再生细骨料逐级取代对再生砂浆强度和微观形貌的影响

基于天然砂分计筛余百分率,采用再生细骨料按照0～0.315 mm、0～0.63 mm、0～1.25 mm、0～2.5 mm和0～5.0 mm不同粒级逐级取代天然砂制作再生砂浆,测定其在0.55、0.60、0.65水灰比下7d、14d和28 d的抗折抗压强度和微观形貌.试验结果表明:再生砂浆试件的抗折抗压强度均大于空白试件,且随着再生细骨料逐级取代率的提高而增大;当再生细骨料100％逐级取代天然砂时,龄期为14 d时的再生砂浆的强度增长最大;28 d时,再生砂浆抗压强度的降低幅度随着水灰比的增加而增加,但抗折强度的降低幅度却随着水灰比的增加而减小;随水化龄期的增加,再生砂浆中水化产物不断增多,界面过渡区越来越密实.     

再生细骨料品质和取代率对再生混凝土强度的影响

根据《混凝土和砂浆用再生细骨料》(GB/T 25176-2010),废弃混凝土经简单破碎制得II类再生细骨料,经二次颗粒整形制得I类再生细骨料。在五种不同胶凝材料用量的情况下,采用再生细骨料取代(z=0、25%、50%、75%、100%)天然骨料,通过实验研究再生细骨料品质和取代率对再生混凝土3d、14d、28d和90d抗压强度的影响。结果显示:II类再生细骨料混凝土的力学性能随着z的增加而降低,较普通混凝土降低12.8%;I类再生细骨料混凝土的力学性能随着z的增加而提高,较普通混凝土提高25.1%。     

再生细集料的不同取代率对砂浆性能的影响

再生细集料是硬化的水泥砂浆颗粒和水泥颗粒组成。用废旧混凝土破碎产生的再生细集料部分或全部代替天然细集料来配制砂浆,通过采用固定配合比和调整减水剂、用水量两种方法,研究了再生细集料取代率对砂浆性能的影响。     

再生粗骨料附着砂浆含量对再生混凝土抗冻耐久性的影响

选取五种不同附着砂浆含量的商用再生粗骨料在全取代天然粗骨料条件下制备C40再生混凝土,探讨了30％极限拉应力水平下,再生粗骨料附着砂浆含量对再生混凝土抗冻耐久性的影响规律,通过数学拟合确定了基于相对动弹性模量和抗冻耐久性指数要求的砂浆界限含量.结果表明:冻融循环后,再生混凝土抗压强度损失率与附着砂浆含量存在较强线性关系...     

再生细骨料含水状态对砂浆性能的影响

采用再生细骨料取代质量分数30%河砂制备砂浆,通过预湿处理将再生细骨料含水率处理为其饱和面干吸水率的0%、30%、70%、100%,分别控制拌合用水量或总用水量一致,研究再生细骨料含水状态对砂浆性能及微观结构的影响规律。结果表明,拌合用水量一致时,砂浆流动度随再生细骨料含水率增大而增大,骨料含水状态对养护后期(28 d)力学性能的影响较小;总用水量一致时,砂浆流动度随再生细骨料含水率增大而减小,再生细骨料干燥状态下砂浆28 d力学性能较骨料含水状态下更好。两种用水量控制方案下,采用干燥再生细骨料配制的砂浆抗氯离子侵蚀性能均表现最优,且可达到与普通砂浆相当或更优的水平。微观结果表明,骨料的含水状态对微观结构影响显著,骨料预湿处理会对使新界面过渡区孔隙率增大、平均显微硬度下降,进而对宏观力学及耐久性能产生不利影响。在工程应用中保证流动度的前提下,应尽可能采用含水率低的再生细骨料配制砂浆。     

