混凝土再生微粉研究进展

在查阅近年来有关混凝土再生微粉研究和应用的基础上,对混凝土再生微粉的生产、活性以及其对混凝土性能的影响作了总结和评述,据此提出了相应研究建议,为拓宽废弃混凝土的使用途径提供新的方向。

废弃混凝土再生微粉-水泥固化淤泥试验研究

为利用破碎废弃混凝土过程中产生的粒径小于0.16mm的再生微粉,在分析其物理化学成分的基础上,将其替代部分水泥用于固化高含水率淤泥。研究结果表明,淤泥固化土7d无侧限抗压强度均略有下降,但当再生微粉掺量为10%时,28d龄期的固化土强度与纯水泥土的抗压强度相同;适量的Ca(OH);能够提升再生微粉的活性。

碱激发和复合激发下废弃混凝土再生微粉活性分析

为提高市政固体废弃物的利用率,改善再生制品的性能,本试验采用碱激发剂和复合激发剂对废弃混凝土微粉活性进行激发,研究了激发剂种类和掺量对再生微粉活性的影响,测试了不同掺量下砂浆的抗压强度,并通过SEM等测试手段对试样的微观结构进行了评价。结果表明:再生微粉的活性较低,当掺量> 25%时,砂浆抗压强度随其掺量的增加急剧降低;不同激发剂对再生微粉激发效果不同,Na_2CO_3激发效果最好,CaSO_4次之,三乙醇胺最差,三乙醇胺对砂浆3d抗压强度有较好的增强作用;复合激发剂(Na_2CO_3+CaSO_4)可以显著提高再生微粉的活性,Na_2CO_3+CaSO_4的比例为3∶1,当掺量为5%时激发效果最佳,当微粉掺量不超过50%时,砂浆28d抗压强度达到32 MPa。

再生复合微粉混凝土界面过渡区性能研究

为研究再生复合微粉复掺比对混凝土界面过渡区性能的影响机理,用宏微观试验相结合的方法,分析不同复掺比对混凝土劈裂抗拉强度和显微硬度的影响规律,并利用灰色关联法探究力学性能与微观结构的关系。结果表明:再生砖粉对混凝土的改善效果优于再生混凝土粉,且掺入合理的再生复合微粉会改善混凝土界面过渡区的微观结构;再生复合微粉混凝土各组相显微硬度关系为:骨料相>砂浆相>界面过渡区相,且界面过渡区厚度随养护龄期的增加而逐渐减小;界面过渡区厚度与劈裂抗拉强度关系显著,呈线性负相关,所建立的模型拟合度较高。界面过渡区厚度能准确地表征再生复合微粉混凝土宏观性能变化规律,当再生混凝土粉/再生砖粉为2∶8时,可制备出性能良好的C30混凝土,具有良好的推广应用价值。

基于微生物增溶活化的再生混凝土微粉基砌体材料制备研究

采用不同激发剂对再生混凝土微粉进行激发,确定较优的激发剂种类和掺量。采用不同质量浓度的芽孢杆菌株液对再生混凝土微粉进行14 d的浸泡,研究了菌株液对其活性的影响规律。进而以不同配比制备了再生混凝土微粉基砌体材料。研究结果表明,采用0.10%三乙醇胺+5.00%PCE复合激发剂的效果较好。bio-51767胶质芽孢杆菌株液对再生混凝土微粉有增溶活化作用,且随菌株液浓度降低,活化效果逐渐降低。采用质量浓度为0.077%的菌株液在稀释倍数不高于5倍,处置周期为14 d时,再生混凝土微粉与水泥质量比为55∶45,水胶比0.25,掺最优激发剂,经发泡可以制备MU15、MU20级砌体材料。

