废砖和废混凝土粗骨料再生混凝土配合比研究

为探究一种以废砖和废混凝土制成粗骨料的再生混凝土配合比,以再生粗骨料完全替代天然粗骨料,通过改变再生粗骨料的取代率,设计了6种再生混凝土配合比;制备了再生粗骨料和36个再生混凝土试块,并测定试块的抗压强度;分析了再生粗骨料的物理性能、新拌混凝土的和易性,以及试块破坏形态及力学性能。试验结果表明：1）再生混凝土在固定水胶比下引入附加用水量可使得新拌混凝土具有较好的和易性,能够满足新拌混凝土的拌制、运输和浇筑要求;2）废砖再生粗骨料占比较高时,主要因废砖再生粗骨料的压溃破坏导致试块破坏,占比较低时,主要因粗骨料与水泥的黏结破坏而破坏;3）再生混凝土试块的抗压强度随着废砖粗骨料取代率的增加呈下降趋势,6种配合比的再生混凝土试块立方体抗压强度在水灰比为0.43的情况下均能达到25 MPa以上。     

养护方式对再生混凝土抗碳化性能的影响

通过实验室加速碳化试验,研究了养护方式和再生粗骨料取代率对混凝土抗碳化性能的影响。结果表明,在其他条件不变的情况下,养护剂养护下混凝土的碳化深度最小,洒水养护和覆膜养护下混凝土的碳化深度依次增大。混凝土碳化深度随再生粗骨料取代率的增加而增大,与普通骨料混凝土相比,再生粗骨料取代率为50%的混凝土部分碳化区尺寸和碳化前沿深度分别增大了7.5%和23.7%,而再生粗骨料取代率为100%的混凝土两者分别增大了21.3%和55.3%。通过吸水特性试验分析了养护方式及再生骨料取代率对混凝土抗碳化性能的影响机理,结果表明,养护剂养护下的混凝土毛细吸水系数最小,洒水养护和覆膜养护下混凝土的毛细吸水系数依次增大;混凝土毛细吸水系数随再生粗骨料取代率的增加近似呈线性增大。     

再生混凝土粘结性能试验研究

为进一步在实际工程中推广应用再生混凝土,通过再生混凝土拔出试验,研究再生粗骨料、细骨料取代率,水灰比及锚固条件对再生混凝土抗压强度、粘结性能的影响.结果表明:再生混凝土的粘结强度随再生粗骨料取代率增加而增加,在粗骨料取代率约为60%时取得最大值,随后降低;再生混凝土的粘结强度随再生细骨料取代率增加而降低;再生混凝土的粘结强度优于普通混凝土;过多掺入再生粗、细骨料会降低再生混凝土抗压强度;降低水灰比可提高再生混凝土抗压强度及粘结强度,水灰比变化对再生混凝土抗压强度的影响较普通混凝土小;适当增加保护层厚度(≤3 d)及锚固长度可以提高再生混凝土粘结强度.     

富含砖粒再生骨料混凝土的耐久性试验研究

用富含40%~50%砖粒的再生粗骨料配制再生混凝土,采用渗水高度法和电通量法,分析不同再生骨料取代率和粉煤灰取代率与再生混凝土抗水渗透性以及抗氯离子渗透性的关系,得出抗渗透性最好的再生骨料取代率。然后,在最优再生骨料取代率的情况下,采用快速冻融法研究粉煤灰取代率对再生混凝土的抗冻融性能的影响,并与普通混凝土进行比较。结果表明:富含砖粒的再生混凝土的抗渗透性能比普通混凝土弱,再生骨料取代率的增加会降低其抗渗透性,砖粒类再生骨料取代率为40%的再生混凝土抗渗透性能最好;粉煤灰对再生混凝土具有改性作用,粉煤灰掺量为20%时,再生混凝土的抗渗透性能以及抗冻融性能均最佳;适当取代率下,再生混凝土的抗冻等级能够达到D100。     