再生骨料取代率及矿物掺合料对混凝土力学性能的影响

试验研究了再生骨料取代率及矿物掺合料对混凝土力学性能的影响。研究结果表明：随着再生骨料取代率的增加,混凝土的和易性和强度呈下降趋势,当取代率超过60％时,混凝土的强度下降较快。再生骨料取代率为60％时,掺入适量矿物掺合料,使混凝土的和易性得以改善,强度影响不大。     

不同强度砂浆界面过渡区对再生骨料混凝土性能的影响

为了探明不同强度砂浆界面过渡区对再生骨料混凝土性能的影响,试验以再生骨料表面不同的砂浆强度以及附着率作为变量,配置了不同强度等级的再生骨料混凝土,与普通混凝土进行了对比性强度试验以及碳化试验.试验结果表明,高强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制低强度等级的再生混凝土,即再生混凝土内部旧砂浆界面过渡区强度比再生混凝土内部新砂浆界面过渡区强度高时,再生骨料混凝土的强度与普通混凝土强度几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度以及附着率对再生混凝土的强度影响不大,但碳化深度有所增大.当使用低强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制高强度等级再生混凝土,也就是再生混凝土内部再生骨料与旧砂浆界面过渡区强度比新砂浆界面过渡区强度低时,再生骨料混凝土的强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度以及附着率对再生混凝土强度影响较大.     

再生骨料特征参数对混凝土强度的影响

再生骨料(RCA)对混凝土的性能影响极大,了解RCA对混凝土性能的影响,对提高RCA的利用效率,降低建筑行业碳排放并响应国家“双碳”政策至关重要。本文借助CT扫描技术获取了四组不同RCA替代率下掺锂渣再生混凝土的骨料特征图像,运用数字图像处理方法获得了RCA的形状系数(SF)、棱角度(AN)、棱角与表面纹理(AT)指数及三维球体度(SP),分析了它们的分布规律及特点,并通过灰色关联分析方法建立了骨料特征参数与抗压强度的联系。结果表明:RCA具有较高的不规则性,由于骨料残留的砂浆量不同,其表面呈现粗糙且多棱角的特点;四个骨料特征参数均表现出较高的灰色关联度,其中SP关联性最大,达到0.942;在合理的骨料混合比例下,试验样品可以满足C30混凝土强度的要求,且在30%(质量分数)RCA替代率下力学性能最优。     

高性能再生集料混凝土的耐久性研究

研究了高性能再生混凝土的抗渗透性、抗裂性以及抗冻性等耐久性.结果显示,采用粉煤灰、磨细矿渣粉配制的高性能再生混凝土具备良好的抗渗透性、抗裂性和抗冻性,降低水胶比可适当提高再生混凝土的抗渗透性、抗冻性,但对抗裂性不利,再生集料降低了混凝土的抗裂性,对抗渗透性、抗冻性的劣化影响不显著.     

基于粒形分析的再生细骨料颗粒特性和制备砂浆性能研究

运用数字图像技术分析再生细骨料的颗粒形貌参数,以此为基础对再生细骨料的堆积密度、吸水率、压碎值等颗粒特性开展研究,并对再生细骨料制备水泥砂浆的工作性能和力学性能进行了分析。实验结果表明,再生细骨料与同级配的标准砂和天然河砂相比,钝度、长宽比、坚固度和球度等指标均相对较低,压碎值和吸水率显著增加;使用再生细骨料制备水泥砂浆时,质量替代量达到30%时流动度明显下降,质量替代量达到40%时抗压强度和峰值应力显著下降。     

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。     

再生粗骨料砂浆含量测定方法及骨料提升技术研究

通过煅烧-球磨法测得不同品质再生粗骨料(Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类RCA)上的附着砂浆含量,研究了再生粗骨料附着砂浆含量和吸水率的关系;并应用显微硬度计测试再生粗骨料在不同煅烧温度下的硬度损失,在此基础上提出了一种骨料强化的方法.结果表明:Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类RCA附着砂浆含量分别为7.48％、22.76％和34.49％,RCA砂浆附着含量、吸水率和压碎指标呈较好的线性关系;RCA的煅烧温度从100℃升到400℃时,显微硬度损失率较小,当煅烧温度达到500℃时,显微硬度损失率达到25.55％.     

