城市废弃混凝土骨料再生混凝土的力学性能研究

以城市废弃混凝土为研究对象,研究了废弃混凝土块取代天然碎石对再生混凝土抗压强度的影响,通过试验及试验数据分析,得出废弃混凝土骨料不同掺量和养护龄期对再生混凝土的力学性能影响规律。结果表明:再生混凝土的抗压强度随废弃混凝土块取代率的增加呈现先增强后下降的趋势,当废弃混凝土块掺量(质量分数)为35.2%时,再生混凝土抗压强度最大,废弃混凝土块的加入与原天然碎石的抗压强度基本一致,能够保证混凝土的设计强度;当废弃混凝土块的掺量为55.2%时,再生混凝土抗压强度呈直线下降趋势,强度已不能满足设计的要求。研究表明,城市废弃混凝土块掺量为35.2%时,再生混凝土力学性能最好。

废弃混凝土再生微粉的基本问题及应用

废弃混凝土的资源化及再生骨料的研究与应用已取得显著突破。然而,废弃混凝土再生微粉的相关研究仍十分有限。本文重点讨论了再生微粉的加工制备、组分表征与改性处理,厘清了再生微粉的高组分离散性与低活性指数等问题的根本原因,并构思了一种新型制备路径,即在再生微粉的传统制备工艺中引入颗粒整形与强力磁选技术,再进行碳化改性。通过以超高浆体含量的碳化再生微粉作为输出,有望解决再生微粉的上述共性难题。此外,本文还讨论了再生微粉的低碳应用场景,如再生微粉硅酸盐水泥、3D打印再生砂浆以及全再生混凝土。再生微粉的深入研究与高品质应用对提高废弃混凝土的资源化率以及促进建筑业的绿色低碳发展具有重要意义。

落石连续冲击下废弃混凝土垫层缓冲特性大型现场试验研究

国内建筑垃圾产量逐年递增,处理成本也急剧增加。为了探究废弃混凝土材料在冲击态荷载作用下的动态响应,通过大型现场70 kJ连续落石冲击试验,研究废弃混凝土垫层在连续冲击荷载作用下的缓冲性能。结果表明,采用废弃混凝土垫层后,第1次、第3次和第6次冲击力峰值与无防护情况相比分别减小了76.7%、41.2%和18.2%;垫层缓冲性能存在劣化现象,6次冲击后,冲击力峰值比第1次冲击时增加了3.5倍。随着冲击次数的增加,垫层孔隙率呈降低趋势,且降低趋势逐渐变缓,垫层颗粒平均球度降低,颗粒相对破碎率随装样深度的增加而降低。研究结果可为落石灾害防护提供理论和实践指导。

废弃混凝土再利用综述

废弃混凝土的有效利用可以大大降低天然资源的损耗以及由此带来的环境问题。因此,综述了再生粗骨料、再生细骨料对再生混凝土工作性能的影响,并且通过相应的技术手段改良工作性能或者在天然骨料中掺入一定比例的再生骨料,使其在经济性与实用性上找到平衡点。

碳捕捉对废弃混凝土复合相变储热材料性能的影响

为充分资源化利用废弃混凝土,捕捉和储存CO_(2),本工作利用废弃混凝土进行碳捕捉,分别采用经固碳和未固碳废弃混凝土为骨架材料,硝酸钠为相变材料,制备出了7种不同质量配比的复合相变储热材料。研究结果表明,废弃混凝土在最佳实验工况下固碳效率高达24.7%;在添加相同质量分数的相变材料情况下,固碳复合相变储热材料的熔化潜热高于未固碳复合相变储热材料;样品SS2的抗压强度高达121.54 MPa,固碳废弃混凝土及其复合相变储热材料的抗压强度均有较大提升,最高热导率[0.648 W/(m·K)]低于未固碳样品[0.884 W/(m·K)];固碳前后的废弃混凝土骨架材料均与相变材料颗粒结合致密,材料各组分间的化学相容性较好。

