再生大骨料自密实混凝土力学性能研究

通过抗压强度、劈裂抗拉强度、峰值压应变、静态弹性模量和应力-应变关系试验,研究了自密实混凝土强度、再生大骨料强度、再生大骨料粒径对再生大骨料自密实混凝土(RCASCC)力学性能的影响。采用数据拟合的方法对国内外典型混凝土单轴受压应力-应变模型中的相关系数进行了修正,给出了适用于RCASCC的单轴受压本构模型,分别建立了RCASCC抗压强度、劈裂抗拉强度、峰值应变和弹性模量与自密实混凝土强度、再生大骨料强度、再生大骨料粒径的函数关系式,并对4种本构模型的拟合程度进行了比较分析。结果表明:所拟合的三次多项式型曲线和三角函数型曲线与实际应力-应变关系吻合程度相对较高。     

再生自密实堆石混凝土力学性能研究

本文对自密实堆石混凝土和普通自密实堆石混凝土从抗压强度、本构关系、弹性模量三个方面进行了对比研究。结果表明,再生自密实堆石混凝土和普通自密实堆石混凝土二者抗压强度相近、本构关系相似、弹性模量相差不大,再生自密实堆石混凝土在一定程度上可以替代天然自密实堆石混凝土。     

再生大骨料混凝土单轴受压本构关系

对4组不同堆石取代率的再生大粒径骨料(粒径为80~150mm)自密实混凝土进行了单轴受压试验,测得其承载力,并绘制应力-应变曲线.研究结果表明,再生大骨料自密实混凝土棱柱体轴心受压应力-应变关系曲线基本接近直线,其比例极限和强度极限接近,只有微小的塑性变形,破坏呈突发式纵向破坏.     

再生粗骨料自密实混凝土基本力学性能

通过再生粗骨料自密实混凝土(RCASCC)的工作性能、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度测试和应力应变试验,分析了不同再生粗骨料取代率(R)下RCASCC的工作性能和基本力学性能的变化规律,并提出了RCASCC的应力应变本构方程.结果表明：随着R的增加,RCASCC的工作性能变差,但仍能满足现行规范要求;随着R的增加,RCASCC的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度总体呈现下降趋势,但R=50%时的立方体抗压强度和轴心抗压强度要高于R=25%之时;随着龄期的增长,RCASCC的抗压强度呈现非线性增长的趋势;经验证,所得出的RCASCC轴心抗压强度、劈裂抗拉强度与立方体抗压强度之间的换算关系与普通混凝土换算关系基本一致,RCASCC的应力应变本构方程与普通混凝土的单轴受压本构方程相近.     

建筑废弃混凝土再生利用新技术的试验研究

将废弃混凝土破碎加工成再生集料部分或全部代替天然集料,配制形成再生混凝土实现建筑废弃物资源化利用,存在成本增加和二次污染的问题.本研究基于堆石混凝土技术,提出一种废弃混凝土再生利用新技术.将建筑废弃混凝土简单破碎成大粒径骨料堆积形成堆体,然后浇筑性能优良的自密实混凝土形成堆体混凝土,进行了自密实混凝土的填充性能、堆体混凝土抗压和抗折试验研究.试验结果表明:自密实混凝土能够较好地填充废弃混凝土空隙形成均匀的堆体混凝土,堆体混凝土的抗压强度和弯曲抗拉强度与浇筑的自密实混凝土强度相当.本研究提出的废弃混凝土利用新技术可以高效经济的实现对废弃混凝土的再生资源化与重新开发利用.     

自密实再生混凝土配合比设计及力学性能试验研究

按改进的全计算法,参考CCES 02-2004《自密实混凝土设计与施工指南》和CECS 203-2006《自密实混凝土应用技术规程》,对再生粗骨料与天然碎石C40自密实混凝土配合比进行了设计及相关性能试验研究.试验结果表明：自密实再生混凝土砂率宜控制在50％～ 55％之间,浆体体积宜为0.4 m3/ m3左右;再生粗骨料能够配制出符合CECS 203-2006《自密实混凝土应用技术规程》中新拌混凝土工作性能要求的自密实再生混凝土,其28天立方体抗压强度最高达52.3 MPa,轴心抗压强度最高达36.8 MPa;自密实再生混凝土的强度、弹性模量均低于天然碎石自密实混凝土.     

