SAC-P·Ⅱ体系对废旧混凝土再生砂粉制备的灌浆材料性能研究

以SAC-P·Ⅱ(硫铝酸盐-Ⅱ型硅酸盐水泥)复合体系为胶凝材料,对以废旧混凝土再生砂粉作为骨料制备水泥基灌浆材料的流动度、抗折抗压强度、拉伸粘结强度、泌水率及竖向膨胀率等性能的影响研究。结果表明:随着SAC水泥掺入比例的增加,30min流动度明显降低,1d和3d抗折及抗压强度增幅较大,而28d抗折及抗压强度则增长幅度不大;P·Ⅱ水泥收缩较大,SAC水泥具有微膨胀性能,故SAC水泥比例越高,同等膨胀剂用量条件下,竖向膨胀率增大,反之降低;同等胶凝材料用量下,SAC水泥比例高,拉伸粘结原强度、浸水后及热老化均表现为降低,与扫描电子显微镜(SEM)微观结构显示一致;综合考虑各项性能,推荐SAC-P·Ⅱ复合体系灌浆料中SAC水泥比例为不超过80%。

混凝土再生砂颗粒级配对水泥砂浆性能的影响

混凝土再生砂因其本身质量较差,在配制水泥砂浆过程中,其颗粒级配对水泥砂浆的和易性和抗压强度的影响就显得尤为显著。以不同级配的混凝土再生砂配制水泥砂浆,分析了混凝土再生砂颗粒级配对水泥砂浆和易性和抗压强度的影响。试验结果表明,仅通过混凝土再生砂的细度模数和空隙率是无法完全反映混凝土再生砂的优劣情况;当原材料和配合比一致时,混凝土再生砂颗粒级配对水泥砂浆的影响很大;按GB/T 25176—2010中Ⅱ区级配中值制作的混凝土再生砂配制的水泥砂浆具有较好的和易性和较理想的抗压强度。建议相关再生骨料厂家宜适当调整制砂工艺,优化筛分系统,严格控制混凝土再生砂的出厂质量。

粗骨料取代率对机制砂再生混凝土高温性能的影响

为探究不同粗骨料取代率对机制砂再生混凝土(RCM)高温性能的影响,以不同粗骨料取代率(0%、20%、40%、60%、80%、100%,质量分数)制备RCM并研究其单面受高温后的表面形貌、质量损失率、抗压强度、荷载变形曲线及微观形貌。结果表明,粗骨料取代率在40%~60%时,在低于600℃的高温试验下RCM表现良好。当温度在200℃时,各组试块表面形貌变化不大,质量损失率较小,抗压强度略微上升;当温度在400℃时,各组试块表面开始出现裂缝,质量损失率为4.35%~6.47%,抗压强度开始下降,此时粗骨料取代率影响不大;当温度达到600℃时,表面形貌变化明显,质量损失率上升到6.42%~8.70%,抗压强度最终降低到基准强度的80%左右,此时粗骨料取代率在40%~60%的试块表现良好;当温度达到800℃时,各组试块表面形貌变化进一步加剧,粗骨料取代率大于60%的试块受影响非常明显,同时各类性能参数表明混凝土已完全丧失工作性能。

再生砂混凝土毛细吸水特性研究

为了探明再生砂混凝土的毛细吸水特性,研究了再生砂掺量(0%、30%、50%、70%、100%,质量分数)、再生砂微粉含量(3%、7%、10%,质量分数)、水胶比(0.37、0.45、0.58)、矿物掺合料品种和掺量、再生砂预湿程度(0%、50%、100%)、硅烷浸渍处理等因素对再生砂混凝土抗压强度与毛细吸水性能的影响,分析了不同再生砂掺量的混凝土孔结构与毛细吸水系数的关系。结果表明:再生砂混凝土0~240 min和240~1 440 min两阶段的毛细吸水量皆与时间的平方根之间呈线性关系;随着再生砂掺量和微粉含量的增加,混凝土的毛细吸水系数逐渐增大,再生砂掺量超过50%时,会显著影响混凝土的毛细吸水性能和强度;通过降低水胶比、增大再生砂的预湿程度、掺入三元复合矿物掺合料(15%粉煤灰+15%矿渣粉+8%硅灰)以及对混凝土表面进行硅烷浸渍处理,均可以降低再生砂混凝土的毛细吸水系数。随着再生砂掺量的增加,混凝土的孔隙率和临界孔径增大,进而导致混凝土毛细吸水系数增加。