全再生骨料混凝土收缩性能试验研究

为了最大程度地利用废旧混凝土再生骨料并取得最佳综合效益,采用100%再生细骨料和再生粗骨料配制全再生骨料混凝土。考虑再生骨料是否进行预湿处理并变换水灰比、水泥强度进行配合比设计,开展了全再生骨料混凝土工作性能、抗压强度和收缩性能的试验研究。结果表明:通过合理的配合比设计和再生骨料预湿处理,全再生骨料混凝土的工作性能和抗压强度均可达到设计要求;自收缩增长率曲线具有不受水灰比和水泥强度影响的同一变化路径,但自收缩终值明显受水灰比影响;水泥强度相同时,干缩随水灰比的增大而增大;混凝土强度相近时,干缩随水泥强度的增大而减小;再生骨料不做预湿处理将导致全再生骨料混凝土的强度降低、收缩增大。该研究可为全再生骨料在预拌混凝土中的推广和应用奠定基础。     

单掺废玻璃再生混凝土的最优取代率试验研究

目前我国大多数的废弃玻璃在处理时采用填埋的方法,造成了环境的污染和资源的浪费。因此为实现废玻璃的资源化,现研究将其应用于建筑原材料混凝土中。将废弃玻璃破碎后得到的不同粒径颗粒分别取代混凝土中的部分粗骨料、细骨料或凝胶材料制成标准试件,按照标准试验法测试不同玻璃颗粒掺量下玻璃混凝土试件的力学性能和工作性能,讨论废弃玻璃掺量与废弃玻璃混凝土坍落度及抗压强度的关系,并同时测试了龄期变化对玻璃混凝土强度的影响。试验发现,将废玻璃颗粒加入混凝土后会降低混凝土的抗压强度,但在最优取代率下与基准混凝土相似,最后以力学强度和废弃玻璃取代率为考量指标得到的最优废弃玻璃再生混凝土的取代率为：废弃玻璃粗骨料25%、废弃玻璃细骨料25%、玻璃粉0%;最优取代率掺量下废弃玻璃混凝土工作性能优于基准配比混凝土;另外当用75um的玻璃粉替代混凝土的水泥会降低玻璃混凝土强度,但当替代量小于10%的时候,对试件的强度影响不大。本试验结果表明将废玻璃颗粒按一定比例替代混凝土的天然骨料是可行的,并为玻璃混凝土应用于实际工程中提供了参数。     

再生砖骨料混凝土架构模型试验研究

通过试验研究水灰质量比、粒径级配、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土抗压强度的影响以及灰砂质量比对水泥石抗压强度的影响,分析骨浆体积比、灰砂质量比、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土架构贡献强度的影响. 结果表明,再生砖骨料混凝土的抗压强度随着水灰质量比的减小而增大,当骨料粒径为19~26.5 mm时抗压强度达到最大值;当再生砖骨料体积分数为30%~43.2%时,混凝土抗压强度和再生砖骨料构架贡献强度都随着再生砖骨料体积分数的增大而增大,且都随着砂体积分数的增大而增大;当灰砂质量比为0.33~1.33时,水泥砂浆试件的抗压强度随着灰砂质量比的增大而增大;当再生砖骨料体积分数为40%和43.2%时,灰砂质量比与再生砖骨料架构贡献强度以及骨浆体积比与再生砖骨料架构贡献强度均高度线性相关;再生砖骨料架构贡献强度高于混凝土强度,主要集中在再生砖骨料体积分数为40%~43.2%,特别是再生砖骨料体积分数为43.2%、砂体积分数为18%~26%.     

