基于深度学习的细骨料图像实时分割提取

文章基于深度学习算法对细骨料投影图像进行分割,通过对比传统阈值分割与PSPNet、DeepLab V3+、U-Net深度学习网络模型算法的分割结果对4种模型进行评价分析,同时实验对比细骨料2种等效粒径计算方法(单面投影法、双面投影法)的粒径和级配分布结果。结果表明:深度学习模型算法中U-Net网络模型的准确率、召回率、F平衡分数和交并比分别达到99.8%、88.1%、84.9%、84.3%,均优于对比组模型;对于3种不同粒径的单粒段细骨料,采用双面投影法计算出的细骨料等效粒径D d与实际细骨料粒径的偏差分别为1.40%、2.10%、3.12%;对于混合粒段骨料,采用等效粒径D d计算出的级配分布曲线更接近筛分法的实验结果,具有普遍适用性。研究结果可为细骨料径粒径和粒型参数的计算提取提供新的思路。

再生细骨料和砖粉双掺对3D打印混凝土性能的影响

为减少3D打印混凝土中天然骨料及胶凝材料的用量,本文采用再生混凝土细骨料替代部分天然细骨料,砖粉替代部分水泥,首先开展单掺再生细骨料(取代率为0、25%、50%、75%和100%)、单掺砖粉(取代率为0、5%、10%、15%、20%和30%)和两者双掺的现浇混凝土的流动性和抗压强度试验,以获得再生细骨料和砖粉的适宜取代率;然后探究50%再生细骨料和10%砖粉双掺及配合比调整方式(附加水、提高减水剂用量)对3D打印混凝土拌合物性能及硬化后力学性能的影响。试验结果表明,当再生细骨料的掺量不超过50%时,现浇混凝土抗压强度降低幅度在10%以内;随着砖粉掺量从0增加到30%,现浇混凝土抗压强度总体呈现先增后减、再稍有增加的趋势,当砖粉掺量为10%时,混凝土抗压强度最高;相比于单掺50%再生细骨料的混凝土,50%再生细骨料和10%砖粉双掺时混凝土强度有所增加,而流动性基本不变。对于3D打印混凝土,同时掺入50%再生细骨料和10%砖粉,并采用添加附加水的方式保持3D打印混凝土初始扩展度不变,会使得混凝土的可建造性提高,但坍落度、开放时间、抗压和劈裂抗拉强度降低,强度各向异性加剧;而提高减水剂用量不仅能显著提升3D打印混凝土的流动性能、开放时间和抗压强度,还能降低打印试件的强度各向异性。

再生细骨料混凝土的性能研究进展

合理使用再生细骨料(以下简称RFA)可同时解决建筑垃圾的资源化利用问题和天然砂、石过度开采引起的环境问题。介绍了RFA的颗粒形状、空隙率、吸水率、有害物质含量等性能,总结了RFA的性能强化措施,综述了再生细骨料混凝土(以下简称RFAC)的工作性、力学性能和耐久性能,并对其机理进行了分析,可为RFA的进一步推广应用提供参考。

烧结页岩砖再生细骨料混凝土性能及微观分析

以废弃烧结页岩砖再生细骨料等质量替代天然砂制备再生混凝土,研究废弃烧结页岩砖再生细骨料替代率对混凝土力学性能的影响,并进行微观分析。结果表明,随着废弃烧结页岩砖再生细骨料替代率的增大,再生混凝土的抗压和劈裂抗拉强度均逐渐降低。但替代率为20%的再生混凝土抗压强度与普通混凝土相差较小,较普通混凝土仅降低0.4%。微观分析表明,随着再生细骨料替代率的增大,其阻断了水化产物的发展,影响晶体在内部空间的紧密相连,对混凝土内部结构产生不良影响。

再生细骨料残余浆体对混凝土流变性和强度的影响

文章开展再生细骨料残余浆体的定量表征实验、混凝土常规工作性能试验、流变性能试验和力学性能试验,研究不同残余浆体质量分数对再生细骨料混凝土流变性能和力学性能的影响。研究发现,再生骨料表面残余浆体的去除可以明显改善其基本性能,再生细骨料的使用会使新拌混凝土的坍落度和扩展度损失加快,屈服应力增大,塑性黏度降低。随着再生细骨料残余浆体质量分数的减少,用其制备出的再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉随之增大。当浆体质量分数为14.9%时,骨料水泥界面过渡区粘结紧密,再生细骨料混凝土的28 d抗压强度和劈裂抗拉强度分别为28.50、2.30 MPa,约为普通混凝土的89%、77%,表明较低残余浆体质量分数的再生细骨料可取代天然砂应用于混凝土中。

