不同影响因素下粉煤灰再生保温混凝土力学与导热性能分析

制备了粉煤灰再生保温混凝土,分析了其抗拉压强度和导热性能随再生骨料替代量、粉煤灰掺量、玻化微珠掺量和水胶比等因素的变化规律。研究成果表明:粉煤灰再生保温混凝土的抗压和抗拉强度随再生骨料取代量和水胶比的增大而呈指数衰减式减小,随粉煤灰掺量和玻化微珠掺量的增大是先增大而后减小;粉煤灰再生保温混凝土的导热性能随再生骨料取代量、玻化微珠掺量和水胶比的增大而减小,随粉煤灰掺量的增大则先增大而后减小。

盐冻循环下粉煤灰再生混凝土性能劣化规律及寿命预测

为研究粉煤灰再生混凝土在高寒、盐渍土地区的耐久性问题,以质量分数为3%的NaCl和5%的Na_(2)SO_(4)混合溶液为冻融介质,采用快冻法对不同粉煤灰掺量的再生混凝土进行冻融循环试验,测定各组试件的质量损失、抗压强度以及相对动弹性模量的数据,研究粉煤灰再生混凝土在盐冻耦合作用下的性能劣化规律,并通过抛物线损伤模型预测再生混凝土的耐久性寿命。研究结果表明:在盐冻侵蚀作用下,不同掺量粉煤灰再生混凝土的相对动弹性模量和抗压强度变化均呈现前期平缓下降,后期快速下降的趋势,而质量损失率则前期缓慢增长,后期快速增加;抛物线模型能较好表征粉煤灰再生混凝土在复合盐环境下的冻融损伤,其模型拟合曲线与试验结果符合较好,具有较高的精度;当粉煤灰掺量为20%时,再生混凝土的抗冻耐久性寿命最长。

粉煤灰再生混凝土配筋梁的受弯性能研究

研究了再生粗骨料取代率(0、30%、60%、100%)对粉煤灰混凝土基本力学性能的影响,并设计制作了4根相同配筋率的试验梁,分析了其受弯破坏情况。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,粉煤灰混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量均先增大后减小;粉煤灰再生混凝土试验梁的正截面应变服从平截面假定,随着再生粗骨料取代率的增加,试验梁的延性和开裂荷载基本呈降低趋势,裂缝数量、裂缝最大宽度和屈服荷载均先增大后减小,极限荷载呈先增大后减小再增大的趋势。

粉煤灰再生混凝土力学性能试验研究

利用试验检测机构废弃的混凝土试块作为再生粗骨料的原材料,配制不同粗骨料取代率的混凝土,再加入适量粉煤灰,制成试件(取代率分别为0、30%、60%和100%),用于混凝土立方体抗压、劈裂抗拉、轴心抗压和弹性模量试验,通过观察其破坏过程和破坏形态,获取荷载-位移全过程曲线,研究并提出了本构方程。试验结果表明,粉煤灰再生骨料混凝土与天然骨料混凝土相比,各项力学指标随着再生骨料取代率的增大先是呈现增长趋势,当达到峰值后,各项力学指标均下降;两者的应力-应变曲线具有相似的形状,在上升阶段,再生混凝土与天然混凝土的应力-应变曲线变化不大,但在下降段再生混凝土的应力-应变曲线急剧下降。

粉煤灰-矿渣再生混凝土抗压强度及尺寸效应研究

以粉煤灰和矿渣掺入方式和掺量为变量,设计24组C30再生粗骨料混凝土,对再生混凝土的抗压强度进行了研究。试验结果表明,粉煤灰或矿渣单掺时,再生混凝土的抗压强度随矿物掺料的掺量增加呈现先上升后下降趋势,同等掺量下矿渣单掺优于粉煤灰单掺;双掺时保持粉煤灰或矿渣掺量20%不变,再生混凝土立方体和轴心抗压强度随另一种微细矿物掺量的增加同样呈现先上升后下降趋势,双掺较单掺方式对再生混凝土抗压强度的提升效果更佳,且再生混凝土的抗压强度存在明显的尺寸效应。单掺粉煤灰或矿渣时再生混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度换算系数随其掺量增加而增大,双掺则稳定保持在0.85±0.02。此外,论文还建立了不同微细矿物掺料条件下再生混凝土抗压强度换算系数的修正公式,验证结果表明公式预测误差较小。建议实际工程再生混凝土配制采用粉煤灰和矿渣双掺方式,且掺量控制在25%以内。

