碳化再生骨料对混凝土力学性能的影响研究

为研究碳化再生粗骨料的性能及其对再生混凝土力学性能的影响,采用加速碳化技术制备碳化再生粗骨料,碳化室的CO₂浓度为100%,压强分别为1 Bar和10 Bar。采用再生粗骨料替代率为0%、25%、50%、75%和100%制备混凝土。测试再生粗骨料的物理性能和混凝土的抗压强度、静弹性模量和抗折强度。结果表明：(1)在进行加速碳化处理后,再生粗骨料的物理性能和力学性能均得到了改善;(2)与非碳化的再生粗骨料混凝土相比,碳化再生粗骨料混凝土的抗压强度和抗折强度均得到了明显的提高;(3)与天然骨料混凝土相比,碳化骨料替代率在50%以下时,混凝土的抗压强度和抗折强度没有显著降低。     

黏土砖再生混凝土抗氯离子渗透性试验研究

试验研究了再生黏土砖粗骨料取代率、骨料强化、搅拌工艺、粉煤灰和硅灰单掺与复掺对黏土砖再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,随着再生骨料替代率的增加,再生混凝土抗氯离子渗透性能降低,替代率为0,30%,50%,70%,100%时,6 h通电量分别为2 090,2 596,3 207,3 989,5 182 C,氯离子渗透等级由适中过渡到高;骨料强化处理和改善搅拌工艺能够提高再生混凝土抗氯离子渗透性能,再生骨料取代率在50%以下,经过二次包裹强化或者采用改良的搅拌工艺后,再生混凝土的抗氯离子渗透性能与普通混凝土已经接近;粉煤灰和硅灰单掺或复掺可以较大幅度改善再生混凝抗氯离子的渗透性能,硅灰效果优于粉煤灰,20%粉煤灰和10%硅灰复掺可以作为最佳掺量,6 h通电量为171 C,可以用来配置较高抗氯离子渗透性能的再生混凝土。试验结果为再生混凝土推广应用提供了有力依据。     

再生混凝土弹性模量变化规律试验研究

结合不同工程领域对混凝土结构弹性模量高低的要求有所不同的实际情况,针对C20、C30、C40等中低强度等级再生混凝土,进行了不同再生粗骨料取代率情况下的弹性模量变化规律试验研究.试验结果分析表明:再生混凝土中骨料、水泥浆基体、过渡区等因素对混凝土结构的影响与普通基准混凝土存在差异,导致在同强度等级的再生混凝土中,其弹性模量随着再生粗骨料取代率的增加而呈明显下降的趋势.试验所建立的再生混凝土的弹性模量ER与基准混凝土弹性模量E0、再生粗骨料取代率R之间的相关关系式ER=E0(1+0.127 8R-1.802 3R2+2.458 5R3-1.05R4),可以在实际工程中结合对再生混凝土弹性模量的不同要求,为再生粗骨料的合理取代率做出估计.     

再生混凝土吸水率与强度的相关性研究

为研究再生混凝土吸水率与强度的相关性,选用5~20 mm的再生粗骨料取代天然粗骨料,以再生粗骨料取代率为10%～100%(每10%为一组,共取10组)、3种不同水胶比(0.3,0.4,0.5)的再生混凝土设计试验方案,并选用普通混凝土(取代率0%)作为对照组。在试验组和对照组共同试验的情况下,探讨养护龄期、取代率、水胶比对再生混凝土吸水率与强度的影响规律。结果表明:当取代率保持在≤50%范围内,用再生粗骨料制作的混凝土抗压强度高并且吸水率较低;再生粗骨料取代率在20%附近时,再生混凝土吸水率最低,劈拉强度最高;再生混凝土吸水率和抗压强度这2个检测指标间存在对数关系;再生混凝土和普通混凝土的劈拉强度与吸水率之间也呈幂函数关系。以上结论为检测混凝土强度提供了新的思路和方法,在实际工程中具有重要的指导意义。     

水胶比和粉煤灰掺量对高性能混凝土塑性开裂的影响

高性能混凝土在面板堆石坝混凝土面板中应用日益广泛,选取适宜的水胶比和粉煤灰掺量是提高面板高性能混凝土抗裂性能的有效途径。通过早期抗裂试验,研究了水胶比和粉煤灰掺量对高性能混凝土塑性开裂的影响。结果表明:影响甘河子面板高性能混凝土单位面积总开裂面积的因素主次顺序为:水胶比(A)→粉煤灰掺量(B);水胶比对单位面积总开裂面积有一定影响,粉煤灰掺量对单位面积总开裂面积影响不显著。选取水胶比为0.37,粉煤灰掺量为30%作为推荐配合比,早期抗裂等级为Ⅳ,抗裂等级较好。低水胶比不利于高性能混凝土抵抗塑性开裂,面板混凝土应通过早期抗裂试验完成配合比优选。更多还原     

