包浆与否不同再生骨料替代率下混凝土力学性能试验研究

探究再生骨料替代率及骨料是否包浆对自密实再生混凝土抗压、抗折及劈裂性能的影响，研究了包浆和未包浆的再生混凝土在不同再生骨料替代率下的力学性能。试验结果表明：包浆混凝土的坍落扩展度在骨料替代率分别为30%、60%、100%的条件下相比于未包浆混凝土分别提高了0.74%、2.94%、4.41%，抗压强度分别提高了5.7%、4.2%、6.2%，抗折强度分别提高了4.4%、9.2%、15.2%，劈裂强度分别提高了8.18%、4.65%、10.78%。因此骨料经过包浆后，改善了自密实再生混凝土的抗压、抗折及劈裂性能，且在骨料替代率为60%时，包浆对混凝土力学性能的改善较为显著。     

同掺再生粗细骨料混凝土的力学与耐久性能研究

为了探讨同时掺入大掺量再生粗骨料和细骨料制备C40及以上强度等级再生混凝土的可行性,在C45天然骨料混凝土配合比的基础上,采用II类再生粗骨料、I类再生细骨料,以同掺再生粗细骨料质量替代率为25%、50%、75%、100%配制了4组再生混凝土,研究了再生粗细骨料替代率对再生混凝土基本力学性能和耐久性能的影响规律。结果表明:当同掺再生粗细骨料的替代率为25%时,混凝土的力学性能下降很小,替代率为50%、75%的混凝土的抗压强度分别达到C45、C40等级,替代率100%的全再生粗细骨料混凝土的28 d抗压、劈拉、轴压强度和弹性模量等力学性能指标较天然骨料混凝土降低12.0%~23.2%,并达到C35抗压强度等级。增加再生粗细骨料的替代率会降低混凝土的耐久性,但即使是全再生粗细骨料混凝土仍可获得高的耐久性,其抗碳化性能、抗氯离子渗透性、抗冻性能分别达到T-IV、RCM-IV和F300等级,说明在混凝土中同时掺用50%及以上再生粗细骨料配制C40及以上强度等级的再生混凝土是可行的。     

再生骨料混凝土抗氯盐侵蚀性能研究

本文研究了再生骨料混凝土的抗氯盐侵蚀性能。相比传统骨料制备的混凝土,再生骨料混凝土在孔结构、孔隙液pH以及力学、耐久性方面均表现出较差的服役效果:再生骨料混凝土孔隙率是传统骨料混凝土的3.4倍,达到1.70%,孔径分布也更趋向于大孔危害孔;实测电通量和氯离子扩散系数分别是传统骨料混凝土的4.21倍和6.54倍;再生骨料混凝土28d抗压强度为传统骨料混凝土的62.00%;使用再生骨料制备的混凝土孔隙液pH整体低于传统骨料混凝土。同时研究发现,再生骨料替代传统骨料比例小于50%时,混凝土的抗氯离子渗透能力略微提高;采用自然浸泡法测得再生骨料混凝土的力学性能表现为先提高后降低。     

玄武岩纤维改善再生混凝土抗氯离子渗透性能研究

为研究玄武岩纤维对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响,本文对4种玄武岩纤维体积掺量(0%、0.2%、0.4%、0.6%)下5个粗骨料质量替代率(20%、40%、50%、60%、80%)的再生混凝土及1组普通混凝土进行了电通量试验,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和压汞法(MIP)从水泥水化和孔结构的角度探究了玄武岩纤维对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响的微观机理。结果表明,玄武岩纤维显著提高了再生混凝土抗氯离子渗透性能,其中玄武岩纤维掺量为0.2%,粗骨料质量替代率为50%时改善效果最好且优于普通混凝土。基于FTIR发现玄武岩纤维是通过改变再生混凝土水化产物C-S-H的聚合度和CaCO₃的生成而改善其抗氯离子渗透性能。通过MIP得出最优组合掺量下,再生混凝土的孔径分布得到优化,孔隙率最小,进而提高了其抗氯离子渗透性能。     