废弃混凝土再生微粉活化研究

为了有效利用废弃混凝土,提高其副产物再生微粉的活性,文章研究物理研磨和化学激发2种活化方式对再生微粉活性的影响效果,并进一步探究活化作用机理。结果表明:物理研磨能大幅提升再生微粉活性,而化学激发效果不明显;物理研磨可优化再生微粉的粒径分布,从而提高其活性;通过水杨酸-甲醇溶解法、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)及热重(thermogravimetric,TG)分析可知,再生微粉主要晶相为石英、石灰石和白云石等惰性物质,化学激发缺乏有效的作用对象,因而效果有限。

基于浆体替代法与水泥替代法的掺废弃混凝土粉水泥净浆性能试验研究

废弃混凝土粉(WCD)作为建筑垃圾的一种,会严重污染环境。WCD以往多以水泥替代的方式将其掺入水泥基材料中,但这样会导致力学性能的下降。浆体替代法是近年来提出的固废利用新方法,但该方法对WCD的研究仍是空白。以WCD为研究对象,对比采用浆体替代法与水泥替代法,对掺入WCD的净浆开展力学性试验与微观形貌分析。试验结果表明,在浆体替代法下,净浆所需的减水剂较多,但抗折和抗压强度均显著提升(最大增幅分别为17.5%和27.2%),且其微观结构更致密;而在水泥替代法下,净浆的减水剂剂量变化较小,但抗折、抗压强度随WCD掺量增加而明显降低(最大降幅分别为20.2%和20.6%),微观结构更为疏松。因此,相较于水泥替代法,浆体替代法可实现水泥基材料环保与性能的共同提升,值得更进一步探索。

废弃混凝土作骨料及掺合料对混凝土性能的影响

将废弃混凝土制成再生骨料(再生砂和再生石)和再生微粉,研究了再生骨料等体积取代0~100%的天然骨料和再生微粉等质量取代0~20%的水泥对混凝土性能的影响,并进行了微观分析。结果表明:再生骨料的掺入降低了混凝土的工作性,而再生微粉对混凝土工作性的影响不大;掺入适量再生骨料可在一定程度上提高混凝土的抗压强度;仅用再生石取代部分天然石时,再生石的最佳掺量为60%;仅用再生砂取代部分机制砂时,再生砂的最佳掺量为80%;随着再生微粉掺量的增加,试件的抗压强度先增大后减小,最佳掺量为5%。

废弃混凝土再生骨料在高原工程中的适用研究

目前我国在发展建设中,对混凝土的使用十分依赖。但是,在混凝土的使用过程中,并不是所有的混凝土都能够发挥作用,有一些混凝土会被遗弃,当作废弃物、垃圾来处理。在物资紧缺的高原地区,每一份物资都来之不易,我们不能轻易丢弃任何一样资源。因此,对废弃混凝土再生骨料的性能进行研究,并将其与天然的骨料进行对比,确定其在高原工程中的适用程度。

煅烧白云石-废弃混凝土对水泥性能的影响

为促进白云石和废弃混凝土在水泥基材料中的应用,将白云石和废弃混凝土在1200℃下混合煅烧2 h制备一种新型复合掺和料。采用X射线衍射(XRD)仪分析了煅烧白云石-废弃混凝土的矿物组成,研究了煅烧白云石-废弃混凝土对水泥水化、强度和膨胀性能的影响。结果表明,煅烧白云石-废弃混凝土的矿物组成主要为β-硅酸二钙(β-C_(2)S)、CaO和MgO。掺入煅烧白云石-废弃混凝土能有效加快水泥水化,并降低水泥的水化放热量。掺入10%煅烧白云石-废弃混凝土能够有效提高水泥砂浆的后期强度,其60 d抗折和抗压强度分别提高4.7%和3.2%。这是因为煅烧白云石-废弃混凝土中的β-C2S后期水化生成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,有效提高强度。此外,煅烧白云石-废弃混凝土中的MgO和CaO会水化生成Mg(OH)_(2)和Ca(OH)_(2),导致固相体积增加,促进水泥砂浆的膨胀。