再生砼抗压强度的试验研究

研究不同再生粗骨料取代率混凝土棱柱体轴心抗压强度和立方体抗压强度的关系,在掺入减水剂与不掺减水剂两种配合比下再生粗骨料的取代率分别为0、30%、50%和100%。试验结果表明,再生混凝土轴心抗压强度比相同条件下的普通混凝土轴心抗压强度偏小,且随着再生粗骨料取代率的增加而减小。     

再生骨料级配对混凝土抗压强度的影响

对再生粗细骨料进行级配调整,并将调整前后的再生骨料分别用于制作再生混凝土立方体试块,研究级配调整对再生混凝土立方体抗压强度的影响,并探索级配调整前后再生混凝土立方体抗压强度变异现象及其规律。结果表明：按现行规范再生粗细骨料的级配不良时,人工级配调整可优化再生粗细骨料的级配,提高再生粗细骨料的堆积密度并降低压碎指标。级配调整前后的再生混凝土的立方体抗压强度总体上均随着再生粗骨料取代率的增加而下降,但再生粗骨料取代率50%时存在变异现象。相同再生粗骨料取代率下抗压强度基本上呈正态分布,标准差在1.0-3.0MPa之间。再生粗骨料的取代率为50%时,再生混凝土立方体抗压强度标准差比其他取代率下的标准差稍大,但仍小于3.0MPa。骨料级配调整后的抗压强度标准差有大幅下降,意味着抗压强度的离散性得到大幅抑制。另外,将再生细骨料的取代率从0%增加到30%,出现强度提高的变异现象。     

再生细骨料对再生骨料混凝土抗压性能影响研究

为促进建筑垃圾再生骨料的工程应用,以再生细骨料取代天然砂为研究参数,配置4组配合比的再生骨料混凝土,并制作立方体和棱柱体抗压强度试件,通过不同龄期的4组再生骨料混凝土抗压性能试验,研究再生细骨料取代率对富含砖粒再生混凝土抗压性能的影响规律。试验结果表明,在28 d龄期下再生混凝土的抗压性能随再生细骨料取代率的增加而减小,而在3 d和7 d龄期下再生细骨料取代率对再生混凝土的抗压性能的影响较小。提出了考虑再生细骨料取代率影响的富含砖粒再生混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度关系计算模型。     

含砖粒再生粗骨料混凝土损伤性能试验研究

用废弃砖部分取代废弃混凝土(取代率r=0%、10%、20%、30%)作为再生粗骨料制成再生混凝土。采用超声波检测再生混凝土的损伤,以超声波波速的衰减来衡量损伤,对单轴受压持荷状态下再生混凝土试件进行超声试验。通过试验研究,得出不同废弃砖取代率下单轴压应力系数对再生混凝土损伤的影响规律。试验结果表明废弃砖粗骨料取代率对单轴受压条件下再生混凝土的损伤影响很大。针对再生混凝土损伤的主要影响因素—单轴压应力系数,建立了含砖粒再生粗骨料混凝土的损伤关系模型。     

村镇建筑垃圾制备空心砌块物理性能

目的 研究村镇废弃黏土砖再生粗骨料的取代率对混凝土空心砌块基本性能的影响.方法 利用水泥砂浆对村镇废弃黏土砖进行预处理,通过改变再生粗骨料的取代率,测定混凝土空心砌块在不同取代率时的含水率、吸水率、干燥收缩率、抗压强度以及抗折强度,并进行扫描电镜分析.结果 随着再生粗骨料取代率的增加,混凝土空心砌块的含水率、吸水率、干燥收缩率逐渐增大,含水率为7.7%,吸水率为14.2%,干燥收缩率为0.52%.而混凝土空心砌块的28 d抗压强度和抗折强度呈现递减的趋势,并且取代率在达到40%时的混凝土空心砌块的力学性能要好于其他取代率.结论 村镇废弃黏土砖经水泥砂浆预处理后所制备的混凝土空心砌块的主要性能已达到普通混凝土空心砌块国家标准要求.     

