机制砂全再生粗骨料混凝土的力学性能

为探究骨料类型、水灰比与石粉含量对机制砂全再生粗骨料混凝土力学性能的影响,制备了不同石粉质量分数（5%、10%和15%）和不同水灰比（0.50、0.37和0.32）的全再生骨料混凝土试件．以72个立方体试件用于抗压强度试验,72个圆柱体试件用于弹性模量试验．结果表明,合理的石粉含量能有效提高再生骨料混凝土的力学性能,但在不同的水灰比下,最佳石粉含量存在差异;当水灰比和石粉含量双因素交互作用时,水灰比为0.32、石粉质量分数为15%的再生混凝土力学性能达到最优．构建了机制砂再生粗骨料混凝土抗压强度、弹性模量与水灰比、石粉含量的关系模型,计算结果的标准差与离散系数均不超过5%,模型精度良好．研究成果可为提高再生骨料混凝土力学性能及其工程应用提供理论依据．     

中低强度机制砂混凝土石粉含量确定的研究

石粉对混凝土性能的影响一直存在争议,其含量的确定是机制砂混凝土研究的热点问题之一。以中低强度等级、不同流动性能的混凝土为研究对象,对比研究了石灰岩机制砂的石粉含量对混凝土坍落度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,混凝土的类型不同,在坍落度、抗压强度为最佳值时,机制砂的石粉含量也不同,分别为5%、10%、20%,但对应的水粉比均为0.4。由此推断,在进行中低强度等级机制砂混凝土设计时,可采用水粉比0.4来预测机制砂的最佳石粉含量。     

全再生粗骨料混凝土力学性能试验与评价研究

全再生粗骨料混凝土的研发旨在从最大程度上利用再生粗骨料并尽可能减少对现有生产设备的改动,从而获得混凝土产业绿色化的最大综合效益。基于不同混凝土水灰比情况下,考虑再生骨料预处理方式、再生粗骨料粒径和细骨料类型等因素影响,进行了全再生粗骨料混凝土配合比设计及其拌合物工作性能和立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量等基本力学性能的系列试验。结果表明:再生骨料预湿处理对混凝土拌合物保持良好工作性能及混凝土强度达到预期是非常必要的;随着再生粗骨料粒径的增大,混凝土的流动性增大,但抗压强度减小;水灰比相同时,全再生粗骨料混凝土的基本力学性能按采用机制砂、天然砂、混合砂和再生细骨料的次序减小,与干表观密度依次减小的顺序相对应;提出了基于鲍罗米公式预测全再生粗骨料混凝土立方体抗压强度的修正系数,分析了轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量与立方体抗压强度的关系,并基于现行规范GB 50010—2010的规定提出了按强度等级进行相应取值的建议。该研究可为全再生骨料在预拌混凝土中的推广和应用奠定基础。     

机制砂对高强混凝土体积稳定性的影响

采用对比的方法,研究了天然砂、机制砂及机制砂中的石粉质量分数对高强混凝土的工作性、抗压强度、弹性模量、干缩和受压徐变的影响。结果表明:机制砂中适量(7%—10.5%)的石粉并不会劣化混凝土的工作性能,甚至可以改善混凝土的工作性能,且随石粉质量分数的提高,机制砂混凝土的抗压强度逐渐增大;石粉质量分数较低(小于7%时)的机制砂混凝土弹性模量接近于天然砂混凝土的弹性模量,但当石粉质量分数较高时,机制砂混凝土的弹性模量降低;石粉质量分数对机制砂高强混凝土干缩的影响与干缩龄期密切相关,石粉质量分数较高的机制砂混凝土的前7 d龄期干缩值比河砂混凝土大,而后龄期干缩值相差不大,同时,掺入粉煤灰使机制砂混凝土各龄期的干缩值减小;石粉质量分数为7%的机制砂混凝土徐变度、徐变系数与天然砂混凝土较为接近。     

机制砂的石粉含量对C30泵送混凝土性能的影响

机制砂在生产过程中不可避免地要产生一部分石粉,而且原砂的石粉含量一般高达10%—20%。该文研究了不同石粉含量(5%、7%、10%、15%、20%、25%)对C30泵送混凝土工作性能、抗压强度、水压力抗渗、氯离子扩散系数的影响。试验结果表明,在配制C30泵送机制砂混凝土时,可以将机制砂中的石粉含量由国标的限值7%放宽到10%—15%。     