再生混凝土微粉活化及其性能研究

废弃混凝土微粉组成复杂,活性低。为实现其再生利用,采用机械力活化、热活化、微波活化、化学激发的方式,制备再生混凝土微粉,测试水泥-再生混凝土微粉体系净浆3 d、7 d、28 d抗压强度,并通过SEM观测其硬化体微观形貌。研究结果表明:单纯机械力活化无法有效提升再生混凝土微粉活性。随热活化温度提高,水泥-再生混凝土微粉体系3 d、7 d抗压强度逐渐降低,而28 d强度先增加后降低。随微波活化时间的增加,水泥-再生混凝土微粉体系3 d、7 d抗压强度变化不规律,但28 d抗压强度逐渐提高。热活化后的再生混凝土微粉反应生成较多的AFt相,而微波活化后再生混凝土微粉反应生成较多凝胶体。掺入Ca(OH)_(2),对采用机械力-微波活化微粉的水泥-再生混凝土微粉体系28 d抗压强度有提高作用。结果表明:比表面积为395.2 m^(2)/kg的再生混凝土微粉,微波活化20 min,掺加胶凝材料总量2%的Ca(OH)_(2),活性优于Ⅱ级粉煤灰。

激发剂对再生混凝土微粉砂浆水化性能的影响

再生混凝土微粉活性相对较低,导致其回收再利用率不高,通过碱激发可以很好地提升再生混凝土微粉活性,实现再生混凝土微粉高附加值利用。以再生混凝土微粉部分替代水泥作为胶凝粉料,以氢氧化钠、氢氧化钙、水玻璃溶液为碱激发剂,通过激发作用后对再生砂浆做抗压强度、XRD、水化放热以及热重分析测试,研究了3种不同激发剂对再生砂浆水化性能的影响。试验发现:氢氧化钙能显著提高再生砂浆的强度和水化放热速率,加快水化过程中两个放热峰出现的速度,且在早期水化过程中,C-S-H凝胶和水化产物氢氧化钙的量最多,其激发效果最好,水玻璃溶液次之,氢氧化钠最差。

碳化处理对再生微粉吸附Pb^(2+)行为与机理的影响

随着工业的发展,大量含铅废弃物被排放到环境中,给水体带来了严重的污染。本研究采用经碳化处理的再生混凝土微粉(CRCF)作为吸附剂,针对硝酸铅配制的铅污染溶液开展吸附试验,并测试分析了吸附剂的物相、微观结构和稳定性。研究表明,CRCF对Pb^(2+)具有良好的吸附效果,24 h后可达到93.1%(质量分数,下同)的去除率;CRCF对Pb^(2+)的吸附稳定性较高,吸附后仅有极少量的Pb^(2+)浸出;吸附反应中,Pb^(2+)静电吸附在CRCF表面,与CRCF发生离子交换并在表面形成碳酸盐沉淀,最终主要以碳酸盐的形式固定在CRCF中;CRCF可作为一种低成本的Pb^(2+)高效吸附剂,可有效应用于含铅废水的治理,实现废物资源化再利用。

建筑垃圾再生微粉性能研究及应用

为了探索一条水泥厂、搅拌站和建筑垃圾处理厂协同处置利用建筑垃圾再生微粉的较为经济的措施,对废旧混凝土和废砖的粉磨时间对再生微粉细度和粒度分布的影响、再生微粉的需水量和活性的变化规律以及再生微粉生产水泥和混凝土时的性能进行研究。结果表明:再生混凝土相对再生砖,物料易磨性差异大,颗粒分布分峰明显,峰宽更大,且均匀性系数较低;随着再生微粉的粉磨时间和细度的不断增加,再生微粉的细度不断变细,再生微粉需水量增加,活性指数也不断提高,但粉磨能力逐渐下降,30 min粉磨时间性价比最高;适量的再生粉应用于水泥厂和搅拌站生产水泥或混凝土时,产品性能满足生产要求。