再生砂粉混凝土抗压强度与细观损伤研究

为研究再生砂粉混凝土的力学性能及细观损伤,本文基于Python语言对ABAQUS软件进行了二次开发编程,建立了考虑骨料、新老砂浆基体和界面过渡区的多相三维混凝土有限元模型,并通过抗压强度试验验证有限元模型的有效性。结果表明,本文建立的再生砂粉混凝土细观模型可有效模拟其力学性能和细观损伤情况,抗压强度实测值与模拟值的误差较小,不超过10.65%;再生砂粉混凝土试块破坏整体呈“X”形式,与试验现象基本一致,初始损伤出现在界面过渡区处,然后逐渐发展直至贯通,随着再生细骨料及再生微粉含量的增多,其损伤扩展程度更加严重,并且其力学性能也随之下降。

海水海砂再生混凝土的基本力学性能

利用海水、原状海砂及再生粗骨料,制备了设计预期强度为C20~C50的海水海砂再生混凝土。通过240个标准立方体(150mm×150mm×150mm)和96个棱柱体(150mm×150mm×300mm)试件,完成了工作性能、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,研究了海水海砂再生混凝土的基本力学性能;最后基于试验数据,得到了海水海砂再生混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度关系公式以及弹性模量与轴心抗压强度关系公式。结果表明:海水海砂再生混凝土工作性能良好,C40和C50强度等级的坍落度比一般再生混凝土分别提高5%和33%;立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随着龄期变长而增加,且长期强度趋于稳定;与普通混凝土相比,海水海砂再生混凝土7d立方体抗压强度提高13%~52%,28d抗压强度降低约5%,90d抗压强度降低约15%,180d抗压强度降低18%~29%;海水海砂再生混凝土28d弹性模量比普通混凝土略有降低,降低幅度在14%以内;再生粗骨料对混凝土力学性能、工作性能的影响大于海水海砂。

建筑垃圾再生混合砂混凝土力学性能试验研究

为实现建筑垃圾的再生利用和特细砂的大宗利用,将废混凝土再生粗砂、废砖再生粗砂分别与特细砂掺配,得到建筑垃圾再生混合砂,研究其对混凝土表观密度、和易性、抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。试验结果表明,建筑垃圾再生混合砂替代天然砂配制混凝土,可达到设计和易性和强度要求,并有利于降低容重;废砖再生混合砂混凝土的韧性优于普通混凝土,而废混凝土再生混合砂混凝土的韧性劣于普通混凝土。

钢管海砂再生混凝土轴压性能试验与分析

以再生粗骨料取代率和海砂中的Cl-含量为主要参数,完成了18个钢管海砂再生混凝土轴压试验,分析了再生粗骨料取代率、海砂中的Cl-含量对试件破坏特征和受力变形的影响.结果表明:钢管海砂再生混凝土受力过程与普通钢管混凝土相似,包含弹性、弹塑性和破坏3个阶段,其主要破坏模式为斜剪破坏;试件峰值荷载随着再生粗骨料取代率和海砂中的Cl-含量的增加而略有降低;峰值应变随着再生粗骨料取代率的增加而增大,随着Cl-含量的增加先增大后减小.同时,对比分析了不同规范的峰值荷载公式计算值与试验值的差异,并根据试验数据对钢管海砂再生混凝土轴压应力-应变全曲线计算模型进行了拟合.