交通工程废弃混凝土再生砂的基本性能

选用铁路和公路工程六种废弃混凝土制备再生砂,通过试模法、硫酸钠溶液法、压碎指标法等对其基本性能指标进行分析。结果表明:再生砂表面粗糙且微粉含量高,会对试模法测试再生砂饱和面干吸水率造成不利影响,因此采用试模法测试再生砂饱和面干吸水率时需控制其微粉含量;再生砂抗硫酸盐侵蚀能力优异但压碎指标较低,原因是再生砂中存在高孔隙率的黏附砂浆,可释放硫酸钠结晶产生的应力,但无法抵消外部荷载对再生砂产生的破坏;六种再生砂有害物质含量均小于规范限值,再生砂有害物质含量与废弃混凝土配合比和服役环境密切相关。为避免废弃混凝土中有害物质含量超标,回收利用废弃混凝土时应根据其设计强度等级和服役环境合理分类。

废弃混凝土在水泥稳定再生集料基层中的应用

为研究废弃混凝土再生骨料替换率、水泥剂量、养生龄期等因素对水泥稳定再生集料基层路用性能的影响,以某旧水泥混凝土道路的面层破碎废料为对象,成型试件开展无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、抗压回弹模量试验。结果显示,添加废弃混凝土后材料抗压强度、抗拉强度、回弹模量均有所减小;90 d龄期下,抗拉强度差异较大(约10%),抗拉强度与回弹模量差异较小(约2%);提高水泥剂量,可适当降低性能差距。

废弃混凝土掺合型再生混凝土的力学性能

针对当前再生混凝土工程应用所面临的再生骨料生产成本高昂和废弃混凝土利用率偏低的问题，提出将废弃混凝土经适当破碎和湿水后直接与新拌混凝土混合拌制工程用混凝土，制得一种新型的再生混凝土材料---废弃混凝土掺合型再生混凝土。拌制该再生混凝土所用废弃混凝土块的最大粒径可达50～80 mm，扩大了废弃混凝土在降低生产成本方面的优势，同时提高了废弃混凝土的利用率。对150、300 mm模数废弃混凝土掺合型再生混凝土试件以及废弃混凝土掺合型再生混凝土板的力学性能进行了研究。结果表明：废弃混凝土掺合型再生混凝土具有良好的力学性能，即使在废料掺量达到30％～40％时，其抗压强度、抗拉强度和弹性模量仍很接近相应强度等级的普通混凝土；废弃混凝土掺合型再生混凝土板的冲切承载力及破坏特征与普通混凝土板相近。

废弃混凝土再生料竹骨架透水砖及其性能

为了提高建筑垃圾的再生利用率,本文通过利用拆建的混凝土,制备一种透水性混凝土骨料,分析了将骨料结合竹筋经过特殊的制造工艺制成再生料竹骨架透水砖抗压强度、透水系数和碳化腐蚀等物理性能的影响,研究结果表明废弃混凝土再生料竹骨架透水砖性能和耐久性远远优越于普通再生废弃混凝土透水砖。

关于废弃混凝土回收利用处理方法的探讨

通过查阅国内外关于处理废弃混凝土方法的资料,综述了目前废弃混凝土回收利用的常用方法,并将其分为两大类:次级资源化方法和原级资源化方法。其中重点介绍了再生水泥和再生骨料的一些具体处理方法,并探讨了各个方法的优缺点,介绍了再生混凝土可运用的领域。

