再生细骨料采用需水量比作为技术指标的研究

需水量是影响砂浆、混凝土强度和耐久性的重要指标.再生胶砂需水量比能够较吸水率更全面地反映再生细骨料的胶砂工作性能差异.水泥品种和细骨料细度模数会对需水量比产生影响,在测定时需要规定水泥品种并考虑细度模数的影响.     

吸水率与循环再生细骨料及其混凝土强度性能关系的试验研究

以3种来源的废弃混凝土为再生细骨料来源,经2次循环制备C40循环再生混凝土,探讨了循环再生细骨料吸水率与表观密度、再生胶砂需水量比、再生胶砂强度比以及再生混凝土抗压强度之间的关系。结果表明,随着循环次数增加,再生细骨料及混凝土性能下降;吸水率与表观密度、再生胶砂需水量比、再生胶砂强度比呈指数函数关系,与立方体抗压强度呈线性下降关系。     

混凝土用再生细骨料质量等级模糊综合评估方法

基于模糊综合评估理论,提出了一种评估混凝土用再生细骨料质量等级的方法。首先,将混凝土用再生细骨料划分为4个模糊质量等级,分别对应于优等、合格、基本合格与不合格4个状态,给出了不同质量等级再生细骨料适用的环境作用等级和工程类别。然后,选取表观密度、吸附砂浆含量、吸水率、坚固性、再生胶砂需水量比和再生胶砂强度比6个指标,界定各个指标对不同质量等级的最优区间。采用最优区间型隶属度函数确定各指标对各质量等级的隶属度。依据层次分析法确定各指标的权重,以质量等级评分值作为评定再生细骨料质量等级的唯一标准。最后,结合算例,验证了本方法的科学性与合理性。     

循环再生高性能混凝土细骨料性能研究

系统研究了由废弃混凝土二次再生制备的结构混凝土细骨料性能,分析了矿物与化学成分,依据日本JⅠSA、美国ASTM和中国GB/T25176—2010等相关再生细骨料标准对试验结果进行了等级评定,并建立了表观密度、胶砂强度与吸附砂浆含量之间的关系。结果表明:随着循环次数的增加,再生细骨料表观密度、吸水率、需水量比降低,胶砂强度比与细度模数增大,吸附的砂浆含量上升;与天然细骨料相比,首次与第二次再生细骨料中CaO的质量分数平均增长了5、10倍;再生细骨料胶砂强度与吸附砂浆含量呈二次曲线关系。不论采用什么标准,二次循环再生细骨料均满足结构混凝土用细骨料的性能要求。     

再生细骨料强化技术对其性能的影响

采用颗粒整形物理强化方法和有机硅防水剂化学强化方法对经过简单破碎的再生细骨料进行强化处理,对比研究经过强化前后的再生细骨料各项基本性能,重点研究了再生胶砂需水量比和再生胶砂强度比。研究结果表明,采用颗粒整形物理强化处理的再生细骨料在各项性能上均有显著提升,砂的类别由粗砂变为中砂,含泥量下降3.8%,压碎指标值减少7%,其中再生胶砂需水量比由1.31下降到1.26,强度比由粗砂的0.96下降到中砂的0.93,其品质由国家II类骨料标准提升到了I类。采用有机硅防水剂化学强化处理的再生细骨料较未经过化学强化处理也有一定提升,并且在处理方式上浸渍处理要优于喷淋处理,压碎指标值由24%降至14%,降低幅度达到41.7%,再生胶砂需水量比也减少了0.11。     

取代率对再生水泥胶砂强度的影响

由建筑废弃物经简单破碎筛分生产得到的再生细骨料与天然细骨料相比,其本身基本性能较差,主要体现在表观密度较小、堆积密度较小、孔隙率较大、吸水率大、含泥量高等,这些因素都使由再生细骨料配制混凝土的强度和工作性能都差于用天然骨料配制的混凝土,导致再生骨料的实际利用率较低。文中主要研究,由一定量的再生细骨料取代天然细骨料制备水泥胶砂并分析其取代率对再生水泥胶砂的抗折及抗压强度的影响。     