不同硫酸盐溶液对再生微粉混凝土抗压强度的影响

为了研究不同硫酸盐环境对再生微粉混凝土耐久性能的影响,将再生微粉以不同取代率取代水泥后制备的混凝土分别半浸泡于质量分数为10%的Na_(2)SO_(4)溶液、质量分数为10%的MgSO_(4)溶液中,考察再生微粉混凝土抗压强度随泡时间的变化规律,探究再生微粉混凝土在不同硫酸盐溶液中抵抗硫酸盐侵蚀的性能及再生微粉混凝土的劣化机理。结果表明:当再生微粉的取代率为20%时,再生微粉混凝土抗硫酸盐侵蚀能力最强,再生微粉混凝土半浸泡Na_(2)SO_(4)溶液180 d后,上部抗压强度最低为40.44 MPa。再生微粉混凝土半浸泡于MgSO_(4)溶液180 d后,上部抗压强度最低为47.81 MPa。再生混凝土浸泡于硫酸钠溶液中主要产生物理破坏和化学破坏,浸泡于硫酸镁溶液中主要产生化学破坏;物理破坏主要是硫酸钠结晶的生成,化学破坏主要产生膨胀性物质生成,导致混凝土破坏。

再生混凝土微粉对沥青及沥青混合料性能的影响

采用再生混凝土微粉(RCP)替代矿粉(MP)作为沥青混合料的填料以有效回收利用RCP。首先进行软化点、针入度和布氏黏度等沥青性能测试,对比分析了RCP与MP对沥青物理性能影响的差异性;然后通过冻融劈裂试验、高温车辙试验与低温弯曲试验,评价了RCP对沥青混合料试件的水稳定性、高温性能和低温性能的影响。结果表明:RCP显著地提升了沥青的高温性能与黏稠度,且不会降低沥青对温度的敏感性;采用RCP替代MP粉后,沥青混合料仍具有较好的水稳定性,能经受3次冻融循环造成的水侵蚀;RCP增强了沥青混合料的高温抗车辙性能,虽会稍微降低沥青混合料的低温抗裂性,但沥青混合料路用性能仍能满足规范要求。

高延性再生微粉混凝土抗拉性能试验研究

为了实现建筑固废的资源化利用,以再生微粉为研究对象,探究了PVA纤维掺量、水胶比、砂胶比、再生微粉替代率、减水剂掺量对再生微粉混凝土抗拉性能的影响规律。试验研究表明,水胶比是影响高延性再生微粉混凝土抗拉强度的最主要因素,随着水胶比的增大,抗拉强度逐渐降低;PVA纤维掺量是影响抗拉强度的次要因素,当PVA纤维掺量为1.5%时,抗拉强度达到最大,随后随PVA纤维掺量而降低;再生微粉掺量在25%时抗拉强度达到峰值,如果掺量继续增加,抗拉强度将下降。适量的再生微粉可以改善高延性再生微粉混凝土的应变硬化性能,因此具有较好的推广应用前景。

纤维增强的再生微粉混凝土工作性及抗压性能试验研究

以再生微粉混凝土为研究对象,探究了PVA纤维掺量、水胶比、砂胶比、再生微粉替代率、减水剂掺量等因素对再生微粉混凝土工作性及抗压性能的影响规律。研究表明,随PVA掺量、再生微粉掺量增加,拌合物流动度降低;当水胶比为0.24和0.28时拌合物保水性较好;再生微粉吸水率较高,使得流动性降低,即使添加过量减水剂也会出现泌水现象;各因素对再生微粉混凝土28 d抗压强度影响的主次顺序是水胶比>减水剂>再生微粉掺量>砂胶比>PVA纤维掺量;再生微粉掺量在25%时试件抗压强度最高。

硫酸盐干湿循环下再生复合微粉混凝土的劣化机理

将再生砖粉和再生混凝土粉混合组成再生复合微粉,取代部分水泥制备再生复合微粉混凝土,对其进行干湿循环下硫酸盐侵蚀试验和微观结构表征,并基于其微观结构演化过程建立了SO^(2-)_(4)侵蚀模型,揭示了硫酸盐侵蚀下再生复合微粉混凝土的劣化机理.结果表明:再生复合微粉混凝土的抗压强度损失率随着干湿循环次数的增加先降低后升高,且随着再生复合微粉取代率的增加,其变化幅度增大;低取代率的再生复合微粉较好地发挥了填充效应和成核作用,促进水泥水化,但其多孔性的初始缺陷提供了大量侵蚀通道,并造成孔隙内部压力分布不均,导致再生复合微粉混凝土的耐久性能加速劣化.