成都市建筑废弃混凝土现状调查及对策建议

近二三十年来,我国城市化进程日新月异,而成都市作为省会城市和“新一线”城市,城市化发展是不可避免的。随着成都市经济建设的高速发展,不少基础设施和建筑物需要更新换代,由此产生的建筑垃圾中废弃混凝土比例高达30%~50%。同时,环境问题越来越突出,政府开始就环境问题提出了应对政策,如何提高废弃混凝土利用率成为许多学者的研究方向。通过各种渠道查阅资料和实地调查,简述了目前成都市建筑废弃混凝土回收利用的情况,包括废弃混凝土的产生情况及当前处理情况、成都市废弃混凝土回收利用中产生的问题、成都市废弃混凝土回收利用的现行政策。其中重点阐述了成都市废弃混凝土回收利用中产生的问题,将其分为产生环节、运输环节、应用环节、监管环节4个方面,最后针对成都市当前情况提出了一些政策建议。

废弃混凝土再生粗骨料的性能研究

建筑垃圾堆砌污染和建筑材料资源匮乏是当今社会急需解决的两大难题,针对这一问题,人们提出了众多的解决措施,其中废弃混凝土的回收利用技术已经取得了重大进展。通过测定再生粗骨料与天然粗骨料的级配、压碎指标、表观密度、堆积密度以及吸水率,并进行对比分析,得到再生粗骨料的总体粒径偏大,压碎值和吸水率偏大,表观密度和堆积密度偏小。分析了再生粗骨料自身缺陷产生的原因以及利用再生粗骨料制备再生混凝土可能对其性能产生的影响。提出了目前解决这一问题的方法,并对其未来发展前景做出了展望。

废弃混凝土粗骨料对充填膏体性能的影响

为解决废弃混凝土长期堆放占用土地资源,破坏周围生态环境的问题,利用废弃混凝土粗骨料替代煤矸石制备充填膏体,分别测定了其初始坍落度与扩展度、流变性能,以及静置2 h后的坍落度与扩展度、泌水率及单轴立方体抗压强度。结果表明:废弃混凝土粗骨料对初始流动性能的影响显著,随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,初始坍落度由25 cm逐渐减小到22 cm,而对充填膏体的静置流动性能影响较小;随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,屈服应力及塑性黏度均呈上升趋势;废弃混凝土粗骨料对充填膏体的泌水有很好的抑制作用,随废弃混凝土粗骨料替代率的增加,泌水率由5.56%逐渐减小到4.61%;随着废弃混凝土粗骨料替代膏体矸石量的增加,废弃混凝土充填膏体试件的抗压强度先增大后减小,综合分析选取了废弃混凝土粗骨料替代矸石量的合理范围。

废弃混凝土再生利用的现状分析与研究展望

在建筑工程中,混凝土的用量最大,从旧建筑物拆除的废料中,废弃混凝土约占34%,给环境带来污染,又造成资源的浪费。简要介绍了废弃混凝土目前在国内外的回收利用再生制备状况,研讨废弃混凝土破碎骨料的性能及再生混凝土的物理力学性能,探讨配制再生混凝土的可行性及其应用,提出了再生粗骨料的吸水量(t>0)的计算公式及再生混凝土附加含水量!W的计算方法。可为合理设计再生混凝土配合比,配制高性能再生混凝土和再生绿色混凝土提供理论依据,指出再生混凝土的温度场可用“吴震东公式”精确计算并据此进行强度的估算。

全组分废弃混凝土再生水泥熟料烧成及水化性能研究

针对我国废弃混凝土胶凝化再生利用技术存在的组分分离导致材料利用率低、生产成本和能耗高等问题,提出利用以石灰岩为粗骨料的全组分废弃混凝土作为生料原料,煅烧熟料、制备再生水泥的新思路.研究了再生水泥的生料易烧性以及熟料的矿物组成、水化强度和水化产物的微观形貌.结果表明:全组分废弃混凝土再生水泥技术是可行的;再生水泥生料易烧性较好,熟料胶砂强度低于硅酸盐水泥熟料技术要求,试验条件是影响强度的主要因素;引入熟料晶种煅烧的再生水泥熟料,其主要矿物成分和水化产物的组成与参比工业熟料基本相同,两者水化产物中C-S-H凝胶形貌相似.