自密实再生混凝土配合比设计及力学性能试验研究

按改进的全计算法,参考CCES 02—2004《自密实混凝土设计与施工指南》和CECS 203—2006《自密实混凝土应用技术规程》,对再生粗骨料与天然碎石C40自密实混凝土配合比进行了设计及相关性能试验研究。试验结果表明:自密实再生混凝土砂率宜控制在50%~55%之间,浆体体积宜为0.4 m3/m3左右;再生粗骨料能够配制出符合CECS 203—2006《自密实混凝土应用技术规程》中新拌混凝土工作性能要求的自密实再生混凝土,其28天立方体抗压强度最高达52.3 MPa,轴心抗压强度最高达36.8 MPa;自密实再生混凝土的强度、弹性模量均低于天然碎石自密实混凝土。     

自密实堆石混凝土力学性能的试验研究

以试验为基础讨论堆石混凝土的力学性能,试验试样直接从自密实堆石混凝土大型试块中切割取样,其尺寸为1 500 mm×500 mm×500 mm.强度试验确定堆石混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗弯强度、棱柱体轴心抗压强度及其力学特征;控制自密实混凝土的自流动距离在1 500 mm范围内,可形成不低于自密实混凝土配制强度的堆石混凝土;堆石混凝土棱柱体轴心受压应力-应变关系曲线基本接近直线,其比例极限和强度极限接近,只有微小的塑性变形,破坏呈突发式纵向劈裂;试样断口形态表明:堆石混凝土中的块石与自密实混凝土界面具有较好的黏结性.     

自密实混凝土应力-应变全曲线方程

配制了C30、C50两个强度等级的自密实混凝土,通过自密实混凝土棱柱体轴心抗压强度试验得到了其峰值应变、极限应变和应力-应变曲线。通过对试验结果的分析,建立了自密实混凝土应力-应变全曲线方程,并在此基础上给出了受弯构件受压区等效应力图形。通过试验梁的承载力试验值与理论值的对比,二者吻合较好,验证了所建立的应力-应变曲线方程的正确性,为自密实混凝土本构关系研究提供参考。     

再生大骨料与自密实混凝土粘结性能研究

研究了再生大骨料与自密实混凝土间的粘结性能,探讨了再生大骨料与自密实混凝土粘结性能的数值模型。结果表明,自密实混凝土的低水灰比,有效地提高了再生大骨料与自密实混凝土间的粘结力;再生大骨料强度越高,表面越粗糙,其与自密实混凝土间的粘结强度越高。     

基于力学性能的吸附砂浆界限含量分析

基于再生粗骨料吸附砂浆定量分析及文献数据,研究吸附砂浆含量变化与再生粗骨料物理性能之间的关系,以及再生粗骨料取代率为100％的再生混凝土在不同吸附砂浆含量下的力学性能演化规律;以吸附砂浆含量为自变量、力学性能为因变量、目标强度为限值,利用数学方法确定吸附砂浆界限含量.研究发现:随着吸附砂浆含量的增加,再生粗骨料的物理性...     

废弃混凝土制全再生细骨料在湿拌砂浆中应用的实验研究

使用不同中试工艺制备的全再生细骨料配制湿拌砂浆,研究制备工艺对砂浆性能的影响,在采用优选工艺基础上,探究全再生细骨料全取代河砂及部分取代胶凝材料应用于砌筑、抹灰及地面砂浆的可行性。结果表明:制备工艺对全再生细骨料砂浆的稠度和抗压强度有一定影响;胶砂体积比相同时,能通过掺加附加水得到稠度和抗压强度与河砂砂浆相近的全再生细骨料砂浆;用全再生细骨料等体积全取代河砂配制砌筑、抹灰及地面砂浆3种湿拌砂浆是可行的,并可进一步取代10%以内的胶凝材料制备抹灰砂浆和地面砂浆。     

再生骨料特性对再生混凝土强度和碳化性能的影响

为了评价再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土性能的影响,以再生骨料表面不同的砂浆强度及附着率为变量,配制了不同强度等级的再生骨料混凝土,通过对比性强度试验和碳化试验评价了再生混凝土内部存在的2个界面过渡区与混凝土性能的关系.结果表明:以高强度原生混凝土为再生骨料配制相对较低强度等级的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生骨料混凝土强度影响不大,但碳化深度有所增大;以相对较低强度原生混凝土为再生骨料配制同强度等级以上的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土强度影响较大,碳化深度也相应增大.     

建筑垃圾再生骨料性能强化研究进展

为解决再生骨料存在的界面过渡区弱、吸水率高以及微裂纹等问题,对再生骨料的回收工艺、性能强化方法以及再生混凝土的拌合工艺进行了详细阐述,介绍了再生骨料生产时各阶段的回收流程,对比了再生骨料与天然骨料的性能差异。依照性能差异的来源,将性能强化方法分为附着砂浆去除和附着砂浆加固两类,并对各自强化方法的原理、优缺点和应用性进行了分析。最后,介绍了传统拌合工艺(NMA)和改进的拌合工艺(TSMA_S、TSMA_SC),并阐述其工艺原理和差异性。结果表明:现阶段的回收工艺主要以破碎和筛洗为主,极易使再生骨料出现微裂纹,同时骨料表面黏附旧砂浆层; 在附着砂浆去除技术中,预浸泡法和自清洗法工艺简单、经济成本低,但强化效果一般; 机械研磨、加热研磨强化效果有所提升,但能耗较大; 酸处理与热化学处理强化效果好,但需对酸浓度进行严格把控,同时污染严重; 在附着砂浆加固技术中,火山灰浆液浸泡工艺简单、材料易得,但会降低其施工和易性; 聚合物乳液浸泡可以改善施工和易性,但工艺设备复杂,难以推广; 微生物矿化和碳酸化作用能够有效填充附着砂浆的微裂纹和孔隙,应用前景巨大,但目前仍缺乏系统研究,存在不确定性; 裹覆水泥浆层需要耗费大量水泥,其强化效果和水泥浆流动性密切相关; 水玻璃溶液浸泡会降低耐久性,需对其浓度加以控制。     