再生微粉混凝土轴压性能试验研究

研究再生微粉性能与应用技术对于资源化利用建筑固废物具有重要意义。文章以水胶比、再生微粉取代率、纤维种类及其掺量为参数,设计了8组配合比进行再生微粉混凝土轴心抗压和弹性模量试验,研究不同参数对再生微粉混凝土轴压性能的影响规律。结果表明:随着水胶比的增大,再生微粉混凝土的轴压强度和弹性模量呈下降趋势;而随再生微粉取代率的增大,再生微粉混凝土的轴压强度和弹性模量则呈先上升后下降的态势;两者在单掺1.9%聚乙烯醇(PVA)纤维时较低,在复掺0.2%玄武岩纤维和1.7%PVA纤维及单掺1.9%玄武岩纤维时较高,在复掺纤维时再生微粉混凝土延性较好。基于试验结果拟合了应力-应变曲线,建立了再生微粉混凝土的本构关系方程。

掺再生微粉和粉煤灰对混凝土力学性能影响的试验研究

为了对比再生微粉与粉煤灰掺量变化对混凝土的力学性能影响规律,本论文采用再生微粉和粉煤灰分别以掺量为0%、10%、20%、30%、40%去取代水泥配制C40混凝土试块,研究再生微粉和粉煤灰随掺量和龄期增加对混凝土力学性能的影响规律。通过试验对比发现:再生微粉掺量在合理的范围内取代水泥能发挥比粉煤灰更好的力学性能。试验结果表明:粉煤灰最佳掺量为10%,再生微粉的最佳掺量为20%。当再生微粉的掺量小于20%时,再生微粉混凝土(RMC)抗压强度高于对照组混凝土(NC)且略低于粉煤灰混凝土(FAC),当再生微粉掺量大于20%时,再生微粉混凝土的7d、14d、28d抗压强度均高于对照组混凝土和掺粉煤灰的混凝土。

基于化学方法的再生混凝土微粉改性研究

主要从化学方法出发,研究了Na2SiO3溶液改性、盐酸改性和水煮改性对再生混凝土微粉的改性效果,并从亲水系数、德国矿粉值、亚甲蓝值以及表观相对密度这4个方面进行对比,结果表明使用盐酸改性再生混凝土微粉的方案是最优的。

基于废弃混凝土再生二灰碎石的应用研究

回弹法检测废弃混凝土构件并快速分级生产不同质量等级再生骨料及再生粉状颗粒,添加石灰及粉煤灰配制二灰碎石。设计正交实验,通过重型击实、无侧限抗压强度等试验分析再生骨料质量、二灰掺量、再生粉状颗粒等因素对其性能影响规律并得出最佳配比范围。试验表明,再生骨料及再生粉状颗粒可以不同程度替代天然骨料及粉煤灰,配置力学性能满足承载基层要求的半刚性基层材料。

再生混凝土微粉的性能及其国内外研究现状分析

本文介绍了再生混凝土微粉的概念,并结合有关文献分析了再生混凝土微粉的性能,在此基础上综合分析了再生混凝土微粉在国内外的研究和应用现状。

纳米C-S-H掺量对再生砂浆力学性能的影响

为了提高再生砂浆的早期力学性能,采用纳米水化硅酸钙(C-S-H)对再生砂浆进行改性,并对其增强机理进行了探讨。同时,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)等微观测试方法对纳米C-S-H改性再生砂浆的微观结构进行了测试。结果表明,纳米C-S-H的增强效果显著,再生砂浆的7d抗压和抗折强度分别达到33.5MPa和2.3MPa,相对于未添加C-S-H的试样分别提高了31.4%和27.8%。SEM照片显示,添加纳米C-S-H后,再生砂浆基体更加致密;XRD结果表明,随着纳米C-S-H的添加,再生砂浆的水化产物含量增加;MIP结果表明,纳米C-S-H细化了孔结构,再生砂浆的孔隙率明显降低。