循环荷载下再生混凝土疲劳试验*

为了研究再生混凝土循环荷载下的疲劳寿命,采用实验室废弃[C30]混凝土试块,加工处理制成连续粒径级配的再生骨料（5～31.5 mm）,用这种再生骨料部分取代天然骨料配制的混凝土试样（100 mm×100 mm×300 mm）进行循环荷载试验。结果表明：随着荷载上限幅值的增大,再生混凝土疲劳寿命逐渐减小。并对再生混凝土疲劳寿命随荷载上限幅值进行线性拟合,且相关系数R的绝对值均大于0.9,表明疲劳寿命与荷载上限线性相关。另外,通过对再生粗骨料取代率与疲劳寿命之间的变化关系研究,得到了当再生粗骨料取代率小于等于50%时,疲劳寿命减小趋势不明显;当再生粗骨料取代率大于50%时,疲劳寿命曲线斜率明显增大,表明疲劳寿命减小趋势迅猛。因此,当采用再生粗骨料进行路基路面施工时,建议再生粗骨料取代率小于等于50%。     

物理强化对再生混凝土碳化性能影响

研究3种品质物理强化再生粗骨料和不同取代率(Фz=0、50%、100%)取代天然骨料对再生混凝土的碳化性能的影响。结果显示:再生粗骨料混凝土碳化性能为:SA再生粗骨料混凝土FA再生粗骨料混凝土/普通混凝土SBA再生粗骨料混凝土,SBA再生粗骨料混凝土的碳化深度均随着Фz的增大而增大,FA和SA再生粗骨料混凝土的碳化深度均随着Фz的增大而减小。     

钢渣双掺混凝土力学与耐久性能试验研究

为了进一步提高钢渣混凝土中钢渣的利用率，本文使用粗钢渣和细钢渣等质量比例同时取代混凝土中的天然粗骨料和天然细骨料制备C30钢渣双掺混凝土，研究粗、细钢渣骨料取代率对钢渣双掺混凝土力学性能和耐久性能的影响规律。研究结果表明：钢渣双掺混凝土的力学性能普遍优于普通混凝土，且随着粗、细钢渣骨料取代率的增加，钢渣双掺混凝土的力学性能增强，其抗碳化性能先增强后减弱，抗氯离子渗透性能逐渐减弱。本文提出了钢渣双掺混凝土的立方体抗压强度与其他力学指标之间的换算公式。综合考虑钢渣双掺混凝土的力学性能和耐久性能，建议在实际工程应用中粗、细钢渣骨料的取代率不宜高于40%(质量分数)。     

一种新型再生混凝土改性研究

用C30废弃混凝土试块测试其基本性能并生产再生粗骨料,用其制备自密实再生混凝土,通过不同的取代率置换天然粗骨料。探究不同再生粗骨料取代率,对抗压强度和弹性模量,以及自密实再生混凝土工作性能的影响,而70%、100%、0%、50%分别是再生粗骨料的取代率。结果显示,自密实再生混凝土的工作性能,随着逐渐增加的再生粗骨料取代率而变差,且降低的弹性模量、方体抗压强度幅度分别在20%及15%左右。本文致力于自密实再生混凝土的力学性能及其实验展开探讨。     

再生骨料砂浆附着率及取代率对混凝土强度和干缩的影响

试验以不同取代率、不同水泥砂浆附着率为变量对C30再生混凝土的强度及干燥收缩耐久性能进行了试验研究.通过与普通混凝土试验相对比,探究砂浆附着率对再生混凝土强度及干燥收缩性能的影响.结果表明,再生粗骨料取代率相同时随着砂浆附着率的增加,C30混凝土的抗压强度也呈下降趋势;再生粗骨料砂浆附着率相同时随着再生粗骨料取代率的增加,C30混凝土的抗压强度也会略有降低.当采用同一种砂浆附着率再生粗骨料时,随着再生粗骨料取代率的增加混凝土的干燥收缩也会增大;再生粗骨料取代率相同时砂浆附着率越大,混凝土干燥收缩长度变化率也会变大.     