Mechanical and frost-resistance properties of rural area building waste hollow bricks

Serving as recycled coarse aggregate, the pretreated rural building waste was added into the concrete hollow bricks in the varying replacement of 0, 20%, 40%, 60%, 80% and 100%. By testing its compressive strength, flexural strength, mass and strength loss after freeze-thaw cycles, the impact of the different replacement on mechanical and frost-resistance properties of concrete hollow bricks was presented through SEM analysis. The experimental results show that, with the increase in recycled coarse aggregate replacement rate, the mechanical and frost-resistance properties show a downward trend; when the replacement rate is 40%, 28 d compressive strength and flexural strength of concrete hollow brick demonstrate the good peak value which meet the requirement of the national standard for ordinary small concrete hollow bricks; the interfacial structures of the pretreated recycled concrete is more complicated than those of concrete made of natural aggregate, but the former enjoys better interface bonding and tight structure.     

C30再生粗骨料混凝土和易性和抗压强度研究

以砖混结构建筑拆卸下来的混凝土块为原材料制备C30再生粗骨料混凝土,利用正交设计方法,研究了再生粗骨料取代率、水灰比、砂率对再生混凝土28d抗压强度及和易性的影响。结果表明再生粗骨料取代率是影响混凝土28d抗压强度及和易性的最主要因素;随着再生粗骨料取代率的增加,强度与和易性均下降;使再生粗骨料取代率为60％,水灰比为0．5,砂率为36％,通过合理的配合比可以配制出28d强度达到46．3MPa的混凝土。     

基于试验二维随机骨料再生混凝土抗压强度研究

制作42个再生混凝土立方体试块并测试其立方体抗压强度,基于二维随机骨料理论推导符合试验用粗骨料级配的二维骨料分布曲线,生成二维随机骨料混凝土有限元模型模拟其抗压强度并与试验结果进行对比.结果表明：再生混凝土抗压强度总体上随再生粗骨料取代率的上升而降低,但再生粗骨料取代率为50%时,试验与有限元模拟结果均存在强度升高的变异现象.随着再生粗骨料取代率的上升,再生混凝土抗压强度峰值应力对应的平均应变有所延后.     

废弃纤维再生混凝土受压徐变及预测模型

为研究再生粗骨料替代率、废弃纤维体积掺入量对废弃纤维再生混凝土受压徐变破坏时间、徐变变形和徐变度的影响规律,对普通混凝土、再生混凝土和废弃纤维再生混凝土试件在实验室条件下进行了85%、90%和95%应力水平的徐变试验。试验结果表明：随着再生粗骨料替代率的增加,徐变破坏的时间缩短、徐变变形及徐变度增大;随着废弃纤维体积掺入量的增加,徐变变形及徐变度减小,徐变破坏时间增加。废弃纤维的加入能有效缓解再生混凝土受压徐变的破坏程度。在考虑再生粗骨料替代率及废弃纤维体积掺入量的基础上,对ACI209R徐变预测模型进行修正,模型预测结果与试验值吻合较好。     

C40玻璃自密实再生混凝土配合比的设计研究

为研究废弃玻璃与粉煤灰在自密实再生混凝土中的最佳取代率,在再生粗骨料取代率为20%的基础上,利用废弃玻璃取代天然细骨料(比例分别为0%、10%、20%、30%),同时等梯度增加粉煤灰取代水泥的比例(分别为20%、30%、40%).通过测定混凝土坍落扩展度判定混凝土的流动性,并测定混凝土的7、14、28、56 d抗压强度.试验结果表明,当废弃玻璃与粉煤灰的最佳取代率分别为20%和30%时,自密实再生混凝土的力学性能和经济性达到最佳.     

再生混凝土配合比设计的试验研究

设计10个混凝土配合比试验,研究了再生骨料吸水率、水灰比、再生骨料取代率对再生混凝土工作性能及强度的影响。通过与普通混凝土试验对比分析认为:符合现行规范要求的再生粗骨料用于配制混凝土是可行的;再生骨料的吸水性能对再生混凝土拌和物的工作性能影响很大,因此,再生混凝土配合比设计时应考虑应用的实际情况等,选用合适的再生骨料掺量,以便获得相应的强度。