粉煤灰再生集料快速修补混凝土耐久性能研究

研究了粉煤灰再生集料快速修补混凝土(Recycled Aggregate Rapid Repair Concrete,简称RARRC)抗氯离子渗透、干缩、耐磨、抗裂等性能,并与普通混凝土进行了对比.试验结果表明:RARRC具有优良的耐久性能,同时,通过对应力-应变全曲线的分析,说明再生集料快速修补混凝土可采用现行的规范...     

Effect of Blending Micro and Nano Silica on the Mechanical and Durability Properties of Self-Compacting Concrete

Silicon - The appropriate utilization of industrial waste materials like fly ash and silica particles from thermal power plants and ferrosilicon industries could be effectively used as partial...     

废瓷砖再生骨料对砂浆及砼性能的影响

利用废弃瓷砖制备再生粗、细骨料以取代天然砂石,研究了废瓷砖再生骨料对砂浆、混凝土性能的影响;并通过劈裂实验及抗折实验,对比分析了再生骨料、天然碎石与水泥石的界面粘结性能.结果表明:在相同配比条件下,与天然砂石集料相比,废瓷砖再生骨料有利于提高砂浆、混凝土的强度,减小干缩率,但会导致工作性变差.在相同龄期条件下,不同类型骨料-水泥石的界面粘结强度均随水灰比的降低而增大.在相同水灰比条件下,废瓷砖再生骨料-水泥石界面28 d劈裂强度、抗折强度均较碎石-水泥石界面的要大,表明再生骨料-水泥石界面粘结性能更好.     

轻骨料对砂浆力学与毛细吸水性能的影响

采用等体积取代法制备了5种不同体积取代率的轻骨料水泥砂浆,借助抗压、抗折试验和称重法,研究了内掺轻骨料对水泥砂浆力学和毛细吸水性能的影响规律,并基于低场核磁共振技术和扫描电镜技术分析了内掺轻骨料砂浆微观结构特征。结果表明:内掺力学强度较低的轻骨料可对水泥砂浆整体力学性能产生影响,随着轻骨料取代率的增加,砂浆抗压、抗折强度相应降低;毛细吸水率随轻骨料取代率、养护龄期的增加而降低。核磁共振试验数据表明:小孔孔隙体积占比随着轻骨料取代率的增多而降低,中孔和大孔孔隙体积占比则与取代率呈正相关;随着龄期的增长,小孔信号弛豫幅值降低。利用扫描电镜对轻骨料砂浆界面过渡区观察,发现轻骨料砂浆界面区结构较致密。同时,由于水化产物堵塞轻骨料表面微孔,形成不透水边界和内部封闭孔,在毛细吸水过程中内掺轻骨料砂浆表现出高孔隙度低渗透性的特征。     

不同类型再生细骨料对保温混凝土力学性能的影响

为了研究不同类型再生细骨料对玻化微珠保温混凝土力学性能的影响,将废弃混凝土再生细骨料和废弃黏土砖再生细骨料分别以25%、50%、75%和100%(体积分数)取代率取代保温混凝土中的天然河砂,并测试了再生保温混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量。结果表明: 25%是废弃混凝土再生细骨料在保温混凝土中的最优取代率;75%是废弃黏土砖再生细骨料在保温混凝土中的最优取代率。再生细骨料的压碎值和再生胶砂强度比在实际工程中可以有效区分不同类型再生细骨料的品质。废弃黏土砖再生细骨料中的火山灰材料可以有效提高再生保温混凝土的密实度,而废弃混凝土再生细骨料中残余的氢氧化钙却降低了再生保温混凝土的力学性能,因而废弃黏土砖再生细骨料具有更高的回收利用价值。     