粉煤灰掺量对全再生自密实混凝土工作性能与力学性能的影响

本文使用再生粗骨料全部替代天然粗骨料,用粉煤灰分别替代20%、30%、40%、50%和70%(质量分数)水泥,制备了不同水胶比(0.36、0.40和0.45)的全再生自密实混凝土,通过抗折强度试验和抗压强度试验,分析了粉煤灰掺量和水胶比对全再生自密实混凝土性能的影响规律,得到了粉煤灰的合理掺量,提出了适用于全再生自密实混凝土抗折强度的计算公式。结果表明:当粉煤灰掺量由20%增至40%时,所有全再生自密实混凝土拌合物的坍落扩展度呈先增加后降低趋势,且均表现出良好的间隙通过能力,但混凝土拌合物扩展时间T_(500)受粉煤灰的影响不显著;随着粉煤灰掺量增加,全再生自密实混凝土的抗压强度和抗折强度均呈先增加后降低趋势,抗折强度受粉煤灰掺量的影响程度要高于抗压强度;全再生自密实混凝土抗压强度和抗折强度受水胶比的影响程度相同;综合粉煤灰掺量对全再生自密实混凝土工作性能和力学性能的影响,建议粉煤灰对水泥的取代率为30%。

高温作用下粉煤灰再生混凝土损伤演化规律与损伤特性

以粉煤灰、氢氧化钠、矿渣、硅酸钠等为原料,对高温作用下粉煤灰再生混凝土损伤演化规律与损伤特性进行了研究。结果表明:在粉煤灰掺量相同时,随着温度的升高,试件残余抗压强度比逐渐降低。在自然冷却下,经455℃、655℃高温作用后,粉煤灰掺量在25%、15%混凝土的残余抗压强度有所增加,比常温下分别提高6.73%、32.68%。掺量为35%的混凝土,255℃时抗压强度低于常温。在掺量为45%、55%时,强度比掺量为0的明显小。在自然冷却下,残余抗压强度很明显要高于喷洒冷却下的强度,通过对自然冷却和喷淋冷却两种状态下的残余抗压强度进行检测,前者是后者的1.716倍。除常温和455℃外,普通混凝土峰值应力要大于相应粉煤灰混凝土峰值应力。在同一温度下,各种粉煤灰掺量混凝土的声速值及回弹值随粉煤灰掺量的增大逐渐变小。在喷淋冷却、自然冷却下,粉煤灰混凝土声速值及回弹值所受影响较小。

建筑用不同取代率粉煤灰再生混凝土的力学性能及耐久性能研究

以废弃混凝土为再生骨料,采用湿法粉磨处理I级粉煤灰,制备出不同取代率粉煤灰再生混凝土,通过XRD、SEM、力学性能测试、干缩率测试等手段,研究了不同取代率的I级粉煤灰对再生混凝土的力学性能和耐久性能的影响。结果表明,湿法粉磨处理后的粉煤灰表面玻璃体被破坏,火山灰效应增强,从而提高了再生混凝土的水化速率,使水化产物C—S—H和AFt数量增加,混凝土密实度增大。粉煤灰再生混凝土的抗压强度随粉煤灰取代率的增大先增大后降低,粉煤灰取代率45%的混凝土的抗压强度最大为42.05 MPa,其水化产物Ca(OH)_(2)的含量最多为11.742%。挠度测试表明,粉煤灰取代率45%的混凝土屈服阶段对应的载荷为217 N,挠度最大为1.7 mm,在28 d时粉煤灰取代率45%的混凝土的干缩率最低为1.021×10^(-4)。综合可知,粉煤灰取代率45%的混凝土性能最优。

