再生细骨料混凝土塑性收缩开裂性能试验研究

再生细骨料在实际工程中的使用为废弃混凝土提供了一条可持续化利用的道路,而由其配制的再生细骨料混凝土开裂性能直接影响了混凝土的使用寿命。该文参考ICBO标准,采用平板约束试验,重点讨论了再生细骨料替代率、水灰比、砂率对其塑性收缩开裂性能的影响,用图像处理技术对混凝土的裂缝进行分析,计算出开裂面积进行比较。结果表明:随着再生细骨料替代率的增加,再生混凝土开裂风险增大;水灰比对再生细骨料混凝土抗裂性能至关重要,过大或过小都不利于再生混凝土防裂;选择合适的砂率可以控制再生混凝土的开裂程度。     

再生骨料透水混凝土力学性能和透水性能的试验研究

为了节约资源、保护环境,提高建筑垃圾的使用率,文中运用正交试验法制备再生骨料透水混凝土,通过测试其力学性能和透水性能,探索再生红砖取代率、砂率等因素对其性能的影响规律。试验结果表明,红砖取代率为15%、砂率为6%时,再生骨料透水混凝土的力学性能和透水性能较好;0.25水灰比要优于0.35水灰比;相较于5～10mm粒径,10～20mm粒径的再生骨料透水混凝土强度较低,但是透水性能较好。     

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。     

影响再生混凝土和易性的初步试验分析

再生混凝土的使用有利于环境保护,并有良好的经济社会效益;和易性为混凝土工作性能的主要指标。通过正交试验分析水灰比、再生粗骨料取代率、粉煤灰等量取代水泥用量、砂率等因素对再生骨料混凝土和易性的影响,试验结果表明水灰比对再生混凝土和易性影响最大,其次为砂率、粉煤灰等量取代水泥用量、再生粗骨料取代率;通过试验给出满足再生混凝土工作性能的参考配合比。     

再生粗细骨料混凝土基本力学性能试验研究

试验中配制了不同水灰比、粗骨料取代率、细骨料取代率的再生混凝土,对其进行了基本力学性能试验,测试了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度,考察了受压破坏过程与破坏形态,分析了再生粗、细骨料、水灰比对再生混凝土破坏形态及抗压强度等的影响。试验结果表明:再生粗骨料、细骨料配制的再生混凝土的破坏形态与普通混凝土破坏形态相似;再生混凝土的抗压强度随着水灰比、再生粗、细骨料取代率的增大而降低;当再生粗骨料取代率大于75%时,再生混凝土抗压强度较普通混凝土有显著下降;当再生细骨料取代率小于30%时,再生细骨料对再生混凝土抗压强度的影响很小;当再生混凝土完全使用再生粗、细骨料时,各水灰比下再生混凝土抗压强度较普通混凝土下降了36%~42%;通过回归分析,提出了再生混凝土劈裂抗拉强度及轴心抗压强度与立方体抗压强度的换算公式。     

再生细骨料混凝土影响因素试验研究

将废弃混凝土试块制备成再生细骨料,研究其基本特性,应用于混凝土中,研究再生细骨料的预处理方式、取代率及砂率与减水剂掺量对再生细骨料混凝土性能的影响。结果表明,再生细骨料使用前宜进行预湿处理,其取代率不宜超过50%,适当提高砂率和减水剂掺量有利于改善再生细骨料混凝土工作性能。     

实际生产再生细骨料混凝土力学性能及耐久性能试验研究

再生细骨料混凝土是一种新型绿色建筑材料,具有环保和经济价值。作为一种新材料,再生细骨料混凝土性能的优劣直接关系到混凝土结构的质量。采用基于自由水灰比的配合比设计方法成功配制了再生细骨料混凝土,并按5种水灰比、6种再生细骨料取代率分别进行了再生细骨料混凝土工作性能、力学性能和耐久性能试验,探讨了工程应用的可行性。试验表明,再生细骨料混凝土的工作性能基本满足要求;当取代率不大于20%时,其抗压强度、抗拉强度、抗折强度均与普通骨料混凝土相差较小,且其抗渗性能达到P6等级,氯离子渗透性低,抗碳化性能较好,表明其基本性能安全可靠,能够替代普通骨料混凝土。     

考虑基体混凝土抗压强度影响的再生粗(细)骨料混凝土干燥收缩模型

对已有研究中再生混凝土干燥收缩试验结果进行分析,发现再生细骨料对再生混凝土干燥收缩的影响随着基体混凝土强度的增大而降低,然而现有再生细骨料混凝土干燥收缩模型均未考虑基体混凝土强度的影响,这会高估采用源于高强混凝土的再生细骨料配制的再生混凝土的干燥收缩变形。基于现有试验结果,引入基体混凝土抗压强度影响系数,对课题组前期提出的再生细骨料混凝土干燥收缩模型进行修正,所提出的修正模型对再生混凝土干燥收缩性能预测结果相对现有其他模型预测结果离散性更小、精度更高,线性回归系数为1.009,判定系数为0.841。在工程常见参数范围内,采用修正模型进行了系统的参数分析,以研究基体/再生混凝土强度、砂率、再生粗/细骨料取代率、再生粗/细骨料吸水率和环境相对湿度等参数对再生混凝土干燥收缩的影响。分析结果表明,再生细骨料取代率的影响随再生粗骨料取代率的增大而降低,但影响依然显著;随着基体混凝土抗压强度的提高,再生骨料对混凝土干燥收缩的影响显著降低,设计中需考虑该因素的影响。     

