信息熵未确知测度理论在混凝土再生粗骨料质量优选中的应用

随着中国城镇化建设进程的加快,建筑垃圾的产量将越来越多,再生混凝土的应用不仅能够解决建筑废弃物日益增多的难题,而且可以节约大量的砂石资源。为了对混凝土再生粗骨料质量进行排序和优选,基于信息熵-未确知测度理论构建了混凝土再生粗骨料质量评价模型。根据《混凝土用再生骨料标准》确定评价指标体系和单指标测度函数;利用信息熵理论确定各指标的权重,依据各个指标的样本实测结果计算单指标测度评价矩阵和多指标测度评价向量;按照置信度识别准则进行质量等级评判并应用实例分析检验该方法的有效性。结果表明,信息熵未确知测度理论不仅可以对单个样本进行质量等级评价,还对评价结果处于同一级别内的样本质量的好坏进行排序。     

加热研磨法制备高质量再生骨料影响因素研究

加热研磨法制备再生骨料受到多因素影响,综合运用这些影响因素可以更好地制备高质量再生骨料。文章围绕废弃混凝土颗粒破碎性和粗再生骨料质量展开试验,通过对废弃混凝土颗粒的破碎度、粗再生骨料产出率、水泥石含量及表观密度等指标的检测,分析了加热温度、研磨时间、球磨机研磨参数和废弃混凝土自身性质等因素对废弃混凝土颗粒破碎和制备高质量粗再生骨料的影响。结果表明:加热温度、研磨时间对混凝土粗再生骨料质量影响较大,加热温度从20℃升高到600℃,废弃混凝土破碎度从1.18提高到1.76,粗再生骨料产出率从80%降低到50%,水泥石含量从70%降低到10%,表观密度增加了5.4%;研磨时间从5 min提升到25 min,废弃混凝土颗粒破碎度从1.8提高到2.3,粗再生骨料产出率从40%下降到30%,水泥石含量从30%下降到10%,表观密度增加了12.6%。     

再生粗骨料混凝土碳化分析的多场耦合模型及验证

再生粗骨料混凝土的碳化是一个复杂的物理扩散和化学反应过程,其分析和预测较为困难。鉴于此,基于再生粗骨料混凝土的碳化机理,结合再生粗骨料混凝土中CO₂的扩散定律和可碳化物质的质量守恒定律,综合考虑再生粗骨料混凝土中CO₂的有效扩散系数、碳化反应速率系数、可碳化物质的量、再生粗骨料的表面附着砂浆等重要参数的影响,建立了再生粗骨料混凝土碳化分析的多场耦合模型,并通过试验数据验证了模型的有效性和适用性。     

再生混凝土细微观结构和破坏机理研究

再生骨料相当于天然骨料表面附着了一层老砂浆,老砂浆力学性能相对天然骨料较差,造成了再生混凝土内界面过渡区的数量、分布和性能的不同,从而影响了再生混凝土的力学性能.首先通过试验方法研究了再生混凝土中老砂浆的含量和分布;利用扫描电镜考察了新老界面过渡区形貌的异同,分析了老砂浆对界面过渡区的影响;采用有限元软件ANSYS对再生混凝土细观结构的受力特征和破坏机理进行了初步分析.最后利用不同强度等级的废旧混凝土加工成再生粗骨料,制备成再生混凝土,测试其抗压强度和劈裂抗拉强度,验证了再生混凝土受力的破坏机理.     

“研究生论坛”粉煤灰基地聚物再生混凝土的力学性能和微观结构

试验利用再生粗骨料替代天然粗骨料,设计6组不同再生骨料取代率（0%,50%和100%）的碱激发粉煤灰基地聚物再生混凝土和普通再生混凝土的配比方案,测试了其密度、弹性模量、泊松比和抗压强度,对比分析了地聚物再生混凝土与普通再生混凝土的基本力学性能差异以及不同取代率对其力学性能的影响。并进一步通过扫描电镜对微观结构的观察,解释分析了本试验中不同混凝土力学性能和破坏机制。试验结果表明,在不同的龄期,地聚物再生混凝土比再生混凝土具有更高的强度。随着再生骨料含量的增高,抗压强度、弹性模量和泊松比都逐渐降低。反应原理和生成产物的不同使得地聚物混凝土的基体和界面过渡区更加密实,是其获得较高强度的主要原因。     

再生粗骨料混凝土抗冻性试验研究

再生混凝土的研究与应用对于保护环境具有重大意义,其耐久性则是影响生产应用的重要指标.重点研究了再生粗骨料取代量、矿物掺和料等因素对再生混凝土抗冻性的影响.结果表明：再生粗骨料混凝土的质量损失率均满足5%的试验要求,且质量损失率随着再生骨料取代率的增加而下降;再生粗骨料混凝土的相对动弹模量低于天然骨料混凝土,达到了冻融循环抵抗性指标,满足抗冻性要求;掺普通矿粉的再生混凝土比掺粉煤灰的再生混凝土抗冻性好;硅灰对提高再生混凝土（掺粉煤灰）的抗冻性有明显作用.     