再生细骨料对高延性水泥基复合材料力学性能及碳化耐久性的影响

为促进再生细骨料(RFA)在高延性水泥基复合材料(HDCC)中的应用,研究了RFA取代率(0%、25%、50%、75%、100%,质量分数)对HDCC抗压强度、拉伸性能、四点弯曲强度和碳化耐久性的影响。结果表明,随着RFA取代率提高,HDCC的抗压强度逐渐下降,但拉伸性能与弯曲强度显著提高。100%RFA取代率下HDCC峰值应变为3.06%,弯曲强度为7.9 MPa,较天然细骨料HDCC分别提升了31.33%和11.27%,表现出良好的延展特性。当RFA取代率高于50%时,有助于提高HDCC的碳化耐久性。基于测试结果进行拟合,建立了关于RFA取代率的HDCC碳化深度预测模型。

全再生细骨料混凝土的制备及性能试验研究

为提高再生细骨料(regenerate fine aggregates,RFA)的回收使用率,本研究采用一种含砖RFA进行全再生细骨料混凝土(fully recycled fine aggregate concrete,FRFAC)的试验制备.设计吸水率试验拟合公式计算RFA的主要组成及含量;通过设计正交试验研究水料比、减水剂和RFA粒径级配对不同养护天数下FRFAC的强度与热工性能的影响.研究结果表明,该RFA中主要包含废砖、废混凝土和泥块,其含量分别为13.58%、52.98%和33.44%,泥块含量较多,所以在制备前需对RFA进行筛分处理,该RFA平均吸水率较大,所以需采用饱和面干法进行预处理;对FRFAC强度影响最大的是RFA粒径级配,其次是水料比和减水剂,强度随着养护天数呈缓慢上升趋势;FRFAC的导热系数低,通过抗压导热交互分析得到配比最优方案为A3B3C2,制备的FRFAC强度达到25.8 MPa,导热系数为0.4636 W/(m·K),可用于建筑工程中.

再生砖细骨料形态对混凝土流变行为与力学性能的影响

评价了再生砖细骨料(RFCB)的几何形状和表面形态,研究了RFCB颗粒级配和初始饱水度对混凝土流变行为与力学性能的影响.结果表明:相比天然河砂,RFCB几何形状不规则且形状参数较低,表面形态呈凹陷凸起状且粗糙度较大;RFCB复杂的物理特性导致新拌混凝土的屈服应力与塑性黏度增大,劈裂抗拉强度有所提高且对抗压强度无较大不利影响;适当降低RFCB的最小粒径和初始饱水度,虽会使混凝土的流变性能变差,但有助于在混凝土中形成以再生砖细骨料为软核、界面为硬壳的结构,从而提高了混凝土的力学性能.

再生细骨料对超高性能混凝土的力学与自收缩性能影响

将再生细骨料应用于超高性能混凝土(UHPC)不仅能降低成本,还可实现建筑垃圾资源化利用。采用预湿状态再生细骨料制备UHPC,探究再生细骨料的粒径(0.6~<1.18 mm和1.18~2.36 mm)和不同掺量(10%、20%、30%和40%,均为体积分数)对UHPC的工作性能、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能的影响,利用热重分析(TG-DTG)、显微硬度、压汞仪(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)等测试方法揭示其影响机理。结果表明,再生细骨料的粒径和掺量是影响UHPC力学性能和体积稳定性的关键因素。随着预湿再生细骨料掺量增大,UHPC的流动性和自收缩值逐渐减小,但其抗压强度表现出先增大后降低的趋势,其中掺入20%预湿再生细骨料(粒径为1.18~2.36 mm)制备的UHPC性能更优,与未掺再生细骨料UHPC相比,其28 d抗压强度提升7.0%,7 d自收缩值降低了78.8%;预湿再生细骨料内养护效应有助于降低UHPC内部自干燥进程、提高水化反应程度、优化界面过度区组成结构、减少有害孔和多害孔数量。

