再生细骨料的品质及取代率对混凝土抗冻性能的影响

与天然细骨料相比,再生细骨料中硬化水泥石含量较大,导致再生细骨料吸水率较大、坚固性等性能较差,能否将之用于有耐久性要求的再生混凝土中是工程界十分关注的问题。采用快冻法研究了再生细骨料混凝土的抗冻性能。实验结果表明:经300次冻融循环试验后,高品质再生细骨料混凝土的质量损失率最小值为3.9%,对应的相对动弹性模量为79.8%,抗冻性能优于相应的普通再生细骨料混凝土;随着再生细骨料取代率的增大,普通再生细骨料混凝土抗冻性能变化较快,经过275次冻融循环时,取代率为100%的普通再生细骨料混凝土的质量损失率超过5%,相对动弹性模量降低至70.2%。

不同强度等级再生混凝土多重界面结构显微硬度分析

根据再生混凝土界面结构的特点,建立了多重界面重构模型。通过测试分析不同强度等级再生混凝土多重界面过渡区的显微硬度,研究了再生混凝土多重界面结构及其对性能损伤的影响规律。研究结果表明:提高再生混凝土的强度等级能有效地增大砂浆基体及界面过渡区的显微硬度;由C40废弃混凝土加工成的再生粗骨料,配制C30或C40再生混凝土,其薄弱界面为老骨料-新浆体界面;而配制的C50再生混凝土的薄弱界面则为老浆体-新浆体界面。

再生细骨料混凝土工作性能和力学性能试验研究

分别采用不同品质的I类、II类和III类再生细骨料按照不同的取代率制备再生细骨料混凝土,通过试验重点研究再生细骨料的品质和取代率对不同水泥用量体系下混凝土工作性能和力学性能的影响。研究结果表明,相比于天然河砂混凝土,再生细骨料混凝土拌合物的用水量明显较大,混凝土的抗压强度也较低,但随着再生细骨料品质的提升和取代率的降低,再生细骨料混凝土的工作性能和力学性能明显得到改善,当水泥用量为500 kgm3且I类再生细骨料取代率为25%时,其混凝土的用水量仅增加1.2 kgm3,抗压强度仅降低5.4%。最后由试验结果可以得出:在制备低强度等级的混凝土时再生细骨料的取代率宜取到50%;制备高强度等级的混凝土则应选取I类品质的再生细骨料,且其取代率不宜大于25%。

再生细骨料强化对混凝土性能的影响

分别采用颗粒整形物理强化方法、有机硅防水剂化学强化方法和物理-化学复合强化方法对简单破碎再生细骨料进行强化处理后制备再生混凝土,重点研究强化处理前后再生细骨料对混凝土力学性能和耐久性能的影响。研究表明,经过强化处理的再生细骨料混凝土的抗压强度、抗渗透性能和抗碳化性能均有显著的提高,其中在二次物理强化处理后再生混凝土的抗压强度达到最高值,接近于天然河砂混凝土的抗压强度,在二次物理强化和化学浸渍复合强化处理后再生混凝土的氯离子扩散系数减小到3.98×10-12m2s,在二次物理强化处理后其3、7、14、28 d的碳化深度分别较天然河砂混凝土仅增加0.6、0.3、0.2、0.3 mm。

碳化作用对再生混凝土界面显微结构的影响

目的研究碳化作用对再生混凝土界面过渡区显微硬度及宽度的影响,从微观层面揭示碳化反应对再生混凝土的作用机理.方法通过显微硬度仪来测量碳化前后再生混凝土多重界面的显微硬度.结果强度等级相同的再生混凝土,经28 d碳化后,老骨料-新浆体界面处显微硬度值增大,界面过渡区宽度不同程度减小;老浆体-新浆体界面的显微硬度有所增大,过渡区宽度略有减小;老骨料-老浆体界面显微硬度的影响规律与老骨料-新浆体界面显微硬度的影响规律基本一致.结论碳化反应能够提高再生混凝土中水泥浆体和界面过渡区的密实程度和显微硬度;强度等级相同的再生混凝土,界面孔隙率的大小以及碳化作用对老骨料-新浆体界面的影响最大,其次是老骨料-老浆体界面,对老浆体-新浆体界面的影响最小.

再生细骨料强化技术对其性能的影响

采用颗粒整形物理强化方法和有机硅防水剂化学强化方法对经过简单破碎的再生细骨料进行强化处理,对比研究经过强化前后的再生细骨料各项基本性能,重点研究了再生胶砂需水量比和再生胶砂强度比。研究结果表明,采用颗粒整形物理强化处理的再生细骨料在各项性能上均有显著提升,砂的类别由粗砂变为中砂,含泥量下降3.8%,压碎指标值减少7%,其中再生胶砂需水量比由1.31下降到1.26,强度比由粗砂的0.96下降到中砂的0.93,其品质由国家II类骨料标准提升到了I类。采用有机硅防水剂化学强化处理的再生细骨料较未经过化学强化处理也有一定提升,并且在处理方式上浸渍处理要优于喷淋处理,压碎指标值由24%降至14%,降低幅度达到41.7%,再生胶砂需水量比也减少了0.11。