再生混凝土绿色建筑碳排放评价及灰色参数敏感性分析

为研究再生混凝土绿色建筑对温室效应碳排放过程的影响,采用生命周期评价法构建了再生混凝土建筑生命周期碳排放量计算边界和计算模型,并利用邓氏灰色关联理论对影响碳排放量关键参数的敏感性进行了数学分析;以某拟建再生混凝土绿色建筑为工程背景,选取再生混凝土有效水灰比、再生粗骨料取代率、骨料运输距离为变化参数进行生命周期碳排放量及其参数敏感性计算,分析各阶段不同建筑材料碳排放特点.研究结果表明:生命周期碳排放量计算模型边界分为原材料生产阶段、原材料运输阶段、成品或构件加工阶段、成品或构件运输阶段、施工安装阶段、建筑运营阶段、拆解阶段7个阶段;在生命周期中,再生混凝土绿色建筑碳排放量对有效水灰比的敏感性最高,其次为运输距离,最小为再生粗骨料取代率;建筑运营阶段和原材料生产阶段是建筑生命周期碳排放量最大的两个阶段.     

再生粗骨料释水特性对混凝土干燥收缩性能影响

试验着眼于再生粗骨料的排水特性,将粘贴应变片的再生粗骨料埋入C30强度等级混凝土中,直接测试混凝土在干燥收缩过程中内部再生粗骨料的收缩应变,通过不同湿度环境下再生粗骨料的应变与排水率之间的关系推算出混凝土内部再生粗骨料的排水特性,探明再生混凝土排水率与再生粗骨料排水率之间的关系。结果表明,再生粗骨料与天然粗骨料在吸排水过程中应变及饱和度曲线的趋势线相对接近,且两种骨料干湿产生的应变变化具有相互可逆趋势;再生粗骨料与天然粗骨料的排水率与应变成线性关系;混凝土内部粗骨料的收缩应变要小于试件的收缩应变,再生粗骨料及再生混凝土的收缩应变要大于天然骨料及混凝土的收缩应变;再生混凝土的排水率要大于内部再生粗骨料的排水率。     

矿渣微粉再生骨料混凝土力学性能试验研究

以矿渣微粉等量取代水泥和使用再生粗骨料等质量取代天然粗骨料2个因素作为变量,利用均匀设计法设计16组试验方案,配制强度等级为C35的再生混凝土,对其抗压强度和工作性能进行试验,研究不同配方下再生骨料混凝土性能的影响规律,找出满足工程技术要求的最佳再生混凝土配合比。研究认为水胶比为0.4,水泥标号为P.O 42.5,矿渣微粉掺量为50%,废混凝土取代率为100%时,再生骨料混凝土实测28 d的强度为40.0 MPa,60 d的强度为42.1 MPa。     

全再生粗骨料混凝土力学性能试验与评价研究

全再生粗骨料混凝土的研发旨在从最大程度上利用再生粗骨料并尽可能减少对现有生产设备的改动,从而获得混凝土产业绿色化的最大综合效益。基于不同混凝土水灰比情况下,考虑再生骨料预处理方式、再生粗骨料粒径和细骨料类型等因素影响,进行了全再生粗骨料混凝土配合比设计及其拌合物工作性能和立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量等基本力学性能的系列试验。结果表明:再生骨料预湿处理对混凝土拌合物保持良好工作性能及混凝土强度达到预期是非常必要的;随着再生粗骨料粒径的增大,混凝土的流动性增大,但抗压强度减小;水灰比相同时,全再生粗骨料混凝土的基本力学性能按采用机制砂、天然砂、混合砂和再生细骨料的次序减小,与干表观密度依次减小的顺序相对应;提出了基于鲍罗米公式预测全再生粗骨料混凝土立方体抗压强度的修正系数,分析了轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量与立方体抗压强度的关系,并基于现行规范GB 50010—2010的规定提出了按强度等级进行相应取值的建议。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。     