海水海砂再生混凝土与玻璃纤维增强塑料筋黏结性能

采用标准立方体中心拔出试验,测试了不同组分及不同强度混凝土与玻璃纤维增强塑料(GFRP)带肋筋之间的黏结滑移性能.结果表明:再生粗骨料的使用降低了混凝土与GFRP筋之间的黏结强度,海水、海砂的使用对混凝土的黏结强度基本没有影响;不同组分混凝土与GFRP筋的黏结滑移曲线相似,无明显差别;与普通混凝土相似,海水海砂再生混凝土与GFRP筋的黏结强度随着混凝土的立方体抗压强度增加而增加.采用4种不同适用于GFRP筋的黏结滑移本构模型对试验数据进行了拟合,结果表明:4种模型均能较好地拟合本次试验曲线,其中,Malvar模型拟合程度最高.

机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱大偏心受压裂缝控制试验研究

为深入研究机制砂再生粗骨料混凝土结构的性能,本研究进行了12根机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的大偏心受压性能试验,研究了长细比和初始偏心距变化对配筋柱在大偏心轴向压力作用下的正截面抗裂度、裂缝分布和裂缝宽度的影响规律,并通过与现行规范相应计算公式的计算结果对比,分析了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的大偏心受压裂缝的特性,给出了正截面抗裂度和裂缝宽度的计算建议.

环保型无砂再生透水混凝土配合比设计分析

环保型无砂再生透水混凝土在施工中被广泛应用,因其环境友好型的配合比设计,得到了好评,使得施工企业获得了很好的经济效益和社会效益。本文围绕环保型无砂再生透水混凝土的水灰比展开论述,期望能够通过配合比的研究,为工程提供较为合理、高效的原材料。

机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁正截面抗裂试验研究

介绍了14根机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁正截面开裂弯矩试验的结果.试验中考虑了机制砂再生粗骨料混凝土强度和配筋率的变化.试验结果验证了各现行规范中关于截面抵抗矩塑性系数的计算公式对机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁的适用性.但因机制砂再生粗骨料混凝土梁的开裂弯矩小于普通钢筋混凝土梁的开裂弯矩,所以需要对现行规范中关于截面抵抗矩塑性系数的计算公式进行修正.根据统计分析结果,建议采用普通钢筋混凝土梁开裂弯矩乘以折减系数的方法计算机制砂再生粗骨料混凝土配筋梁的正截面开裂弯矩.

机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱偏心受压承载力的计算方法

介绍了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱的小偏心和大偏心受压承载力试验成果,分析了长细比和初始偏心距分别对配筋柱正截面应变分布、混凝土和钢筋应变、侧向挠度、破坏形态、极限承载力等的影响规律.通过与现行规范相应计算公式的计算结果对比,基于混凝土材料性能与结构受力的相关机理,系统分析了机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱偏心受压承载力的主控因素,并对偏心受压承载力的计算提出了建议.

沙漠砂再生混凝土力学性能试验研究

为进一步拓展新疆地区丰富的沙漠砂资源在建筑材料领域的应用,本研究以沙漠砂部分替代天然河砂,以实验室自产再生粗骨料部分替代碎石配制沙漠砂再生混凝土,研究2种骨料掺量对沙漠砂再生混凝土力学性能的影响。研究中选取的沙漠砂和再生粗骨料的掺量均为0、20%、40%、60%,并在每个取代率水平下设定恒定不变的减水剂掺量、灰砂比以及水胶比等参数,浇筑不同配合比的混凝土,通过对比分析得到混凝土强度与沙漠砂取代率和再生粗骨料取代率之间的关系,提出在同时考虑材料强度要求和资源利用效率下沙漠砂和再生粗骨料的合适掺量分别为20%、40%。试验结果证明沙漠砂再生混凝土能满足材料的基本力学要求,具有工程实用价值。