大孔生态混凝土强度与抗硫酸盐侵蚀性能

为了降低成本和提高抗硫酸盐侵蚀性能,按总胶凝材料用量30%的取代量掺入粉煤灰和矿粉,通过调整细骨料用量来控制大孔混凝土的孔隙率,分别制备了孔隙率为15%、20%和25%的粉煤灰系列和矿粉系列大孔生态混凝土.研究了胶凝材料用量、水胶比和孔隙率对大孔生态混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律.结果表明:大孔混凝土的强度随着胶凝材料用量的增加、水胶比的减小和孔隙率的降低呈线性缓慢地增大;大孔生态混凝土的硫酸盐侵蚀作用在内外同时发生,其抗硫酸盐侵蚀能力明显低于普通混凝土,但当矿物掺合料用量达胶凝材料总量30%时,60次干湿循环后的抗侵蚀系数大于100%.

再生粗骨料品质和取代率对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响

根据GB/T 25177—2010《混凝土用再生粗骨料》,将废弃混凝土简单破碎后制得Ⅱ类再生粗骨料,一次颗粒整形后制得准I类再生粗骨料,二次颗粒整形后制得I类再生粗骨料。采用再生粗骨料取代（φ_z=0、50%、100%）天然骨料,研究粗骨料品质和取代率对再生混凝土的抗氯离子渗透性能的影响。结果显示：简单破碎再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大而增大,其抗氯离子性能劣于普通混凝土,与普通混凝土相比,非稳态氯离子迁移系数增大了8.1%~35.1%;一次颗粒整形再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大呈现减小的趋势,其抗氯离子性能接近,甚至优于普通混凝土;二次颗粒整形再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数随着φ_z的增大而减小,其抗氯离子性能优于普通混凝土,与普通混凝土相比,非稳态氯离子迁移系数减小了9.7%~25.5%。

超细矿渣粉水化反应特征及活性评价

比较并改进流行的矿渣活性指标的测试方法,测试了超细矿渣粉的活性,并研究超细矿渣粉-水泥胶凝体系的水化机理及水化产物。试验结果表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系Na OH溶液浸泡养护模式激发效果最好,活性指数达到116%。XRD分析表明超细矿渣粉-水泥胶凝体系的主要水化产物是、钙矾石。水化早期钙矾石峰随着矿粉掺入量而增强,胶凝体系的早期强度主要来自AFt晶体结构网络。随着超细矿渣粉逐渐消耗水泥水化产生的Ca(OH)2,体系后期强度主要来自超细矿渣粉在Ca(OH)2激发下反应得到的CSH凝胶网络。

氯盐侵蚀对再生混凝土多重界面显微结构的影响

通过研究经氯盐侵蚀的再生混凝土不同界面的显微硬度变化,确定不同强度等级再生混凝土不同界面过渡区的范围,研究氯盐侵蚀期对再生混凝土不同界面显微结构的影响规律,揭示了再生混凝土多重界面氯盐侵蚀的劣化机理。研究表明:随着氯盐侵蚀龄期的增长,同强度再生混凝土LG-XJ界面、LJ-XJ界面和LG-LJ界面的显微硬度逐渐降低,过渡区范围逐渐增加。侵蚀龄期为30 d时,C30再生混凝土的LJ-XJ界面过渡区范围几乎无变化;侵蚀龄期为90 d时,C60再生混凝土的LJ-XJ界面过渡区范围变化仍不明显。同强度再生混凝土界面抗氯盐侵蚀性能强弱关系:LJ-XJ界面抗氯盐侵蚀性能>LG-LJ界面抗氯盐侵蚀性能>LG-XJ界面抗氯盐侵蚀性性能。不同氯盐侵蚀龄期的再生混凝土,随着强度等级的提高,LG-XJ界面、LJ-XJ界面和LG-LJ界面的显微硬度与过渡区范围以及水泥浆体本身的显微硬度改变的幅度都有不同程度的降低。

高品质再生粗骨料混凝土配合比优化

目的研究胶凝材料用量、胶水质量比和再生粗骨料取代率对高品质再生粗骨料混凝土工作性和力学性能的影响,对其配合比进行优化后,以实现再生骨料的最大化工程应用.方法采用线性回归拟合方法,依次考虑再生粗骨料混凝土的抗压强度和原材料成本,保证再生粗骨料混凝土在不同强度等级下可以满足力学性能以及原材料最低成本要求.结果再生粗骨料混凝土的用水量-取代率以及抗压强度-胶凝材料用量/胶水质量比均表现出较好的线性关系;相比较天然粗骨料混凝土,其用水量最大增幅仅为7.1%,28d抗压强度最大差值仅为6.4MPa,且配合比优化后的原材料成本最大降幅达31.3%,可用于制备强度等级为C20~C40的再生粗骨料混凝土.结论优化后的高品质再生粗骨料混凝土配合比具有很好的工程适用性和经济性,有效地扩大了再生粗骨料的使用范围.