物理化学强化对再生混凝土收缩性能影响

根据《混凝土用再生粗骨料》(GB/T 25177-2010),废弃混凝土经简单破碎、一次颗粒整形和二次颗粒整形后分别制得II类再生粗骨料、准I类再生粗骨料和I类再生粗骨料,并将三类再生粗骨料在浓度6%的有机硅烷防水剂中进行24h化学浸渍处理,得到三类物理化学强化再生粗骨料。分别研究不同品质物理化学强化再生粗骨料和不同取代率(ф_z=0、50%、100%)取代天然骨料对再生混凝土的收缩性能的影响。结果显示:再生粗骨料混凝土收缩性能为:SA-SI再生粗骨料混凝土FA-SI再生粗骨料混凝土SBA-SI再生粗骨料混凝土,且均优于普通混凝土;SBA-SI、FA-SI和SA-SI再生粗骨料混凝土的收缩率均随着ф_z的增大而减小。     

粗骨料对透水混凝土性能的影响研究

试验研究了粗骨料品种、粗骨料粒径、胶骨比等对透水混凝土力学性能和透水性能的影响,结果表明:采用天然骨料配制的透水混凝土的各项性能均优于采用再生骨料配制的透水混凝土;对于同一来源的粗骨料,骨料粒径越大,配制的透水混凝土透水性能越好,力学性能则略有降低;相同品质和粒径的再生骨料配制的透水混凝土,随胶骨比增加,混凝土透水性能逐渐降低,力学性能却呈增加趋势。     

粉煤灰对再生骨料混凝土抗压性能影响研究*

研究用破碎、筛分处理后的建筑垃圾作为混凝土的粗骨料，代替天然粗骨料配制C20级再生混凝土，测试其抗压强度是否满足混凝土正常使用标准。再生骨料的取代率设计为0，35%，65%，100%，每个取代率做3组试件共24组试件，进行了混凝土的抗压强度试验，并探讨掺入粉煤灰对其抗压强度的影响。试验结果表明：C20级再生混凝土的抗压强度会随再生骨料取代率的增大而降低，粉煤灰可以减少水泥用量但对抗压强度影响不大。     

砖混再生粗骨料混凝土力学性能及工程应用研究

采用城市砖混结构拆除建筑垃圾加工制成的再生粗骨料,用不同配合比设计方法制备了砖混再生粗骨料混凝土,研究了砖混再生粗骨料对混凝土工作性、抗压强度、弹性模量、峰值应力、峰值应变以及应力应变关系的影响.结果 表明,相比较天然骨料和废弃混凝土制备的再生骨料,砖混再生骨料空隙率大,吸水率大,压碎指标高.使用附加用水量配合比方法制备的砖混再生粗骨料混凝土在力学性能上低于标准配合比方法制备的砖混再生粗骨料混凝土,但工作性能较好.随着砖混再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的力学性能呈现不同程度的降低.当取代率为100％时,使用标准配合比和附加用水量方法制备的再生混凝土28 d抗压强度分别降低了26.1％和11.9％,弹性模量分别降低了23.9％和22.9％,峰值应力分别降低了13.0％和21.9％,峰值应变分别增大了25.3％和14.9％.工程实践表明,采用砖混再生粗骨料配制的再生混凝土可以满足中低强度等级泵送混凝土的性能要求.     

废橡胶改性再生混凝土材料性能研究进展

废橡胶再生混凝土作为一项新型工程技术,它能够解决建筑垃圾和废旧汽车轮胎循坏利用的问题,对自然环境的保护具有重要意义.本文详细阐述了废橡胶再生混凝土的国内外研究现状,介绍了废橡胶再生混凝土的配制原则和技术、静动态力学性能、耐久性能和高温性能,并展望了下一步的研究.研究表明:在再生骨料取代率不变的情况下,随着橡胶取代率的增加,废橡胶再生混凝土力学性能逐渐降低,可通过掺入一定的钢纤维、硅粉或对橡胶进行改性等改善其力学性能;钢纤维橡胶再生混凝土具有较好的断裂能和断裂韧性;废橡胶再生混凝土相对于再生混凝土具有较好的抗疲劳性能和耐冲击性能;废橡胶再生混凝土抗氯离子渗透性和抗冻融性随着橡胶颗粒取代率的增加而增强,但随橡胶粒径的增大而降低;通过掺入纳米材料或橡胶和三元胶结体系的共同掺入可提高废橡胶再生混凝土的抗腐蚀性能;高温作用虽削弱了钢纤维橡胶再生混凝土的刚度和承载力,但提高了其延性.     