回收轮胎钢纤维再生骨料混凝土基本力学性能试验研究

混凝土的基本力学性能与破坏形态是反映试件在不同受力状态下承载能力与韧性的重要指标。为了研究回收轮胎钢纤维(RTSF)再生骨料混凝土的基本力学性能,试验设计了8组不同种类的混凝土试件。通过坍落度、含气量、立方体抗压、劈裂抗拉与抗折试验,系统的探究了RTSF体积掺量(0.25%、0.5%、0.75%和1.0%)和再生骨料取代率(质量分数分别为50%、75%和100%)对混凝土基本力学性能以及破坏形态的影响。研究表明:随着再生骨料取代率的升高,混凝土拌合物坍落度减小、含气量增大,各项力学性能均产生不同程度的降低;RTSF能够有效提高再生骨料混凝土的基本力学性能,且试件的破坏形态随RTSF掺量的增加呈现出明显的延性破坏特征。综合各项指标,当再生骨料取代率为50%时,RTSF体积掺量为0.5%的RTSF再生骨料混凝土力学性能最佳。其试件立方体抗压强度(28 d)较普通混凝土仅降低1.0%,而劈裂抗拉强度与抗折强度较普通混凝土分别提高9.6%和12.5%。此外其弯曲韧度指数I₅、I₁₀和I₂₀分别为普通混凝土的2.7倍、3.8倍和4.8倍。     

骨料对氯离子在水泥基复合材料中扩散系数的影响

为了确定骨料对氯离子在水泥基复合材料中扩散系数的影响,利用压汞技术和稳态电迁移法分别对含不同类型、不同粒径分布、不同体积分数骨料的砂浆和混凝土试样,进行了孔结构和氯离子扩散系数的测试,并根据试样配合比、骨料的粒径分布以及界面过渡区(简称界面区)厚度进行了界面区体积分数计算,最后提出了界面区有效扩散系数的预测模型。结果表明:氯离子在水泥基复合材料中的扩散系数由基体扩散系数、界面区扩散系数、骨料以及界面区的体积决定,而界面区的体积分数主要取决于骨料的粒径分布、骨料体积和界面区厚度;骨料改变了水泥基复合材料中浆体的孔结构,其稀释效应和曲折效应降低了氯离子的传输性能;界面区特殊的微观结构增加了传输性能,其中,界面区效应要大于其曲折和稀释效应。根据试验结果采用回归分析法,得到氯离子在砂浆和混凝土界面区的扩散系数分别是基体的13.26倍和18.45倍。     

再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀的多相数值研究

为定量分析再生骨料混凝土各组成相对其抗氯离子侵蚀性能的影响,研究建立可实现任意体积分数再生粗骨料随机分布的再生混凝土五相细微观数值模型,包括新砂浆、新界面过渡区、旧砂浆、旧界面过渡区和核心区原始天然骨料.根据各相氯离子扩散性能和几何性质的不同,探究再生粗骨料体积分数、旧砂浆附着率及新、旧界面过渡区厚度等关键几何参数对再生混凝土抗氯离子侵蚀性能及离子时空分布的影响.结果 表明:作为再生骨料混凝土的重要组成部分,附着旧砂浆和核心区天然骨料的性质与含量对其抗氯离子侵蚀性能起着相互博弈的效应,导致再生骨料混凝土有效氯离子扩散系数随着骨料体积分数的增大而产生明显波动,尤其是当旧砂浆附着率较小时,此现象尤为明显;当骨料体积分数一定时,再生骨料混凝土氯离子扩散性能随着旧砂浆附着率的增大而增强,且增幅随着骨料体积分数的增大而增大;再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀性能与新、旧界面过渡区的厚度呈负相关关系.     

玄武岩纤维混凝土耐高温性能分析

对不同玄武岩纤维体积率混凝土进行室内高温试验,总结与分析了温度和纤维体积率对混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和静弹性模量的影响规律。研究结果表明:玄武岩混凝土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量均在200℃高温出现拐点,200℃高温后玄武岩纤维混凝土的力学性能均出现不同程度的降低;混凝土的力学性能随玄武岩纤维体积率的增大而呈现出先增大后减小的趋势,最优的玄武岩纤维体积率为0.15%;玄武岩再生混凝土的力学性能随再生骨料取代率的增大而减弱,再生骨料取代率不宜大于30%。     

再生粗骨料中不同聚丙烯纤维体积掺量对再生混凝土力学性能的影响

文章制备了不添加聚丙烯纤维（PPF）再生粗骨料和PPF体积掺量为0.10%、0.15%、0.20%再生粗骨料，并制作再生混凝土试件，分析再生混凝土力学性能的影响。结果表明：随着PPF体积掺量的增加，混凝土拌合物流变性降低。添加PPF的各组混凝土试件抗折破坏均为塑性破坏。随着PPF体积掺量的增加，试件抗压强度、轴心抗压强度逐渐增加，劈裂抗拉强度先降低后上升。随着PPF体积掺量的增加，试件静压弹性模量、轴压韧性指数先增大后降低，峰值应力先降低后增大。随着PPF体积掺量的增加，试件内部孔隙率、大孔径分布比例总体呈下降趋势。PPF体积掺量为0.15%，再生混凝土试件的力学性能更优。     

