再生混凝土基本物理力学性能试验研究

研究再生混凝土强度等级、再生粗骨料取代率对混凝土立方体抗压强度及劈裂强度的影响,揭示再生混凝土立方体抗压强度随龄期的变化规律,制备了多组不同不同龄期（7d、14d、28d、60d）、不同再生混凝土强度等级（C35、C40、C45）、不同再生粗骨料取代率（30％、50％、70％、100％）的立方体试件。试验结果表明：再生混凝土立方体抗压强度及劈裂抗拉强度均与再生粗骨料取代率关系明显,随取代率的增加而降低,与再生混凝土强度等级关系不明显;再生混凝土抗压强度随着龄期的增长而增大,但28d之前增长速度较快。通过对试验数据分析,再生混凝土的拉压比随取代率的增加而下降,拉压比普遍低于普通混凝土。     

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。     

再生混凝土的基本性能研究

设计并完成了在掺与不掺减水剂两种配合比下,再生粗骨料取代率分别为0、30%、50%、100%的再生混凝土的和易性、立方体抗压强度、棱柱体抗压强度的相关试验,并以天然骨料混凝土作为基准进行了对比分析。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,适量的减水剂可以增强混凝土的流动性;在水灰比相同的情况下,再生粗骨料取代率为30%时再生混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度都高于普通混凝土;再生混凝土的抗压强度随龄期的发展和普通混凝土比较相近。     

再生粗骨料混凝土立方体抗压强度试验研究

鉴于再生粗骨料来源的多样性,RAC(再生混凝土)的立方体抗压强度(frc)也会有所不同。为探讨不同粗骨料来源RAC的立方体抗压强度frc之间的差异性,选取了具有典型代表性的旧房拆迁、高强桩基、市政工程、科学研究等四种不同来源的废混凝土,经破碎加工成四种再生粗骨料,分别选取了25%、50%、75%和100%四种取代率,配置成四种RAC,测其frc抗压强度。结果表明,再生粗骨料取代率对RAC frc抗压强度影响较大,而不同粗骨料来源对RAC的frc影响并不明显。     

C40自密实再生混凝土的力学性能试验研究

设计了C40自密实混凝土,并采用再生粗骨料分别取代天然粗骨料的50%和75%制备了自密实再生混凝土,测试了自密实再生混凝土的立方体和棱柱体抗压强度及静弹性模量,并将自密实再生混凝土的静弹性模量实测值与计算值进行了比较。结果表明,不同再生粗骨料取代率对自密实再生混凝土立方体抗压强度的影响不大。随着自密实混凝土中再生粗骨料的取代率逐渐增加,自密实再生混凝土的棱柱体抗压强度逐渐降低。自密实再生混凝土的静弹性模量只有普通混凝土的60%左右。规范中普通混凝土的静弹性模量计算公式不适用于自密实再生混凝土。     

不同取代率再生粗骨料混凝土的力学性能

系统研究了坍落度相同的情况下再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响.试验中再生粗骨料的掺入量分别为0,30%,50%,70%和100%,通过调节用水量使各组混凝土达到相同的坍落度.主要研究了达到相同坍落度时混凝土的用水量以及再生粗骨料取代率对混凝土坍落度、立方体抗压强度、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,除劈裂抗拉强度和抗折强度外,普通混凝土各基本力学性能指标间的关系不适用各种再生骨料取代率的混凝土.     

水玻璃强化再生混凝土单轴受压本构关系

再生混凝土本构关系的研究是进行再生混凝土结构抗震设计的关键.采用水玻璃浸泡强化再生粗骨料(RCA),制备不同再生粗骨料取代率的再生混凝土,进行立方体抗压强度及单轴受压试验,与天然骨料混凝土(NAC)对比,探讨了水玻璃强化方法和再生粗骨料取代率对混凝土力学性能的影响.结果表明:水玻璃强化方法降低了再生粗骨料的吸水率和压碎指标;强化后的再生粗骨料混凝土应力应变曲线具有更高的弹性模量和峰值应力,但仍低于天然骨料混凝土;水玻璃强化再生粗骨料混凝土的峰值应变呈现先增加后减少趋势;再生混凝土的泊松比保持稳定,应力应变曲线与天然混凝土相似.通过回归分析,提出不同取代率下水玻璃强化再生粗骨料混凝土受压本构方程,方程与试验结果吻合较好.     

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。     

再生混凝土徐变试验及机理的模型化分析

通过改变再生粗骨料取代率,对再生混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量等力学性能和收缩徐变性能进行了试验。在试验研究的基础上,通过将再生混凝土模型化为单骨料平面模型,建立了再生混凝土徐变的有限元计算模型,利用ANSYS软件分析了单轴受压时模型化再生混凝土的徐变发展特点,揭示了再生混凝土徐变的机理。研究结果表明:再生混凝土的28d立方体抗压强度和弹性模量随再生粗骨料取代率的增加而降低,再生混凝土的收缩和徐变随再生粗骨料取代率的增加而增加;模型化再生混凝土中由于受到新砂浆、老砂浆徐变的影响,随着时间的推移,砂浆应力将向粗骨料转移;利用ANSYS软件计算所得模型化再生混凝土徐变和试验数据基本吻合。     