改性再生细骨料对胶砂性能影响的试验研究

采用2%盐酸溶液、硅烷溶液改性再生细骨料,研究了改性前后再生细骨料的物理性能和胶砂力学性能。研究结果表明,采用两种改性方法均降低了再生细骨料的吸水率、压碎指标,用其成型的水泥胶砂力学性能也均得到明显改善,其28 d的抗折强度趋近于天然细骨料水泥胶砂,硅烷浸泡再生细骨料水泥胶砂为天然细骨料水泥胶砂强度的109%,2%盐酸浸泡再生细骨料水泥胶砂抗压强度为天然细骨料胶砂强度的96%。对比2%盐酸溶液,硅烷浸泡改性再生细骨料效果更为显著。     

循环再生细骨料混凝土抗氯离子渗透性能

首先用100%再生细骨料混凝土制备二次与三次循环再生细骨料,探讨了再生细骨料性能变化规律;然后采用ASTM C1202电通量法,研究了再生细骨料取代率为0、25%、75%、100%条件下,一次、二次和三次再生细骨料混凝土氯离子渗透性变化规律。结果表明:随着再生细骨料循环次数的增加,再生细骨料的表观密度、胶砂强度比下降,吸水率、需水量比、细度模数增大;再生细骨料混凝土强度和抗氯离子渗透性显著降低。随着再生细骨料取代率的增加,再生细骨料混凝土强度和抗氯离子渗透性降低幅度不大,但二次和三次再生细骨料混凝土降低幅度明显高于一次再生细骨料混凝土。建立了再生细骨料混凝土氯离子渗透系数与再生细骨料取代率之间的关系方程,一次再生细骨料混凝土氯离子渗透系数符合指数函数变化,而二次和三次则符合一次函数线性变化。     

废陶瓷再生砂对砂浆性能影响的研究

将废陶瓷破碎成细骨料,部分取代特细砂配成废陶瓷再生混合砂.固定稠度和胶砂比,通过试验,对比了陶瓷再生混合砂砂浆、天然中砂砂浆、特细砂砂浆和陶瓷再生粗砂砂浆的抗压强度、抗折强度和干缩性能的差异.结果表明,陶瓷再生混合砂砂浆能够达到工程应用的强度要求且后期强度较高;其相对脆性低、干缩小,有利于提高抗裂性.     

混杂纤维增强水泥砂浆砂胶比与力学性能的关系

为了满足高性能、低成本的要求,试验采用质量较好的河砂作为细骨料,总共引入三种纤维,探讨了砂胶比对纤维水泥砂浆力学性能的影响及河砂与纤维混杂体系的适应性,最终确定了合适的砂胶比。试验结果表明,河砂可以使纤维混杂体系硬化物保持较高的强度,对于单掺钢纤维(SF)、钢纤维(SF)和聚乙烯醇(PVA)纤维混掺水泥砂浆,砂胶比为0.50时,硬化物的力学性能较好;三掺钢纤维、聚乙烯醇纤维、CaCO_3晶须的水泥砂浆,砂胶比为0.55时能够保持较高的强度。即在引入微观纤维CaCO_3后制备出的纤维增强水泥基材料(FRCC)呈现出了良好的适应性。     

再生细骨料采用强度比作为技术指标的研究

抗压强度比能够反映再生细骨料的品质,可作为区别再生细骨料品质的技术指标.水泥品种和再生细骨料的细度模数会对强度比产生影响,在测定时需规定水泥品种并考虑细度模数的影响.笔者给出了强度比的概念和试验方法,并据此对再生细骨料进行了分类.     

Mechanical properties modeling of recycled aggregate concrete

The variability observed in the composition of construction and demolition (C&D) waste is a problem that inhibits the use of recycled aggregates in concrete production. To contribute in this field, a research was carried out varying water/cement ratio and substitution percent of natural aggregates by recycled aggregates. The experimental program used samples of main Brazilian C&D waste sources, which are concrete, mortar and red ceramic bricks as well as tiles. Results of concrete compressive strength and elastic modulus were statistically analyzed and modeled. The study shows that for both concrete properties, recycled coarse aggregate was more influential than recycled fine aggregate. However, the use of fine recycled red ceramic increased concrete strength. Coarse recycled red ceramic aggregate and fine recycled concrete aggregate exercised the largest and the smallest influence, respectively, in concrete properties.     