饱和面干处理方式对再生细骨料UHPC自收缩性能的影响

采用预湿饱和面干和外加水饱和面干处理再生细骨料(RFA),并以RFA替代50%的河砂,制备超高性能混凝土(UHPC).研究不同处理方式获得的饱和面干RFA对UHPC抗压强度、内部相对湿度和自收缩性能的影响,并利用压汞分析进行机理解释.研究结果表明,当总水胶比为0.24时,与采用预湿饱和面干RFA的UHPC相比,采用外加水饱和面干RFA的UHPC中孔径大于50 nm的孔体积增多,抗压强度降低;内部相对湿度减少,自收缩增大;其28.0 d抗压强度仅降低3.2%,且7.0 d的自收缩仅提高10.5%.因此,在实际工程的UHPC中可采用外加水饱和面干RFA,以获得更好的施工效益.

水镁石纤维-钢渣细骨料混凝土力学性能研究

为进一步提高钢渣利用率,降低环境污染,针对钢渣细骨料劣化混凝土力学性能现状,引入水镁石纤维,研究不同钢渣细骨料、水镁石纤维掺量对混凝土抗压及抗弯拉强度影响,探讨钢渣细骨料劣化混凝土性能机制,分析水镁石纤维对钢渣细骨料混凝土增强机理。结果表明,随着钢渣细骨料取代率逐步增加,混凝土坍落度下降,抗压强度及抗弯拉强度均不同程度降低。复掺水镁石纤维对钢渣细骨料混凝土的早期强度增强效果明显,与不掺水镁石纤维的30%钢渣混凝土相比,掺入30%钢渣细骨料与0.2%水镁石纤维,混凝土7 d抗压强度及抗弯拉强度分别提高15.75%、10.50%。水镁石纤维可以在水化产物间产生桥接作用,延缓裂纹发展。

装配式再生细骨料混凝土内隔墙板性能研究

将废弃混凝土回收、破碎、筛分制得再生细骨料,采用再生细骨料替代天然砂制备装配式再生细骨料混凝土内隔墙板,对其抗压强度、干燥收缩、抗弯性能进行测试。结果表明:再生细骨料替代率为20%时,内隔墙板的抗压强度较基准组提高了10%;再生细骨料替代率为10%~20%时的干燥收缩值与基准组接近;再生细骨料替代率≤40%时制备的内墙隔板抗压强度、干燥收缩均符合JG/T 169—2016要求,且吊挂处无裂缝,抗弯破坏荷载为内隔墙板自重的1.5倍以上。采用再生细骨料替代天然砂可以降低内隔墙板的生产成本,也符合低碳的要求。

黄金尾矿替代细骨料制备混凝土试验研究

基于标准混凝土配合比,使用黄金尾矿替代细骨料制备混凝土,对混凝土的抗压强度、抗折强度进行检测。结果表明,黄金尾矿替代率对混凝土强度的影响呈非线性,在20%~30%之间存在最佳替代率。当尾矿替代率在10%~30%之间时,黄金尾矿混凝土的强度高于未掺黄金尾矿的混凝土,满足相关标准要求。

再生细骨料制备纤维水泥基复合材料配合比优化及其性能

用再生细骨料制备再生骨料纤维水泥基复合材料(recycled fine aggregates-fiber-reinforced cementitious composites,RFA-FRCC),研究再生细骨料替代率、水胶比和聚乙烯醇(PVA)纤维体积掺量3个因素对RFA-FRCC抗压强度和抗折强度的影响;基于Box-Behnken响应面法对3个因素进行回归分析,优化RFA-FRCC配合比设计,提出系统化的RFA-FRCC配合比设计方法。结果表明:再生细骨料替代率对RFA-FRCC的强度影响最大,水胶比的影响次之,PVA纤维体积掺量的影响最小;当再生细骨料替代率为50%、水胶比为0.284、PVA纤维体积掺量为2.5%时,试件具有最佳的力学性能。微观分析结果表明,再生细骨料的存在并未改变纤维和水泥基体黏结界面的性质。

再生粗细骨料混凝土受拉力学性能研究

我国城镇化迅速发展的过程中产生了大量建筑垃圾,其处理和有效利用是当前亟需解决的关键问题。为推广再生混凝土在建筑结构中有效利用,通过对国内外大量文献进行研究总结,对再生混凝土受拉强度性能开展了深入研究。首先,研究了不同再生粗骨料、再生细骨料取代率下再生混凝土抗拉强度变化规律;其次,研究了再生粗骨料、再生细骨料抗拉强度与抗压强度关系,建立了再生粗、细骨料混凝土抗拉强度预测模型,最后,研究总结了钢纤维掺量与长径比对再生粗骨料混凝土抗拉强度的影响。