机制砂混凝土强度和工作性的正交法试验研究

纯机制砂混凝土的工作性和力学性能较差,而机制砂和天然细河砂复合配置是改善机制砂混凝土性能的一种普遍方法。文章通过机制砂混凝土四因素、四水平的正交法配合比试验,研究了机制砂掺量、砂率、石粉掺量和水灰比对机制砂混凝土强度、工作性的影响规律。结果表明:机制砂掺量对混凝土的强度和拌合物工作性影响显著,仅次于水灰比;以机制砂替代部分天然河砂可以提高混凝土的强度性能,机制砂掺量在33%~50%时,抗压强度和劈裂抗拉强度均较为理想,掺量超过80%以后,强度将低于纯天然砂混凝土;随着机制砂掺量的增大,拌合物工作性逐渐变差;石粉等量替代水泥在20%以内对抗压强度和劈裂抗拉强度无显著影响,而对工作性的影响显著;石粉的掺入明显增大了减水剂的用量;C35机制砂混凝土配合比的最佳组合是水灰比为0.45、机制砂掺量为50%、石粉含量为10%、砂率为41%、减水剂为1.5%。     

破碎卵石再生混凝土折压比试验研究

以废弃混凝土粗骨料作为再生粗骨料取代破碎卵石粗骨料,设计取代率r分别为0％、15％、30％、45％,并以此为基础分别制作破碎卵石再生混凝土立方体试件、棱柱体试件各36个,并在试件养护龄期分别为3、14、28 d时,分别对其进行抗压强度、抗折强度试验.分析了在不同龄期下,破碎卵石再生混凝土抗压强度与抗折强度随r变化的规律...     

“研究生论坛”粉煤灰基地聚物再生混凝土的力学性能和微观结构

试验利用再生粗骨料替代天然粗骨料,设计6组不同再生骨料取代率（0%,50%和100%）的碱激发粉煤灰基地聚物再生混凝土和普通再生混凝土的配比方案,测试了其密度、弹性模量、泊松比和抗压强度,对比分析了地聚物再生混凝土与普通再生混凝土的基本力学性能差异以及不同取代率对其力学性能的影响。并进一步通过扫描电镜对微观结构的观察,解释分析了本试验中不同混凝土力学性能和破坏机制。试验结果表明,在不同的龄期,地聚物再生混凝土比再生混凝土具有更高的强度。随着再生骨料含量的增高,抗压强度、弹性模量和泊松比都逐渐降低。反应原理和生成产物的不同使得地聚物混凝土的基体和界面过渡区更加密实,是其获得较高强度的主要原因。     

自密实再生骨料混凝土的基本力学性能

为了揭示以100%再生骨料作为粗骨料的自密实再生骨料混凝土(RA-SCC)的基本力学性能,以及比较其与天然骨料混凝土(NA-C)、天然骨料自密实混凝土(NA-SCC)之间的力学性能差异,进行了混凝土抗压强度等级为C30～C50的力学试验研究.结果表明:与NA-C和NA-SCC相比,RA-SCC的拉压比更小、脆性更大,而棱柱体强度与抗压强度的比值略有提高; RA-SCC的抗折强度与抗压强度的比值与NA-SCC基本相同,但显著低于NA-C; RA-SCC的弹性模量小于NA-C和NA-SCC.     