粉煤灰再生粗骨料多孔混凝土强度影响因素研究

再生混凝土是当前固体废弃物再利用的一种前沿技术,能够有效提升固废资源的利用率,缓解建筑垃圾带来的环境压力。本文为研究再生粗骨料多孔混凝土强度影响因素,在水泥中添加部分粉煤灰材料,通过室内单轴抗压强度试验探讨了不同再生粗骨料含量、不同水胶比以及不同骨胶比下再生混凝土强度的变化规律。结果表明,随着粗骨料的增加,混凝土抗压强度出现了明显增长,但当达到一定含量时混凝土性能会出现明显降低。此外,骨胶比和水胶比的增加,会使再生粗骨料多孔混凝土抗压强度出现降低的趋势。研究成果可为相关混凝土工程提供参考。     

科氏芽孢杆菌对再生粗骨料混凝土抗压强度的影响

将实验室废弃的强度等级为C30混凝土试块经人工破碎后通过筛选得到粒径为20～50 mm的再生粗骨料。为探究科氏芽孢杆菌矿化沉积对再生粗骨料的影响,研制了不同pH条件科氏芽孢杆菌菌液浸泡处理的再生粗骨料。利用科氏芽孢杆菌菌液浸泡处理后的再生粗骨料(取代率选用20%)制备再生骨料混凝土,开展了再生骨料混凝土试件的单轴抗压强度和声发射损伤特征试验,分析了不同pH条件的科氏芽孢杆菌矿化沉积再生粗骨料对浸泡液残余Ca²⁺浓度、混凝土峰值抗压强度和损伤演化的影响。试验结果表明:科氏芽孢杆菌菌液浸泡处理再生粗骨料后,残余Ca²⁺浓度随浸泡液pH值的减小而减少,科氏芽孢杆菌菌液浸泡能有效改善再生粗骨料的密实性,且酸性条件下效果最好;再生粗骨料经酸性环境的科氏芽孢杆菌菌液浸泡处理后制备的再生骨料混凝土的峰值强度有明显的提高;在抗压过程中,损伤演化减缓,损伤劣化程度降低,当浸泡液从pH=8到pH=5时,再生骨料混凝土损伤变量逐渐减小且累积损伤明显降低。研究成果可为微生物改良再生骨料的实际应用提供参考。     

再生微粉对再生骨料透水混凝土的影响

文章采用废弃混凝土作为再生微粉来源,经机械破碎筛分后获得,对其物理性质及主要化学成分进行研究。在此基础上,探究再生微粉对水泥胶砂试件的抗折强度和抗压强度及再生骨料透水混凝土强度、透水性的影响。试验表明:再生微粉是一种疏松多孔且具有一定活性的建筑垃圾粉末;一定掺量内,对水泥胶砂强度有促进作用,最佳掺量为10%。再生微粉取代率10%,再生骨料透水混凝土强度接近基准组,10%,强度急剧下降,不利于强度发展;测得透水系数为3.28～4.92 mm/s,与孔隙率呈正相关。因此,将再生微粉作为掺和料取代水泥,可节约水泥,降低砂浆成本,环境明显改善,带来一定的社会效益,同时,为再生微粉能广泛应用于混凝土工程提供理论支撑。     

水泥品种、骨料级配与环境因素变化对高性能混凝土塑性开裂的影响

通过混凝土早期抗裂试验,研究不同水泥品种、骨料级配以及环境因素对混凝土塑性开裂的影响。试验表明,高抗硫水泥配置的混凝土试件比普通硅酸盐水泥配置的试件更容易发生塑性开裂;一级配普通硅酸盐水泥混凝土比二级配更容易发生塑性开裂;在高温、低湿、大风的环境更容易发生塑性开裂。建议在浇筑混凝土面板时应选择合理的时间,避开高温、低湿、大风天气,同时配合覆盖养护,以避免塑性开裂的发生。     

骨料侵蚀程度对再生混凝土力学性能的影响研究

以不同骨料侵蚀程度和再生粗骨料取代率为变量,研究了再生混凝土的力学性能。试验分为3组,再生粗骨料的侵蚀程度分别为未侵蚀、交替侵蚀3次和6次,再生粗骨料取代率分别为0、25%、50%、75%、100%。利用再生混凝土单轴抗压试验方法,分析了再生混凝土的吸水率及力学性能。研究结果表明,骨料侵蚀程度和再生粗骨料取代率对再生混凝土的吸水率、抗压强度、峰值应变、应力-应变等有较大影响。     

再生砖骨料混凝土梁斜截面抗剪性能试验研究

为分析剪跨比、配筋率等条件相同的情况下,不同再生砖骨料取代率下再生砖骨料混凝土梁的极限承载力、裂缝开展情况、破坏形态、破坏规律的差别,制作了5根不同再生砖骨料取代率（0,30%,50%,70%和100%）的再生砖骨料混凝土梁,进行静力加载试验.试验结果表明,再生砖骨料混凝土梁和普通混凝土梁的裂缝开展过程和破坏形态大致相同,均属于典型的剪压破坏;但再生砖骨料混凝土梁的开裂荷载、斜裂缝出现时的荷载和极限荷载均低于普通混凝土梁.当再生砖骨料取代率超过50%时,再生砖骨料混凝土梁在试验中表现出了良好的受力性能,可以应用于工程实践.     