粗骨料级配对机制砂混凝土性能的影响

粗骨料级配对混凝土的工作性及力学性能有显著的影响,本实验通过调整粗骨料的级配,研究其对机制砂混凝土坍落度、扩展度和抗压强度的影响。结果表明:改变粗骨料级配,机制砂混凝土的性能发生显著变化,当5～10 mm含量为10%、10～16 mm粒径的粗骨料含量为45%、16～25 mm粒径的粗骨料含量为45%时,粗骨料空隙率最小为42.5%,配制的机制砂混凝土坍落度为200 mm、扩展度为410 mm、28 d抗压强度为45.6 MPa,抗压强度满足C40等级要求。     

钢纤维补偿收缩再生混凝土制备及性能

利用钢纤维和膨胀剂制备补偿收缩再生混凝土,采用力学试验、SEM和变形测试等方法,对不同钢纤维体积掺量和不同再生粗骨料取代率时再生混凝土性能指标进行试验与探讨.结果 表明:随着再生粗骨料取代率的增长,混凝土抗压、抗折强度呈现先减小后增大再减小的劣化变化规律;再生混凝土中掺入适量钢纤维可以提高其力学性能和改善混凝土试件的破坏特征;利用膨胀剂水化反应产物的填充效应,提高骨料界面过渡区的密实度,降低再生混凝土的自收缩,钢纤维和膨胀剂两者同时掺入再生混凝土中,可以优势互补,从而提高再生混凝土强度和变形性能.     

再生混凝土基本性能的表征

测试再生粗骨料取代率分别为0、25%、50%、75%、100%的新拌再生混凝土的坍落度、表观密度及相应再生混凝土立方体抗压强度.结果表明:再生混凝土的坍落度和表观密度都随再生粗骨料取代率的增加而下降;立方体抗压强度变化相对较为复杂且具有一定的离散性,建议在拌制再生混凝土前要对骨料作适当处理以改善再生骨料的基本性能.     

GFRP筋与再生混凝土粘结性能试验研究

为了系统研究GFRP直径、再生混凝土粗骨料取代率、立方体抗压强度及劈裂强度四因素对GFRP筋再生混凝土间粘结性能的影响,按照CSA标准设计制作了12组标准粘结试验并进行抗拔试验。试验结果表明,再生混凝土粗骨料取代天然骨料对粘结破坏形态影响不大,破坏形态以拔出破坏为主;但平均粘结强度随着再生混凝土粗骨料取代率的增大而下降;立方体抗压强度、劈裂强度两者对平均粘结强度的影响较为相似,均显示出随强度下降而下降的趋势;由于剪力滞后的影响,平均粘结强度随GFRP筋直径的增大而下降。     

城市垃圾熔渣及其所取再生混凝土的研究

为了研究城市垃圾熔渣细骨料以及废弃混凝土粗骨料再生利用的可能性,本文着眼于城市垃圾熔渣再生混凝土的耐久性能,试验以100%再生粗骨料以及垃圾熔渣细骨料替代天然碎石和砂子制备再生混凝土.探讨了城市垃圾熔渣再生混凝土的耐久性能之一抵抗冻融循环的能力。冻融循环试验用混凝土以水灰比0.45、0.65为变动因素。试验结果表明,城市垃圾熔渣再生混凝土(简称RS混凝土)试件的冻融循环抵抗性与粗、细骨料置换率为0%的普通混凝土(简称NN混凝土)试件相比,水灰比0.45、0.65时的耐久性指数分别降低7.9%和13.3%,但都能满足评价冻融循环抵抗性的最低指标。     