机制砂中石粉对混凝土物理力学性能的宏细观影响机制研究

石粉作为机制砂生产过程中的副产品,是区别于天然砂的主要特征之一,本文在结合现有规范的基础之上,提出了将机制砂中石粉纳入胶凝体系的配合比设计方法,系统开展了两种岩性（石灰岩、花岗岩）石粉及其在不同含量条件下的室内混凝土物理力学性能试验,并结合X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、热重分析仪（TGA）等测试手段深入分析了石粉对混凝土的微观作用机理。研究结果表明：当按照本试验混凝土配合比,以石粉替代机制砂的情况下,随着石粉含量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂强度均呈先增大后减小的趋势。微观机理分析表明机制砂中的石粉大多是惰性的,仅微量石灰岩石粉存在有限的化学活性,促进早期水泥水合作用,进而加快混凝土的早期强度的发展。机制砂中的石粉在混凝土中主要发挥物理填充作用,其含量保持在16%~19%时,能发挥良好的微集料填充效应提升混凝土力学性能,超过该范围则导致稀释效应降低混凝土力学性能。在石粉含量相同的情况下,由于花岗岩石粉组的混凝土试样的整体微观结构相较于石灰岩石粉组更为致密,从而导致花岗岩石粉组的混凝土宏观力学性能强于石灰岩石粉组。相比于同类研究,本研究获得的最优石粉含量处于较高范围,可为高石粉含量的机制砂混凝土的配合比设计及机制砂石骨料制作过程中的石粉含量控制提供科学依据。     

建筑废料掺铁尾矿再生混凝土强度研究

采用建筑垃圾经破碎后得到的再生粗骨料代替天然粗骨料,铁尾矿代替天然砂作为细骨料,通过控制掺入量,经坍落度试验及立方体抗压试验得到再生粗骨料及铁尾矿对混凝土强度的影响。结果表明:仅采用再生粗骨料代替天然粗骨料时,附加水率为30%时再生混凝土强度最高;当再生混凝土中掺加铁尾矿时,附加水量0%,铁尾矿掺量为60%时强度较高。     

C30再生粗骨料混凝土和易性和抗压强度研究

以砖混结构建筑拆卸下来的混凝土块为原材料制备C30再生粗骨料混凝土,利用正交设计方法,研究了再生粗骨料取代率、水灰比、砂率对再生混凝土28d抗压强度及和易性的影响。结果表明再生粗骨料取代率是影响混凝土28d抗压强度及和易性的最主要因素;随着再生粗骨料取代率的增加,强度与和易性均下降;使再生粗骨料取代率为60％,水灰比为0．5,砂率为36％,通过合理的配合比可以配制出28d强度达到46．3MPa的混凝土。     

再生混凝土粘结性能试验研究

为进一步在实际工程中推广应用再生混凝土,通过再生混凝土拔出试验,研究再生粗骨料、细骨料取代率,水灰比及锚固条件对再生混凝土抗压强度、粘结性能的影响.结果表明:再生混凝土的粘结强度随再生粗骨料取代率增加而增加,在粗骨料取代率约为60%时取得最大值,随后降低;再生混凝土的粘结强度随再生细骨料取代率增加而降低;再生混凝土的粘结强度优于普通混凝土;过多掺入再生粗、细骨料会降低再生混凝土抗压强度;降低水灰比可提高再生混凝土抗压强度及粘结强度,水灰比变化对再生混凝土抗压强度的影响较普通混凝土小;适当增加保护层厚度(≤3 d)及锚固长度可以提高再生混凝土粘结强度.     

废砖和废混凝土粗骨料再生混凝土配合比研究

为探究一种以废砖和废混凝土制成粗骨料的再生混凝土配合比,以再生粗骨料完全替代天然粗骨料,通过改变再生粗骨料的取代率,设计了6种再生混凝土配合比;制备了再生粗骨料和36个再生混凝土试块,并测定试块的抗压强度;分析了再生粗骨料的物理性能、新拌混凝土的和易性,以及试块破坏形态及力学性能。试验结果表明：1）再生混凝土在固定水胶比下引入附加用水量可使得新拌混凝土具有较好的和易性,能够满足新拌混凝土的拌制、运输和浇筑要求;2）废砖再生粗骨料占比较高时,主要因废砖再生粗骨料的压溃破坏导致试块破坏,占比较低时,主要因粗骨料与水泥的黏结破坏而破坏;3）再生混凝土试块的抗压强度随着废砖粗骨料取代率的增加呈下降趋势,6种配合比的再生混凝土试块立方体抗压强度在水灰比为0.43的情况下均能达到25 MPa以上。     