约束海砂再生混凝土柱轴压试验研究

为研究约束海砂再生混凝土柱轴压试验的变形性能与破坏特征,分析了不同管材类型、再生粗骨料取代率与海砂氯离子浓度对其的影响。结果表明:玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced plastics,GFRP)管约束海砂再生混凝土与钢管海砂再生混凝土破坏模式相近,但前者破坏较为突然;GFRP管约束海砂再生混凝土的破坏模式为管材纤维环向拉裂、核心混凝土压碎,而钢管海砂再生混凝土的破坏模式为钢管中部鼓曲、核心混凝土剪压破坏;因再生粗骨料取代率、海砂氯离子浓度的提高,GFRP管约束海砂再生混凝土与钢管海砂再生混凝土的峰值应力都会降低;再生粗骨料的取代率越高,GFRP管约束海砂再生混凝土与钢管海砂再生混凝土的峰值应变越大;不同约束管材条件下,试件承载力略有变化。最后,提出了针对GFRP管约束海砂再生混凝土和钢管海砂再生混凝土的轴压受力计算公式。

无砂再生透水混凝土的孔隙率及含水率数值模拟

为了量化分析无砂再生透水混凝土的强度,需要进行无砂再生透水混凝土的孔隙率及含水率数值分析,提出基于刚度变化力学性能评估的无砂再生透水混凝土的孔隙率及含水率数值模拟方法。构建无砂再生透水混凝土的孔隙率量化特征分析模型,以弹塑性滞回力、孔隙水压力的离散分布特征为约束参量,分析了负荷加载下无砂再生透水混凝土的弹性模量、残余应变力与地基孔隙水压力的本构关系模型。结合无砂再生透水混凝土的孔隙率变化特征,进行含水率数值模拟。测试结果表明,采用该方法进行无砂再生透水混凝土的孔隙率及含水率数值模拟的准确性较高,可靠性较好,无砂再生透水混凝土孔隙水压力的特征数值模拟的准确性较好。

GFRP管约束海砂再生混凝土轴压性能试验研究

通过GFRP管约束海砂再生混凝土短柱轴压试验,分析了海砂氯离子浓度与再生骨料取代率对试件受力性能影响。研究表明:GFRP管约束海砂再生混凝土的破坏模式为混凝土压碎、GFRP管断裂。再生粗骨料取代率和海砂氯离子含量越高试件承载力越小。而峰值变形随再生粗骨料含量的增加而增大,随海砂氯离子含量的提高而降低。最后,基于试验结果总结了GFRP管约束海砂再生混凝土的受力特点,所得结果为海砂再生混凝土构件的推广应用提供了基础。

建筑垃圾再生砂粉制备绿色混凝土方案及实施办法

建筑垃圾再生砂粉绿色混凝土是双掺建筑垃圾再生砂粉和再生微粉质量分数为70%或以上而制备的无粗骨料轻质混凝土及其制品,属于“建筑垃圾细粉料再生利用技术”国家重点节能低碳技术(2017)。

GFRP管约束海水海砂再生混凝土短柱轴压有限元分析

为了更深入研究GFRP管约束海水海砂再生混凝土短柱在轴压荷载作用下的受力机理,在相关试验研究的基础上,通过利用Abaqus软件建立起简化的GFRP管约束海水海砂再生混凝土短柱有限元分析模型,并对轴压全过程进行数值模拟,研究结果表明:数值分析结果与试验结果大体符合,简化模型能对试验过程作出大致的预测。

建筑垃圾再生混合砂砂浆性能试验研究

将建筑垃圾中分拣出的废混凝土和废砖破碎为再生粗砂,部分取代特细砂配成建筑垃圾再生混合砂,固定稠度和胶砂比,通过对比试验研究了废混凝土再生混合砂、废砖再生混合砂、废混凝土和废砖再生混合砂、特细砂和天然中砂对砂浆抗压强度和抗折强度的影响规律,并进行了机理分析和应用可行性判断。