不同粉煤灰掺量再生混凝土氯离子渗透性试验研究

为探究再生混凝土氯离子渗透性能与粉煤灰掺量之间的关系,文中对不同粉煤灰掺量下再生混凝土氯离子渗透性展开试验研究。结果表明,掺入粉煤灰有利于改善再生混凝土试件抗氯离子渗透性能。掺入粉煤灰会直接影响再生混凝土6 h导电量,且6 h导电量随粉煤灰掺量增加而降低,其中,掺量较低时降速较快,掺量达到20%以上时降速放缓,推荐掺加20%粉煤灰制备再生混凝土。氯离子自然扩散试验法用于定量评定再生混凝土氯离子渗透性,其结果更加精准。

粉煤灰及硅灰对再生粗骨料混凝土抗冲磨性能的影响研究

为探究再生混凝土采用不同再生粗骨料取代率时的抗冲磨性能差异,文中就粉煤灰及硅灰对再生粗骨料混凝土抗冲磨性能的影响进行研究。结果表明,随着再生骨料取代率提高,混凝土抗冲磨性能逐渐降低;硅灰的掺入有助于强化混凝土抗冲磨性能,而粉煤灰的掺入会对其产生不利影响;复掺粉煤灰和硅灰条件下,两者比例不同则混凝土抗冲磨性能所受影响也有不同,其中,掺加5%硅灰和15%粉煤灰时,再生混凝土具有良好抗冲磨性能且高于基准混凝土。

粉煤灰不同掺加方式对再生骨料混凝土弹性模量的影响研究

为探究再生混凝土复掺矿粉和粉煤灰、单掺粉煤灰下弹性模量差异,文中就粉煤灰不同掺加方式对再生骨料混凝土弹性模量的影响展开研究。结果表明,掺入再生骨料的各组混凝土试件具有低于常规混凝土的弹性模量,单掺粉煤灰后混凝土弹性模量进一步降低。而复掺粉煤灰与矿渣后混凝土弹性模量与粉煤灰和矿渣掺入比例有关,其中粉煤灰掺量为10%、矿渣掺量为20%时试件具有较高弹性模量。对于复掺粉煤灰和矿渣的再生混凝土,其抗压强度与弹性模量之间具有良好相关性,并通过回归计算得到经验公式。

纤维对粉煤灰再生空心墙体抗震性能的影响研究

为了研究添加粉煤灰的再生混凝土墙体的抗震性能,通过对粉煤灰再生混凝土空心剪力墙进行拟静力加载试验,得到墙体在开始受力至产生形变期间,所受力与位移的关系,对比添加无纤维、聚丙烯纤维和聚丙烯-钢混合纤维制成混凝土相应的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线等。结果表明,使用添加混合纤维的粉煤灰的再生混凝土而制成的墙体具有刚度大、自重轻、抗震性能良好等优势,符合抗震要求,说明了添加粉煤灰的再生混凝土大空心墙体可以应用于普通低矮建筑中。

钢纤维粉煤灰再生混凝土强度正交试验研究

利用正交试验方法对钢纤维粉煤灰再生混凝土(以下简称再生混凝土)的强度性能进行了试验,考察了粉煤灰取代率(质量分数)、钢纤维掺量(体积分数)和再生粗骨料取代率(质量分数)对再生混凝土28d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并对试验结果进行了系统分析.结果表明:粉煤灰取代率对再生混凝土抗压与抗折强度的影响规律一致,但对其劈裂抗拉强度的影响规律却不相同;再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大,但钢纤维掺量对劈裂抗拉和抗折强度的影响显著,对抗压强度的影响较小;再生粗骨料取代率对抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响规律基本一致,强度总体上随再生粗骨料取代率的增大而增大.要使再生混凝土强度得到提高,需降低粉煤灰的取代率,增大钢纤维掺量和再生粗骨料取代率.当粉煤灰取代率在30%以内、钢纤维掺量在1.8%以内时,粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响最大,其次是再生粗骨料取代率,最次是钢纤维掺量;钢纤维掺量对再生混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度的影响最大,其次是粉煤灰取代率,最次是再生粗骨料取代率.