再生骨料比表面积和形状指数测定方法计算与分析

再生骨料颗粒形状和大小决定了再生混凝土拌合物是否能够紧密结合、能否达到良好的成型效果,一般以比表面积、形状指数来反映其拌和性能。通过选用废弃路面混凝土制备出4.75~9.50 mm和9.50~19.00 mm粒径的再生骨料,用比表面积理论计算和净浆试验法进行再生骨料比表面积测定,以粗骨料颗粒形状评定方法对再生骨料形状指数进行测定,最终对再生骨料拌和性能作出评判。研究发现:再生骨料表面粗糙,颗粒棱角较多,4.75~9.50 mm和9.50~19.00 mm粒径的再生骨料比表面积分别为5.98 cm²/g和4.19 cm²/g,均高于碎石、卵石骨料的比表面积;其形状指数分别为0.172 7和0.246 6,颗粒形状不好。因此,再生骨料要选用颗粒形状接近球体、形状指数高的骨料。研究结果为实际工程中再生骨料的推广和利用提供了参考。     

混合再生骨料混凝土配制技术试验研究

以废弃砖骨料和废弃混凝土骨料混合使用替代天然骨料制备混凝土,即为混合再生骨料混凝土.试验研究再生砖骨料和再生混凝土骨料不同替代率条件下水灰比、砂率、用水量等因素对混合再生骨料混凝土立方体抗压强度的影响,总结得出混合再生骨料混凝土的最佳配合比和最佳成分比.     

预吸水多孔钢渣对混凝土早期抗裂性能影响

混凝土的早期抗裂问题是当前国内外研究的热点之一。为了探究多孔钢渣对混凝土抗压强度和早期抗裂性能的影响,采用预吸水多孔钢渣等量部分替代混凝土中粗集料配制钢渣混凝土,并用刀口法研究不同水灰比和不同钢渣掺量对混凝土早期抗裂性能的影响规律。研究发现:掺加预吸水多孔钢渣混凝土7 d和28 d的抗压强度明显优于对照组,并且仅从抗压强度角度判断,钢渣在混凝土中存在最优掺量;掺加预吸水多孔钢渣后,混凝土裂缝初裂时间后移,裂缝最大宽度、单位面积上总开裂面积明显缩小,早期抗裂性能增强。从内养护角度分析,多孔钢渣能够改善混凝土内部相对湿度,从而抑制了混凝土早期收缩,有助于提高混凝土早期抗裂性能。     

再生砖骨料混凝土梁斜截面抗剪承载力分析

实验研究了再生砖骨料混凝土梁斜截面的抗剪极限承载力、破坏形态和裂缝开展等情况,并与普通混凝土梁进行对比.分析再生砖骨料混凝土梁的抗剪机理,提出了适用于再生砖骨料混凝上梁的抗剪承载力公式.实验与分析结果表明:再生砖骨料混凝土梁和普通混凝土梁的破坏形态和裂缝开展情况相似,但再生砖骨料混凝土梁的抗剪极限承载力低于普通混凝土梁.采用提出的抗剪承载力公式计算再生砖骨料混凝土梁的抗剪极限承载力是可行的,有一定的安全储备.     

基于细观层次的轻骨料混凝土压缩破坏及端面效应数值模拟

为探索轻骨料混凝土力学性能及破坏规律,采用细观数值模拟方法,将轻骨料混凝土看作由球形轻骨料颗粒与砂浆基质组成的两相非均质复合材料,建立三维随机骨料模型,模拟轻骨料混凝土单轴抗压破坏过程,研究分析加载端面约束效应对其裂纹扩展及材料力学性能的影响。研究结果表明：(1)与普通混凝土相比,轻骨料混凝土压缩破坏时,裂纹最先发生在轻骨料处,且裂纹会直接贯穿轻骨料进行延伸;(2)加载端面无约束试件最终形成轴向劈裂破坏,有约束试件最终形成倒锥形破坏;(3)加载端面无约束试件的抗压强度与峰值应变相对于有约束试件分别降低了29.6%、45.5%。该模型及模拟结果为传统宏观试验的不足提供了有效补充。     

水泥稳定再生粗集料级配设计方法研究

为解决国内地方规范中水泥稳定再生粗集料级配范围较大的问题,以粒子干涉理论与最大密度曲线理论为基础,分析总结再生粗集料、天然细集料的比例及骨架密实型水泥稳定再生粗集料的合理级配范围,同时与地方规范推荐级配的水泥稳定再生粗集料的击实特性和抗压性能进行比较。结果表明:当天然细集料与再生粗集料含量之比为30%~60%时,粗集料间形成紧密嵌挤的骨架结构,内摩阻角大,天然细集料和水泥水化产物充分填充,黏聚力强,形成了骨架密实的水泥稳定再生粗集料,7 d无侧限抗压强度>3.0 MPa;水泥剂量为5%时,设计级配的水泥稳定再生粗集料的击实特性和抗压性能优于地方规范推荐级配。