再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

以某10年龄期的既有建筑物废弃混凝土作为再生粗骨料原料,配制了坍落度达140 mm的C40泵送混凝土。以再生粗骨料取代率、粉煤灰取代率为主要研究参量,对配制的混凝土试块的立方体抗压、棱柱体抗压、劈裂抗拉和弹性模量等力学性能指标进行了系统的试验研究。结果表明,再生混凝土的抗压、劈裂抗拉破坏形态与普通混凝土基本一致。在满足坍落度一定的前提下,立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量随着再生骨料取代率的增加而降低,而随着粉煤灰取代率的增加而有所提升;劈裂抗拉强度离散性较大,无明显规律;各力学指标间关系受再生粗骨料和粉煤灰取代率的影响也不明显。研究结果可为再生粗骨料的应用提供参考。     

再生混凝土强度计算公式中A、B值的确定

用废混凝土破碎物代替粗骨料配制再生混凝土时,用普通混凝土配制强度公式计算其强度,会存在较大的误差,主要是公式中骨料系数A、B值不同.通过试验确定了再生骨料系数A、B值以及相应的强度计算公式,可为再生混凝土实际强度的计算提供参考.     

矿物掺合料再生混凝土超声回弹法测强曲线试验

通过对再生粗骨料取代率为60%,分别掺入矿粉、粉煤灰以及矿粉与粉煤灰(1∶1)双掺为10%,20%,30%的混凝土试件进行抗压强度试验,应用超声回弹检测其抗压强度,推出了超声回弹测强回归式,推动了再生混凝土无损检测技术的研究发展。     

再生混凝土的研究进展

从再生混凝土开发利用的现实意义入手,总结了目前国内外再生混凝土的研究成果,分别对再生骨料的特性及检验、再生混凝土的配合比设计、抗压强度、抗渗性能、应力—应变关系进行了研究,为国内再生混凝土技术的开发提供了参考。     

再生骨料混凝土力学性能影响因素研究

通过介绍国内外再生骨料混凝土的研究状况,进而指出,相比普通混凝土,影响再生混凝土强度的因素更多,也更复杂,包括再生骨料混凝土界面结构、再生骨料取代率、水灰比和再生骨料的含浆量等,可供再生混凝土配合比设计作参考,最后指出了我国再生骨料混凝土的发展方向。     

超细粉煤灰配制碎砖骨料混凝土试验研究

采用粉煤灰超量取代法配制再生混凝土,利用正交试验法分析了影响再生混凝土强度的主要因素。并选择了配制粉煤灰再生混凝土的较佳配合比。试验结果表明:在再生骨料掺量、粉煤灰取代水泥量、超代系数和水灰比4个因素中,对再生混凝土不同龄期抗压强度的影响顺序是不一样的,但是最主要的影响因素都是水灰比。经正交试验确定的较优配合比设计的混凝土和易性和强度均能满足一般工程的质量要求。     

不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究

为了研究强度等级和骨料组分对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响，对强度等级分别为C20、C40和C60，边长分别为100、150、200mm共135组混凝土、水泥砂浆和水泥净浆立方体试件进行抗压试验。结果表明：强度等级对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响较大，边长200mm的C40与C60混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度分别约为C20混凝土的1.61倍与1.85倍；骨料组分对立方体抗压强度的尺寸效应有一定影响，其中，尺寸效应受粗骨料影响较明显，边长200mm混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的2.7倍，细骨料对尺寸效应的影响较弱，水泥净浆立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的88%。提出了混凝土立方体抗压强度尺寸效应律的计算式，计算结果与试验结果吻合良好。     

基于神经网络的再生混凝土配合比设计优化

影响再生混凝土配合比设计的因素复杂,传统的配合比设计方法已经不适于组成成分复杂的再生混凝土.人工神经网络(ANN)对处理大量原始数据而不能用规则或公式描述的问题,以及不能用数学模型表达的问题具有很好的适应性.根据再生混凝土的特殊性,找出影响其强度和坍落度、保水性的主要因素,对试验中通过主观观察得到的数据进行量化,在此基础上建立预测其强度和工作性能的BP神经网络模型,并对网络进行训练.为了验证训练好的网络的推广性能,用预留的一组试验数据进行仿真.在工程实践中可以根据经验选择出一些大致的配合比,输入训练好的网络进行试配,直到找到最佳的一组,可以在不进行试验室操作的情况下选取最优的配合比.     

冻融循环下透水再生混凝土力学性能损伤分析

为研究冻融循环作用对透水再生混凝土力学性能的影响,采用快冻法进行了不同再生粗骨料取代率下的透水再生混凝土冻融试验,并测试相应阶段的动弹性模量、抗折强度和立方体抗压强度.试验结果表明:透水再生混凝土的相对动弹性模量、相对抗折强度和相对立方体抗压强度均随冻融循环次数或再生粗骨料取代率的增大而下降,衰减速率从大到小依次为:相对抗折强度、相对立方体抗压强度和相对动弹性模量.以动弹性模量为损伤变量,通过数据拟合发现,透水再生混凝土的相对抗折强度、相对立方体抗压强度与损伤度均可用指数函数表示,且相关性较好.     

再生混凝土的应用现状与性能分析

对再生混凝土的现状做了比较详细的分析,总结了国内外在再生混凝土研究应用方面的各项进展和已取得的成果,并从微观结构和宏观性能两方面分析了再生混凝土的特点,提出了进一步改善再生混凝土性能建议,以便于更好的利用再生资源。     

再生混凝土未来发展的探讨

本文提出了混凝土发展必须走可持续发展的道路，大力开发和利用再生混凝土的观点，对再生混凝土进行了强化试验研究；对阻碍再生混凝土广泛应用的主要原因进行了分析，并对我国发展再生混凝土提出了积极建议。