不同养护温度下镍渣细骨料水泥胶砂性能的试验研究

对天然骨料的不断开采导致其总量正在迅速枯竭,天然骨料的提取工艺也加速了环境的破坏,而镍渣作为镍冶炼厂和不锈钢冶炼厂排放的工业废渣,在混凝土行业具有很高的应用潜力。为了研究不同镍渣细骨料取代量、不同养护温度对水泥胶砂各项性能的影响,分别用0%、15%、25%和35%的镍渣细骨料取代天然砂,设置养护温度为20℃和40℃,对新拌砂浆的流动度,硬化砂浆的抗压强度、碳化深度、抗氯离子侵蚀能力和微观结构进行了测试。结果表明:提高镍渣细骨料取代量能够提高新拌砂浆的流动度,改善工作性能;提高镍渣细骨料取代量和养护温度,砂浆试件的抗压强度、抗碳化性能和抗氯离子侵蚀能力均得到不同程度的提高;由于镍渣细骨料硬度高、密度大、吸水率低,且养护温度的提高能够促进水泥熟料水化生成更多的水化产物,因此,提高镍渣细骨料取代量和养护温度使水泥胶砂的微观结构更加致密,有助于水泥胶砂各项性能的改善。该研究结果旨在为镍渣细骨料在预制混凝土的应用提供指导。

不同的再生细骨料掺量、配筋率、轴压比剪力墙的抗震性能研究

文中主要对不同轴压比、配筋率和再生细骨料掺量剪力墙的耗能情况、破坏特征、滞回特性及延度、刚度等性能进行研究。结果表明:再生混凝土中高剪力墙抗震性能随再生细骨料掺量提升而逐渐降低;配筋率的提升有利于优化剪力墙耗能情况、改良延性和承载力等性能;相较于常规混凝土剪力墙试件,再生混凝土中高剪力墙试件在相同配筋率下的耗能能力降幅不超过10%,在一定条件下仍可满足结构抗震要求。

再生细骨料自密实混凝土试验研究

基于全计算法配合比设计方法设计了再生细骨料自密实混凝土的配合比。通过研究其工作性能,在满足工作性能的情况下,确定最终配合比,并对力学性能进行了测试。试验结果表明,通过合理调整砂率和外加剂的用量,能够利用建筑垃圾再生细骨料制备出满足要求的自密实混凝土;短龄期的再生细骨料自密实混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度要低于普通天然砂自密实混凝土,但经过长龄期标准养护后,再生细骨料自密实混凝土的强度和强度增长率均有提高。在90 d龄期下,再生细骨料自密实混凝土基本接近普通混凝土。

铁路细骨料岩相分析样品制片探讨

细骨料颗粒组成绝大部分是矿物质,另外有少许的一些有机质。矿物质又主要包括石英、长石、云母等原生矿物和黏土矿物、无定形氧化物胶体、可溶盐等次生矿物。岩相分析是鉴定细骨料的矿物类别和组成的主要方法,其中样品制片是试样磨抛前的第一道工序,同时是细骨料岩相分析最关键的环节,而且是确保岩相分析科学合理的重要前提。文章通过研究镶嵌机成型工艺、固化剂折射率的不同、金刚砂磨片等影响因素的分析,具有一定的实践指导意义,同时对提高制片合格率和效率具有促进意义。

废弃陶瓷作为再生混凝土细骨料性能研究

收集陶瓷产业中产生的废弃陶瓷,将其清洗、破碎、除杂、筛分为细度模数为3.1的陶瓷细骨料,以不同的取代率等质量代替天然混凝土细骨料,制成不同强度等级的混凝土,对其和易性及强度进行研究。结果表明:随着陶瓷细骨料取代率的增加,混凝土的早期强度变化趋势较大,后期强度变化趋势稳定,呈现出先增加后降低的趋势。当陶瓷细骨料取代率达到60wt%时,所得混凝土强度依然满足设计强度要求。因此,将废弃陶瓷作为混凝土细骨料对于再生细骨料混凝土的应用具有一定的指导意义。