复掺偏高岭土-矿渣对轻骨料混凝土性能的影响

轻骨料混凝土具有收缩较大和渗透性较差的特性,矿物掺合料的加入可以改善轻骨料混凝土的性能.将偏高岭土(MK)和矿渣(S)以低于25％的总掺量复掺到轻骨料混凝土中,研究复掺掺合料及不同掺量对轻骨料混凝土的力学性能、氯离子扩散系数和干燥收缩的影响.利用XRD、TG、SEM等测试方法,对其影响机理进行探讨.结果表明,复掺10wt％偏高岭土与10wt％矿渣对轻骨料混凝土力学性能和抗氯离子渗透性能有显著的改善;复掺10wt％偏高岭土和15wt％偏高岭土能有效降低轻骨料混凝土干燥收缩.偏高岭土复合矿渣能优化水泥浆体的组成与结构,增强骨料与水泥浆体间的结合,降低界面过渡区的钙硅质量比,从而提高轻骨料混凝土各龄期抗压强度的抗渗性能.     

粗集料嵌锁型高强高性能混凝土的制备与性能

为了保证塑性混凝土的必要的工作性和均匀性,通常的新拌混凝土的粗集料体积分数控制在比较低的水平,尽管集料间也有少量嵌锁,粗集料大体上悬浮在砂浆之中.采用作者发明的抛填骨料混凝土工艺即在混凝土施工过程中均匀抛入一定体积率的粗集料,仅用440 kg/m3胶凝材料制备了抗压强度为94MPa的混凝土.研究表明:抛填骨料工艺能制备骨料之间相互嵌锁的混凝土,随着抛填骨料对初始混凝土的体积置换率10%到20%的增加,混凝土的强度和弹性模量在体积置换率20%时达到最大,随后有所降低;混凝土的氯离子渗透系数和干缩系数随着置换率的增加而降低.抛填集料对混凝土的取代不仅提高了混凝土的强度而且改善了混凝土的其他性能.     

粉煤灰再生混凝土中氯离子渗透性能试验研究

通过氯离子自然扩散试验,测定粉煤灰再生混凝土试件中自由氯离子浓度,研究了粉煤灰掺量、干湿循环等因素对粉煤灰再生混凝土中氯离子渗透性能的影响。结果表明:粉煤灰能提高再生混凝土抗氯离子渗透能力,粉煤灰最佳掺量介于10%~30%之间;干湿循环加快了粉煤灰再生混凝土中氯离子的渗透速度;粉煤灰再生混凝土中氯离子浓度随着氯盐溶液侵蚀时间的延长逐渐增大,随着向粉煤灰再生混凝土内部的深入,逐渐降低。     

再生骨料对混凝土力学性能及耐久性影响的研究

针对再生骨料由于本身结构缺陷的原因,造成混凝土力学性能和耐久性不良的问题,采用再生骨料裹浆预处理和密实骨架堆积配合比设计方法,弥补再生骨料的结构缺陷,提高混凝土密实程度,使得再生骨料混凝土的抗压强度和抗碳化性能、抗氯离子渗透性能得到有效改善。     

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.     

基于纳米二氧化硅改性下SAP内养护混凝土的基本性能研究*

研究纳米二氧化硅(NS)改性SAP内养护混凝土的物理力学性能以及抗氯离子渗透性能，提出该混凝土的配合比设计。复掺0.08%SAP和1.5%NS能提高混凝土抗折强度；复掺0.08%SAP和1.0%NS能提高其抗压强度；复掺0.24%SAP和1.5%NS氯离子抗渗透性能最佳；复掺0.24%SAP和0.5%NS能显著减小干燥收缩率。     

Properties of volcanic pumice based cement and lightweight concrete

The results of investigations on the suitability of using volcanic pumice (VP) as cement replacement material and as coarse aggregate in lightweight concrete production are reported. Tests were conducted on cement by replacing 0% to 25% of cement by weight and on concrete by replacing 0% to 100% of coarse aggregate by volume. The physical and chemical properties of VP are critically reviewed to evaluate the possible influence on both fresh and hardened state of cement and concrete. The standard tests on different Portland cement-volcanic pumice powder (VPP) mixes provided encouraging results and showed good potential of manufacturing Portland volcanic pumice cement (PVPC) with higher setting time using up to 15% of VPP. The properties of volcanic pumice concrete (VPC) using different percentages of volcanic pumice aggregate (VPA) were evaluated by conducting comprehensive series of tests on workability, strength, drying shrinkage, surface absorption and water permeability. It is concluded that the VPC has sufficient strength and adequate density to be accepted as structural lightweight concrete. However, compared to control concrete, the VPC has lower modulus of elasticity and has more permeability and initial surface absorption.