Effects of coarse and fine aggregates on long-term mechanical properties of sea sand recycled aggregate concrete

Typical effects of coarse and fine aggregates on the long-term properties of sea sand recycled aggregate concrete (SSRAC) are analyzed by a series of axial compression tests. Two different types of fine (coarse) aggregates are considered: sea sand and river sand (natural and recycled coarse aggregates). Variations in SSRAC properties at different ages are investigated. A novel test system is developed via axial compression experiments and the digital image correlation method to obtain the deformation field and crack development of concrete. Supportive results show that the compressive strength of SSRAC increase with decreasing recycled coarse aggregate replacement percentage and increasing sea sand chloride ion content. The elastic modulus of SSRAC increases with age. However, the Poisson’s ratio reduces after 2 years. Typical axial stress–strain curves of SSRAC vary with age. Generally, the effect of coarse aggregates on the axial deformation of SSRAC is clear; however, the deformation differences between coarse aggregate and cement mortar reduce by adopting sea sand. The aggregate type changes the crack characteristics and propagation of SSRAC. Finally, an analytical expression is suggested to construct the long-term stress–strain curve of SSRAC.     

钢-聚丙烯纤维再生砂浆性能试验研究

通过正交试验研究了粉煤灰掺量、再生细骨料替代率、钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量对再生砂浆的抗压、抗折强度及抗冻性的影响。结果表明,随着钢纤维掺量的增加,抗压、抗折强度明显增大,对砂浆的抗冻性影响不大;聚丙烯纤维对砂浆的强度及抗冻性无显著影响,但可以改变砂浆的脆性;随着再生细骨料替代率的增加,强度及抗冻性均显著增强;随着粉煤灰掺量的增加,砂浆强度及抗冻性明显降低。经过数据拟合,再生砂浆的抗压强度相比抗折强度与抗冻性具有更好的相关性。采用正交分析法得出不掺粉煤灰、再生细骨料替代率为45%,钢纤维掺量为1.5%,聚丙烯纤维掺量为0.1%时,再生砂浆性能最优。在此基础上,通过质量分数为1%、2%、3%、4%的HCl对骨料进行改性处理,结果显示,2%质量分数的HCl改性效果最好。     

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。     

再生细骨料干混砂浆力学性能试验研究

利用含红砖的再生细骨料100%替代天然砂,制备生态干混砂浆,研究了用水量、再生粉料掺量和外加剂掺量对干混砂浆力学性能的影响。结果表明:当再生粉料和外加剂掺量不变时,砂浆强度随着用水量的增大而降低,但56 d强度增长率反而增大;当再生粉料掺量和用水量不变时,外加剂掺量的增加对砂浆各龄期的强度均有负面影响;当外加剂掺量和用水量不变时,再生粉料掺量为20%时,对应的砂浆强度最大,低于或高于此掺量均会使砂浆强度降低;含红砖再生细骨料干混砂浆的后期强度(56 d)仍有较大提升空间。     

混凝土架构理论的砂浆比偏离研究

混凝土架构理论认为,混凝土是由粗集料、砂浆和二者之间的过渡层组成。在阐述混凝土架构理论的基础上,提出标准混凝土概念,并据此测试其不同龄期的抗压强度,得到标准混凝土与水泥胶砂强度换算公式。从砂浆比偏离的角度上去研究粗集料的架构作用,在分析前人试验数据的基础上,建立混凝土架构作用的数学模型,分析不同集料对混凝土强度和工作性的影响。通过再生混凝土、轻集料混凝土和粉煤灰混凝土对建立的数学模型进行进一步的验证。结果表明:混凝土的强度与砂浆比偏离二者有很好的相关性,砂浆比偏离是研究混凝土架构理论的重要参数。     

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。