复合盐侵蚀再生混凝土耐久性能退化试验研究

我国西北地区土壤及其地下水中含有大量侵蚀性离子,造成了再生混凝土结构耐久性能快速退化,严重制约着再生混凝土在主体结构中的应用。基于西北地区耐久性环境中侵蚀离子组成及区域气候环境特征,以7.5%(质量分数)MgSO₄-7.5%(质量分数)Na₂SO₄-5%(质量分数)NaCl为侵蚀介质,采用干湿交替方式,开展复合盐侵蚀再生混凝土耐久性能退化试验研究。以粉煤灰、矿渣、硅灰、偏高岭土等活性矿物掺合料取代水泥,研究矿物掺合料搭配方式对再生混凝土耐久性能影响。采用XRD、FTIR、TG-DSC及SEM、EDS等表征手段,分析侵蚀产物矿物组成、含量及微结构变化,研究复合盐侵蚀再生混凝土损伤过程。随着干湿交替次数增加,再生混凝土相对动弹性模量、质量变化率、相对抗压强度、相对劈裂抗拉强度及损伤层厚度的变化规律与矿物掺合料搭配方式有着显著的相关性。随着侵蚀离子的不断扩散,混凝土碱度降低,在表面依次形成了以水镁石、石膏及钙钒石为主要产物的致密侵蚀产物层,短暂阻碍了侵蚀离子进一步扩散。随着侵蚀产物不断堆积及无胶凝性水化硅酸镁的形成,在膨胀应力及盐结晶压力共同作用下,再生混凝土表面大量剥蚀并开裂,耐久性能快速退化。     

再生混凝土细骨料质量等级评价研究

构建一个可靠实用的再生细骨料质量评价体系对再生细骨料质量等级进行评价研究,为再生细骨料的合理使用与优化设计提供理论基础.依据国内外规范标准及相关文献,建立科学合理的再生细骨料质量评价指标体系与分级标准.鉴于再生细骨料质量等级评价过程中存在信息的未确知性以及现行国家标准的等级突变问题,构建基于未确知测度的再生细骨料质量等级SPA评价模型.应用AHP法在未确知测度模型中计算各指标权重,并得到多指标加权综合测度评价向量,解决了再生细骨料质量等级评定过程中各因素的未确知性;将加权综合测度评价向量视为集对系统中评价对象在再生细骨料质量等级上的同异反隶属度矩阵,引入同异反联系度(IDC),求出评价对象的总指标综合评价联系数,从而确定评价结果,有效解决了质量等级划分不连续引起的突变问题.最后,将该评价体系应用于某实例,并把计算结果同国内外现行标准的评价结果做比较,验证了该模型的有效可靠性.证明本文所构建的模型对研究再生细骨料质量等级具有实践参考意义.     

矿物掺合料再生混凝土力学性能研究

为探究矿物掺合料对再生混凝土(RAC)力学性能的提升作用,本试验采用预湿-二次搅拌法制备再生混凝土,系统开展单、复掺矿物掺合料再生混凝土力学性能研究.试验考虑再生混凝土强度等级、再生骨料取代率、矿物掺合料种类及取代率等因素,共设计23组试验配合比,研究再生混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度经时变化规律.结果 表明,再生混凝土力学性能随强度等级升高而提升,随再生骨料取代率增大而下降.与未掺矿物掺合料的再生混凝土相比,单掺粉煤灰对再生混凝土力学性能提升效果较弱,单掺矿渣、硅灰的再生混凝土力学性能提升效果显著.养护龄期90 d时,矿渣再生混凝土劈裂抗拉强度最高提升12.7％,硅灰再生混凝土立方体抗压强度最高提升21.3％.粉煤灰-矿渣复掺对再生混凝土立方体抗压强度无提升效果,20％粉煤灰-10％矿渣复掺抗压强度甚至下降18.8％,粉煤灰-矿渣复掺对再生混凝土劈裂抗拉强度略有提升,最高为5.9％.粉煤灰-硅灰复掺对再生混凝土力学性能提升效果较好,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度最高分别提升9.7％和18.6％.