cl溶液不同浸泡龄期(30、60、90 d)侵蚀下,一次与二次循环再生细骨料混凝土碳化性能经时变化规律。结果表明:随着循环次数的增加,再生细骨料性能降低,再生细骨料混凝土抗碳化能力明显下降;氯离子侵蚀对循环再生细骨料混凝土的碳化性能具有正-负效应,浸泡龄期在30 d内,氯离子填充空隙,抑制混凝土的碳化,浸泡龄期超过30 d,氯离子侵蚀降低了混凝土的密实性,促进了混凝土的碳化;再生细骨料取代率为30%时,循环再生细骨料混凝土碳化抗力达到最大;Origin V8.0拟合发现:当浸泡龄期为30 d时,一次、二次再生细骨料混凝土的碳化深度与碳化时间的平方根仍成正比;当浸泡龄期为60、90 d时,碳化深度与碳化时间呈幂函数关系。     

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。     

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.     

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.     

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。