粉煤灰和硅粉对再生混凝土力学性能影响的试验研究

通过试验研究了粉煤灰掺量和硅粉掺量对再生混凝土力学性能的影响,并初步探讨了其影响机理。试验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,再生混凝土抗压、抗拉强度逐渐降低,但对抗折强度影响不大,粉煤灰再生混凝土早期强度增长速率较普通再生混凝土低。硅粉的复合掺入,使再生混凝土抗压强度、抗折强度显著增长,并提高了其早期强度增长速率,但抗拉强度增长较为有限。

粉煤灰与矿渣对再生骨料混凝土力学性能影响的研究

研究了粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣双掺对再生骨料混凝土(RAC)力学性能的影响,并初步探讨了其影响机理;建立了再生骨料混凝土立方体抗压强度与抗折强度、劈拉强度的相关关系式。试验结果表明:粉煤灰单掺降低了再生骨料混凝土的强度和弹性模量;粉煤灰与矿渣双掺对混凝土强度和弹性模量的影响随两者组合比例不同而有显著差异。

粉煤灰、矿粉与再生粗骨料混凝土配合比设计正交试验研究

在宁夏地区特有条件下通过正交设计研究不同水胶比、不同再生粗骨料掺量、粉煤灰、矿粉掺量等因素在不同水平下对普通再生混凝土坍落度及抗压强度的影响。正交试验表明影响再生混凝土强度的主要因素依次为水胶比、再生骨料掺量、矿粉、粉煤灰掺量;同时通过正交分析,提出了本设计普通再生混凝土的最佳配合比。

粉煤灰掺量对再生混凝土力学性能和抗冻性的影响研究

研究粉煤灰掺量、再生粗骨料取代率对再生混凝土抗压强度和抗折强度的影响,并对再生混凝土在不同冻融循环次数下的抗压强度和质量损失率进行了研究。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,再生混凝土抗压强度呈先增大后降低的趋势,当粉煤灰掺量为15%,再生粗骨料取代率为30%时,再生混凝土的抗压强度达到最大;粉煤灰掺量对抗折强度提高幅度较小;在冻融循环低于50次时,试块抗压强度下降速度较缓,此后下降速度加快,当冻融循环达到150次时,强度损失最大;再生粗骨料取代率对试块的抗冻性影响高于粉煤灰掺量。建立了考虑再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量因素的冻融循环作用下再生混凝土抗压强度指数衰减规律预测模型。

粉煤灰再生混凝土基本性能研究

研究再生骨料质量及粉煤灰掺量等多因素影响下粉煤灰再生混凝土基本性能特征,并进行机理分析。将废弃混凝土构件经回弹检测进行快速分级,机械破碎并高温强化,参照普通混凝土配合比设计方法配制粉煤灰再生混凝土。试验表明:再生混凝土中掺加优质粉煤灰,能够改善其力学性能和表观质量,掺量适中时和易性会有所改善;随着粉煤灰掺量增加,早期强度有所降低,后期强度增长较大,等应变加载时,应力应变曲线与原生混凝土基本相同。再生骨料质量等级及掺量对粉煤灰再生混凝土性能影响较大,随着骨料质量等级下降,损伤变大,掺量增多时,坍落度下降明显,强度会略有降低,变形性能会有所改变,等应变加载时,应力应变曲线与原生混凝土明显不同。

掺粉煤灰再生混凝土疲劳性能试验研究

在室内进行了粉煤灰再生混凝土小梁的弯曲疲劳试验,采用威布尔模型,得到了粉煤灰再生混凝土的疲劳方程,并与普通水泥混凝土以及粉煤灰贫混凝土的疲劳方程做了比较.结果表明,粉煤灰再生混凝土的疲劳性能与普通水泥混凝土相似,特别是在应力水平较低部分基本一致,粉煤灰再生混凝土能够承受行车荷载的重复作用.

粉煤灰再生混凝土生命周期评价初探

本文使用生命周期评价(LCA)方法对掺与不掺粉煤灰的再生混凝土的环境影响进行评价。研究表明,再生混凝土是一种很好的环境材料(ecomaterial)。粉煤灰的掺入可以提高再生混凝土的绿色度。不掺粉煤灰的再生混凝土可以有效的减少油耗、CO、CxHy以及废弃物的排放,但并不能有效的减少混凝土的煤耗、CO2、NOx以及SO2排放量;而通过掺入粉煤灰可使再生混凝土的各项污染指标均得到有效的降低。