骨料含水量的差异对于粉煤灰再生混凝土性能的影响

采用静水天平研究再生粗骨料的吸水情况,然后分别使用3种不同含水量（相较于饱和吸水量的0%、50%、100%）的再生粗骨料来制备再生混凝土,研究其坍落度、抗压强度和拉压比的变化。结果发现:再生粗骨料在前5 min其吸水速率较快,20 s就已经达到了饱和吸水量的21.2%,5 min时达到了48.9%;再生粗骨料的含水量为0%时,其坍落度最大,并且其拉压比最大,表明抗裂性能和延性最好;相对于另外2个含水量,含水量为50%的再生粗骨料的制备的再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度最大,拉压比仅次于含水量为0%的再生粗骨料。综合实验结果,当再生粗骨料的吸水量为50%时,相较于其他含水量,其制备的粉煤灰再生混凝土性能最优。     

再生粗骨料混凝土耐久性试验研究

为验证掺加结晶型界面改性剂(IZM)改善再生粗骨料混凝土耐久性,对再生粗骨料混凝土进行收缩性、抗渗性、抗碳化性和抗化学侵蚀性等耐久性试验。结果表明:再生粗骨料混凝土的收缩较普通混凝土大,掺入IZM可使再生粗骨料混凝土的后期收缩降低;再生粗骨料混凝土的抗渗性能与普通混凝土相差不多,掺入IZM后再生粗骨料混凝土的抗渗性能变化不大,同时掺减水剂和IZM后再生粗骨料混凝土的抗渗标号是普通混凝土或再生粗骨料混凝土抗渗标号的2倍;再生粗骨料混凝土的抗碳化性较普通混凝土差,掺入IZM对再生粗骨料混凝土的抗碳化性能影响不大;在不同化学介质中浸泡28 d后,再生粗骨料混凝土的抗化学侵蚀性能较普通混凝土差,而掺入IZM对再生粗骨料混凝土的抗化学侵蚀性能有所提高。     

再生粗骨料取代率对混凝土各项性能的影响

利用不同品质的3种再生粗骨料,研究了再生粗骨料取代率对混凝土的工作性能、力学性能及干缩性能的影响.结果表明,利用再生粗骨料取代碎石,高品质再生粗骨料可以使碎石混凝土的性能得到改善,而低品质再生粗骨料则降低碎石混凝土的性能,且再生粗骨料取代率不宜超过50%.     

钢筋-再生混凝土黏结滑移性能试验

为研究钢筋与再生混凝土界面黏结性能和本构关系,考虑再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率、钢筋类型、钢筋直径、锚固长度的影响,设计了15个梁式试件进行钢筋-再生混凝土黏结滑移性能试验.综合分析上述变量对荷载-滑移曲线、黏结强度、黏结效率的影响规律,给出了黏结-滑移本构关系的建议.结果表明:随再生粗骨料取代率增加,钢筋与混凝土之间的黏结强度减小,而抗滑移能力增强;再生细骨料的加入,导致再生混凝土的黏结性能明显退化;螺纹钢筋与再生混凝土的黏结强度约为光圆钢筋的2倍;钢筋与再生混凝土的界面黏结性能随着钢筋直径和锚固长度的增加而降低;建议的钢筋-再生混凝土的黏结-滑移本构关系和参数,与试验结果拟合较好.     

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.     

再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能的研究

试验用RCM法研究了再生粗骨料的种类、取代率,胶凝材料用量及粉煤灰对再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,颗粒整形再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能,优于简单破碎再生粗骨料混凝土,但差于天然粗骨料混凝土;再生粗骨料混凝土的抗氯离子渗透性能,随粗骨料取代率的增加而降低,随胶凝材料用量的增加而有所提高;掺加粉煤灰可提高再生粗骨料混凝土的抗氯离子渗透性能.     

再生混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

改变再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、水胶比等参数,研究不同配合比对再生混凝土抗氯离子渗透能力的影响规律。试验结果表明,降低水胶比对再生混凝土抗氯离子渗透性能有利;再生混凝土氯离子迁移系数随着再生粗骨料替代率的增大而增大,抗氯离子渗透性能下降。掺加粉煤灰可以改善再生混凝土抗氯离子渗透性能,对于早龄期再生混凝土粉煤灰掺量在10%~20%之间为宜。     

再生混凝土技术研究

再生混凝土是指将废混凝土块经过破碎、清洗、分级后,按一定比例与级配混合,部分或全部代替砂石等天然骨料（主要是粗骨料）配制而成的新的混凝土.笔者所研究的建筑垃圾再生粗骨料中包括废混凝土块和废砖,通过控制砖在再生粗骨料中的掺量来配制再生混凝土,分析研究建筑垃圾中废砖的掺量对再生混凝土性能的影响。