基于正交试验的透水再生混凝土性能优化试验研究

透水混凝土在缓解城市内涝、噪音效应和热岛效应等方面具有广泛的应用前景,但多孔导致的强度偏低限制了其进一步推广应用。本文采用再生粗骨料和聚丙烯纤维配制高性能透水再生混凝土,设计五因素四水平正交试验,采用极差法分析水胶比、目标孔隙率、再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量和聚丙烯纤维掺量对透水再生混凝土抗压强度、有效孔隙率、透水系数的影响规律。结果表明：透水再生混凝土抗压强度影响因素的主次顺序为目标孔隙率>再生粗骨料取代率>水胶比>聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量;透水再生混凝土抗压强度最大为48.26 MPa,此时透水系数为1.96 mm/s;随着目标孔隙率的提高抗压强度呈线性下降的趋势;40%再生粗骨料等质量取代天然粗骨料后,透水再生混凝土的抗压强度达到28.7 MPa,提高119.08%,透水系数增加9.44%;掺入0.11%体积掺量的聚丙烯纤维后透水再生混凝土的抗压强度达到27.4 MPa,提高幅度为10.48%,而且透水性能不会降低。研究结果可以为高性能透水再生混凝土的制备提供依据。     

再生骨料构成对混凝土性能的影响

通过测试混凝土力学性能和耐久性指标,分析再生骨料构成变化对混凝土性能的影响规律.结果表明:再生砂浆块混凝土28 d前抗压强度较高,长期强度则天然骨料混凝土最高.经过100次冻融循环后,再生骨料混凝土质量损失率均低于5%.天然骨料和再生砂浆块混凝土的抗压强度损失率低于25%,而由30%砖块与70%砂浆块组成的混合骨料混凝土及再生砖块混凝土均超过了限值.各类再生骨料混凝土均可满足P10的抗渗等级要求.其中,天然骨料混凝土抗渗能力最强,其次为再生砂浆块混凝土、再生混合骨料混凝土和再生砖块混凝土;各类混凝土抗氯离子渗透能力与抗渗能力排列顺序一致.以上研究表明,再生骨料中的砖块对混凝土力学性能影响较小,但对耐久性能的负面影响较为显著.     

再生粗骨料混凝土配合比设计与施工和易性研究

通过设置不同再生集料取代率做对比实验,研究了粒径为5～10mm的再生粗骨料混凝土中不同再生粗骨料取代率下施工和易性的变化。研究表明,施工和易性的差异主要体现在坍落度、含砂量、保水性上,而在棍度和粘聚性上是相似的,再生粗骨料用量的增加会导致混凝土坍落度下降幅度较大。研究认为差异的主要影响因素是再生粗骨料的表面粗糙度。再生粗骨料表面的残余水泥不仅增加了比表面积,也使表面之间的摩擦系数上升而嵌合系数下降,对施工和易性产生不利影响。针对这一问题提出了再生集料额外用水预处理法加以改善,并得出适用于此法的再生骨料额外用水量值的计算公式。     

再生骨料混凝土耐久性能的试验研究

在实验室浇筑C20普通混凝土,经28d养护后用破碎机将其破碎、筛选调配制成再生粗骨料与细骨料,以此再生骨料100%替代天然碎石和砂子制备出再生骨料混凝土,探讨了再生骨料混凝土的耐久性能之一,抵抗冻融循环的能力以及抗碳化(中性化)能力.结果表明,100%再生骨料混凝土(简称RR混凝土)试件的冻融循环抵抗性与粗,细骨料置换率为0%的普通混凝土(简称NN混凝土)试件相比,水灰比分别为0.45、0.55时耐久性指数分别降低6%和9%,而且抵抗碳化能力差,碳化速度几乎快三倍.     

矿渣再生混凝土的试验研究

由于再生集料本身具有一些天然缺陷，导致再生集料混凝土的综合性能较同级配普通混凝土差，而矿渣可以改善普通混凝土的物理力学性能和耐久性能。本课题以废弃混凝土为再生粗集料，适当掺加一定量的水泥和矿渣，配制成再生混凝土，时其坍落度，抗压强度，气体渗透性和碳化性能进行了研究。结果表明，用矿渣及高强度再生粗集料，可以配制出坍落度为180mm、8d抗压强度达50MPa耐久性能较好的再生集料混凝土。