凝灰岩机制砂混凝土性能及开裂风险评估

为提高凝灰岩机制砂混凝土的抗开裂性能,以机制砂掺配比例和石粉含量为主要影响因素,提出了基于钢环约束试验的混凝土开裂风险量化评估方法。同时,对凝灰岩机制砂混凝土的工作性能、力学性能、抗渗性能以及抗硫酸盐侵蚀性能进行了系统研究。试验结果表明:对于全机制砂混凝土,在5%石粉含量（质量分数）时其工作性和强度最佳;随着石粉含量的增加,抗硫酸盐侵蚀性能、抗渗性能逐渐降低,且干缩和开裂的可能性增大。对于天然砂与机制砂混掺的混凝土,随着天然砂掺配比例的增大,混凝土的力学性能逐渐降低;在30%天然砂质量掺配比例下,具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能、抗渗性能。全机制砂混凝土虽然在工作性方面不如全天然砂混凝土,但在强度和抗裂性能上都更优异,用机制砂去取代天然砂能得到更好的效益,但同时应当严格控制石粉含量的限值(质量分数不宜大于7%)。30%天然砂质量掺配比例下,天然砂与凝灰岩机制砂混合使用时,混凝土综合性能最佳。     

机制砂再生粗骨料混凝土梁受剪承载力试验研究

进行了10根机制砂再生粗骨料混凝土梁的试验,剪跨比分别为1.5,2.0,3.0,配箍率为0.22%～0.40%.试验结果表明,机制砂再生粗骨料混凝土梁的受剪承载力随着剪跨比的增大而降低,随着配箍率的增大而提高.通过对比分析普通钢筋混凝土梁的受剪承载力计算公式的计算结果,提出了机制砂再生粗骨料混凝土梁的抗剪承载力的设计和预测计算公式.     

钢纤维再生混凝土抗压强度试验研究

以钢纤维体积率、钢纤维类型、再生粗骨料处理方式以及试件尺寸作为参数,通过与钢纤维天然混凝土对比,探讨钢纤维对再生混凝土抗压性能的影响.试验结果表明:钢纤维再生混凝土抗压强度略低于钢纤维天然混凝土,钢纤维的加入可以在一定程度上提高再生混凝土的抗压强度,钢纤维再生混凝土立方体抗压强度的尺寸效应系数与钢纤维天然混凝土差别不明显.根据对试验数据的统计分析,铣削型钢纤维(MF)对天然混凝土抗压强度的影响系数为0.25,对预湿水再生混凝土抗压强度的影响系数为0.35,钢纤维对再生混凝土的增强效果优于天然混凝土.     

再生砼抗压强度的试验研究

研究不同再生粗骨料取代率混凝土棱柱体轴心抗压强度和立方体抗压强度的关系,在掺入减水剂与不掺减水剂两种配合比下再生粗骨料的取代率分别为0、30%、50%和100%。试验结果表明,再生混凝土轴心抗压强度比相同条件下的普通混凝土轴心抗压强度偏小,且随着再生粗骨料取代率的增加而减小。     

邯郸地区再生骨料在混凝土和砂浆中应用

全面研究了邯郸地区用砖混结构建筑垃圾生成的再生骨料的粒径、堆积密度、吸水率、筒压强度等基本性能。通过试验,分别测试了以建筑垃圾为骨料的再生混凝土的干表观密度、抗压强度、抗渗性、抗冻性等相关的物理力学性能、以混凝土废渣为粗骨料的再生混凝土的抗压强度和以建筑垃圾作为细骨料等体积替代砂浆中的砂的再生砂浆的抗压强度,并分别与普通混凝土和砂浆对比分析。试验结果表明：以建筑垃圾为骨料的再生混凝土具有良好的基本力学性能,强度最高可达C30;用混凝土废渣作为粗骨料配制的再生混凝土的强度等级可达C50;再生砂浆的强度不降低。     

再生混凝土的环境评价

对再生混凝土的资源消耗、能量消耗和二氧化碳的排放量进行了量化分析，结果表明，利用再生粗骨料配制混凝土比完全使用天然集料配制的混凝土可节约62％的石灰石资源；利用废弃混凝土作制造水泥的原料与再生粗集料，可节省配制混凝土的62％石灰石资源，还可节省制造水泥的优质石灰石60％、粘土40％和铁粉35％的资源，同时，可减少20％C02的排放量。研究还表明，配制再生混凝土的能耗与配制普通混凝土的能耗相当。