高性能混凝土的影响因素研究

现代建筑工程对混凝土的要求日益提高,促进了高性能混凝土的发展。采用正交试验,探究了砂胶比、水胶比、硅灰掺量、钢纤维掺量以及砂粒径范围对高性能混凝土的影响。结果表明,随砂胶比的增大,高性能混凝土流动度减小,抗折、抗压强度均先增大后减小;随水胶比的增大,流动度增大,抗折、抗压强度都是先增加后降低;随硅灰掺量的增大,流动度及抗折、抗压强度都先增大后减小;随钢纤维掺量增大,流动度减小,抗折、抗压强度增加到一定程度后变化不大;砂粒径范围对流动度影响明显,对高性能混凝土后期强度影响不大。

不同取代率再生粗骨料混凝土的鲍罗米强度计算式

不同取代率的再生粗骨料制备的再生混凝土性能差异很大。用颚式破碎机破碎废弃混凝土制得II类再生粗骨料,再经过一次颗粒整形得到准I类再生粗骨料,再进行二次颗粒整形得到I类再生粗骨料。研究物理强化后不同取代率再生混凝土的强度计算式。结果显示:不同取代率再生粗骨料配置的再生混凝土的28d抗压强度与灰水比的线性相关性良好,线性拟合系数均大于90%,可以借鉴普通混凝土鲍罗米计算式建立再生混凝土的强度计算式。

烧结粉煤灰陶粒混凝土配合比优化试验研究

通过采用粉煤灰烧结而成的陶粒作为轻骨料,并掺加一定量的粉煤灰制备陶粒混凝土,系统研究了胶凝材料用量与粉煤灰掺量对其工作性能和力学性能的影响,并根据不同粉煤灰掺量条件下胶凝材料用量与28 d抗压强度关系线性回归得到不同强度等级混凝土的推荐配合比。研究结果表明,胶凝材料总量为300 kg/m^3且粉煤灰掺量为0时混凝土净用水量达到最大为120 kg/m^3,随着胶凝材料用量及粉煤灰掺量的增加,其净用水量逐渐减少;当粉煤灰掺量为15%时,陶粒混凝土的后期强度达到最高,相比早期强度增大幅度达89.3%。

再生粗骨料强化处理工艺对再生混凝土性能的影响

分别采用物理强化、化学强化和物理-化学复合强化三种不同的强化方式对简单破碎再生粗骨料进行强化处理,并采用100%取代天然碎石制备再生粗骨料混凝土,研究了不同强化处理后的再生粗骨料对混凝土工作性能、力学性能、抗渗透性能和抗碳化性能的影响。结果表明,经过强化处理的再生粗骨料混凝土的各项性能均有不同程度的提高,其中经二次物理强化处理后的再生粗骨料混凝土的用水量较天然碎石混凝土仅增加了6kg/m3,其抗压强度也达到最高值,接近于天然碎石混凝土;经二次物理强化和化学浸渍复合强化处理后的再生混凝土氯离子扩散系数降低了13.6%;三种不同的强化方式处理后,再生混凝土的碳化深度和碳化速度均有所降低。

清水混凝土力学性能及配合比优化试验研究

通过采用大掺量矿物掺合料制备清水混凝土,系统研究了胶凝材料与矿物掺合料对力学性能的影响,并根据不同矿物掺合料掺量条件下胶凝材料用量与28 d抗压强度关系线性回归得到不同强度等级混凝土的推荐配合比。试验结果表明:当矿物掺合料种类相同时,矿物掺合料掺量越大,清水混凝土后期强度增长幅度越大;在矿物掺合料占胶凝材料总量的40%,其中硅灰掺量为3%时,清水混凝土抗压强度值最大,最大值达到了72.7 MPa。

再生粉体对砌筑砂浆性能的影响

用单掺粉煤灰或再生粉体来取代部分水泥,用机制砂代替天然砂制备砌筑砂浆,通过调整用水量控制砂浆稠度在70~80 mm。通过对比粉煤灰的掺量,研究了不同掺量的再生粉体及胶砂比对砌筑砂浆基本性能和力学性能的影响。结果表明：再生粉体的活性明显要低于粉煤灰,但砌筑砂浆的分层度、表观密度和含气量与再生粉体掺量及胶砂比均呈现出较好的线性关系;随着再生粉体掺量的增加和胶砂比的减小其抗压强度均逐渐降低,胶砂比为1∶5时其28 d抗压强度最大损失率达58.9%。

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%。

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%。

自密实轻骨料混凝土工作性能和力学性能试验研究

自密实轻骨料混凝土是在自密实混凝土的基础上,用轻骨料代替普通骨料,采用一定混凝土配合比技术配制而成的一种新型高性能混凝土。本试验通过掺加不同量的粉煤灰制备自密实轻骨料混凝土,系统研究了胶凝材料用量及粉煤灰掺量对其工作性能和力学性能的影响。研究结果表明,混凝土坍落度为260mm时,坍落扩展度为650mm,此时的自密实轻骨料混凝土的工作性最好;当粉煤灰掺量为15%时,自密实轻骨料混凝土的后期强度达到最高,相比早期强度增大幅度达183%。