实际生产再生细骨料混凝土抗压性能试验分析

采用基于自由水灰比的配合比设计方法成功配制了实际生产再生细骨料混凝土,并按5种水灰比和6种取代率分别进行再生细骨料混凝土抗压性能试验。结果表明:水灰比0.5~0.65的再生细骨料混凝土不宜用再生细骨料取代,水灰比0.7时取代率不宜大于20%,各水灰比下其抗压强度均随着水灰比的增大而降低,水灰比越小,混凝土抗压强度增长越快。此外,再生细骨料混凝土有着与普通混凝土极其相似的抗压破坏形态,但破坏后内部特征比普通混凝土更为复杂。     

自密实再生骨料混凝土试验研究

采用正交试验设计方法优选自密实再生骨料混凝土配合比参数,研究粉煤灰掺量、砂率、再生骨料掺量和水灰比对自密实再生骨料混凝土性能的影响.试验结果表明:影响自密实再生骨料混凝土工作性能的各因素的顺序依次为:水灰比砂率粉煤灰掺量再生骨料掺量;影响7 d抗压强度的各因素的顺序依次为:粉煤厌掺量水灰比砂率再生骨料掺量.在正交试验的基础上,综合考虑混凝土强度和工作性能要求,优选出自密实再生骨料混凝土配合比参数:再生骨料掺量80%,粉煤灰掺量30%、砂率45%、水灰比0.30,通过验证试验表明该配合比配制的自密实再生骨料混凝土工作性能和强度满足C40自密实混凝土要求.     

再生混凝土的冻融循环试验研究

为了进一步研究再生混凝土耐久性的各种指标,对再生混凝土的冻融循环抵抗性做了基础性试验研究.试验以100%再生骨料替代天然碎石和砂子制备再生混凝土,以水灰比0.45,0.55为变动因素.试验结果表明,100%再生混凝土试件的冻融循环抵抗性与粗、细骨料置换率为0的普通混凝土试件相比,当水灰比为0.45,0.55时其耐久性指数分别降低6%和10%,但都能满足评价混凝土冻融循环抵抗性的最低指标.     

再生骨料混凝土配合比设计参数研究

通过再生骨料混凝土配合比试验,研究再生粗骨料材料性质对再生骨料混凝土配合比设计中水灰比、单方用水量和砂率等参数的影响;通过对试验结果的统计分析,建立了考虑再生骨料取代率影响的水胶比计算公式,考虑再生骨料吸水率和取代率影响的再生混凝土单方用水量计算公式,以及考虑再生骨料空隙率、取代率和表观密度影响的再生混凝土砂率计算公式。结果表明:再生骨料取代率、空隙率和吸水率对再生骨料混凝土配合比设计参数的影响较大;所得公式形式简单,反映了再生粗骨料的特点,提高了再生骨料混凝土配合比设计的精度,为再生混凝土配合比设计提供依据和参考。     

水泥基体参数对砂浆塑性收缩开裂性能的影响

研究了水泥基材料基体参数对砂浆塑性收缩开裂性能的影响，结果表明：水泥品种不同，砂浆的塑性开裂性能不同；水泥标号增大，砂浆的塑性开裂也将加大；存在使砂浆塑性开理解最大化的水比；灰砂比越小，砂浆的抗塑性开裂性能越好；粗细集料、外加剂种类、混合料品种及掺量也对砂浆的塑性开裂性能有很大影响。     

再生混凝土导热系数试验与分析

采用单位体积用水量、水灰比、再生粗骨料取代率和再生细骨料取代率这4个影响因素设计正交试验,研究这些因素对再生混凝土导热系数和密度的影响;同时定义骨料影响系数C,分析了再生混凝土导热系数变化的内在机理,并基于普通混凝土导热系数的计算公式,提出了修正的再生混凝土导热系数计算公式.结果表明:4个影响因素中,再生粗骨料取代率对再生混凝土导热系数影响最大;再生混凝土导热系数与C值间存在显著的线性关系;修正的再生混凝土导热系数计算公式的计算结果与试验结果吻合较好,便于实际工程应用.     

配合比设计对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响

设计并完成了26组混凝土配合比试验,系统地研究了再生混凝土的劈裂抗拉强度与水灰比、粗骨料取代率以及砂率之间的关系。通过试验对比分析认为：再生混凝土的劈裂抗拉强度与再生粗骨料取代率的关系密切．再生混凝土的劈裂抗拉强度与水灰比、砂率的关系不尽相同。最后结合试验结果对再生混凝土的配合比设计提出了建议。     

轴压重复荷载作用后再生混凝土毛细吸水性能

研究了应力水平(0、0.3、0.5、0.7)和再生粗骨料取代率(0％、30％、50％、100％)对再生混凝土毛细吸水性能的影响规律;基于毛细吸水的非饱和流体理论和试验结果,引入Boltzmann变量并采用水力扩散系数的指数形式,建立了考虑应力水平和再生粗骨料取代率影响的再生混凝土内部相对含水量分布预测模型.结果表明:随...     

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。     

废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的受压性能

为研究废弃玻璃细骨料对混凝土柱受力性能的影响,对6个普通骨料钢筋混凝土柱和12个废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱进行了静力受压试验。考虑废弃玻璃细骨料取代率、长细比和偏心距3个因素,分析了不同废弃玻璃细骨料掺量对钢筋混凝土柱的破坏形态、极限承载力、轴向位移、跨中挠度、混凝土应变和钢筋应变的影响。不论是轴心受压还是偏心受压,废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱破坏机理均与普通钢筋混凝土柱相似。掺量100%的废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的正截面承载力较高。废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱的正截面应变符合平截面假定,采用中国相关规范计算试件的极限承载力,并将理论值与试验值进行对比,证明可以采用现行的国家规范对废弃玻璃细骨料钢筋混凝土柱进行正截面承载力计算。研究表明,废弃玻璃细骨料可以100%替代混凝土柱中普通砂,且抗压性能可以满足使用要求。