再生混凝土自保温承重砌块砌体抗压性能试验研究

再生混凝土自保温承重砌块具有经济、环保、节能、高强及隔声等优点。通过对36个再生混凝土砌块砌体进行轴心抗压试验,研究其受压破坏特征及受压性能。试验分析得出其抗压强度设计值略低于规范中混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值;给出了适用于再生混凝土砌块砌体的抗压强度平均值建议公式、砌体受压应力-应变曲线建议公式、弹性模量及泊松比的建议取值。此外,采用块体与砂浆分开建模的分离式模型进行砌体轴心抗压弹塑性有限元分析,结果表明,砌体轴心受压有限元模型可以较精确地模拟砌体结构的受压行为,且具有一定的分析精度。     

海水海砂再生混凝土的基本力学性能

利用海水、原状海砂及再生粗骨料,制备了设计预期强度为C20~C50的海水海砂再生混凝土。通过240个标准立方体(150 mm×150 mm×150 mm)和96个棱柱体(150 mm×150 mm×300 mm)试件,完成了工作性能、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,研究了海水海砂再生混凝土的基本力学性能;最后基于试验数据,得到了海水海砂再生混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度关系公式以及弹性模量与轴心抗压强度关系公式。结果表明:海水海砂再生混凝土工作性能良好,C40和C50强度等级的坍落度比一般再生混凝土分别提高5%和33%;立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随着龄期变长而增加,且长期强度趋于稳定;与普通混凝土相比,海水海砂再生混凝土7 d立方体抗压强度提高13%~52%,28 d抗压强度降低约5%,90 d抗压强度降低约15%,180 d抗压强度降低18%~29%;海水海砂再生混凝土28 d弹性模量比普通混凝土略有降低,降低幅度在14%以内;再生粗骨料对混凝土力学性能、工作性能的影响大于海水海砂。     

再生粗骨料多种改性方法对混凝土抗压强度提升效果的试验

为对比粗骨料多种改性方法对混凝土抗压强度的提升效果,分别采用不同质量分数的盐酸溶液和8%质量分数草酸溶液以及25%质量分数防水砂浆浆液和2%质量分数聚乙烯醇浆液对再生粗骨料进行化学浸洗或物理填充,将处理得到的再生粗骨料制成边长为100 mm的立方体混凝土试件进行抗压强度测试。结果表明:粗骨料的不同处理方式对混凝土抗压强度均有不同程度的提高,其中2%质量分数盐酸溶液（处理效果接近最佳）、8%质量分数草酸溶液、25%质量分数防水砂浆浆液和2%质量分数聚乙烯醇浆液处理骨料分别可使混凝土抗压强度提高11.84%,7%,4.37%,11.31%,并达到同级配天然碎石骨料混凝土抗压强度的96.63%,92.44%,90.18%,96.17%。     

铁尾矿砂再生骨料混凝土力学性能研究

通过16组256块试验对铁尾矿砂不同取代率和再生粗骨料不同服役年限的再生混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度进行了试验研究。研究结果表明:对于立方体、轴心抗压强度,在不同铁尾矿砂取代率的情况下均超过普通混凝土对应的强度;对于劈裂抗拉强度,当在30%取代率下,RAC-1、RAC-2、RAC-3分别比普通混凝土增加了13.38%、11.15%、11.46%,其强度也都超过普通混凝土的强度。通过对试件的微观形貌分析,只有30%的铁尾矿和30%的再生骨料能达到最佳的粒径分布,从而提高了混凝土的内部密实度和强度。     

再生粗集料混凝土界面微观结构的发展规律

分别制作相同配合比的再生粗集料混凝土和普通混凝土试件.在养护龄期为3,7,14,28d时,将再生粗集料混凝土试件切割,取样,然后对其内部不同界面微观结构进行扫描电镜观测;同时对再生粗集料混凝土和普通混凝土试件进行了抗压强度试验,观察了加载后再生粗集料混凝土试件内部裂纹的分布情况.结果表明:随着龄期的增长,再生粗集料混凝土各个界面过渡区都有不同程度的发展;天然粗集料新砂浆界面过渡区发展相对缓慢;再生粗集料中老砂浆新砂浆界面发展较快,老砂浆与新砂浆结合较好;再生粗集料中天然粗集料老砂浆界面为混凝土浇筑前已存在的界面,并且存在着一定数量的微裂缝.再生粗集料混凝土3d抗压强度略高于普通混凝土,7,14,28d抗压强度则与普通混凝土基本相当.荷载作用下,再生粗集料混凝土内部裂纹主要分布在天然粗集料新砂浆界面以及天然粗集料老砂浆界面处.