基于两参数Weibull分布的镁水泥再生细骨料钢筋混凝土抗盐可靠度评估

针对盐湖地区建筑结构受到恶劣气候环境和腐蚀性离子双重侵害现象,采用镁水泥再生细骨料钢筋混凝土来缓减构筑物寿命退化速度。通过掺加不同量的再生细骨料并将其埋置在盐渍土中进行恒电流通电加速试验,借助电化学工作站、超声波无损检测技术及SEM、XRD分析微结构演变机制,最后引入两参数Weibull分布函数退化过程对评价指标腐蚀电流密度icorr、相对动弹性模量建模进行可靠度评价。结果表明:掺入质量比为15%、30%和45%的细骨料时,Cl^(-)、CO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)侵蚀性离子随着再生细骨料掺量的增多侵入试件几率增大,内部结构损伤程度更加显著;大片、块状的锈蚀产物逐渐疏松内部结构导致劣化程度加深,15%、30%掺量试件低腐蚀程度,45%掺量试件则处于严重腐蚀;以动弹模量作为退化参数得到15%、30%、45%再生细骨料掺量试件的服役寿命分别为10000天、7500天、6000天;以腐蚀电流密度icorr得到45%掺量试件的工作寿命为4000天,钢筋腐蚀电流密度耐久性退化相对动弹模量更加敏感,对于镁水泥再生细骨料钢筋混凝土构件的日常维护与检测具有可观的指导意义。

改性再生细骨料对水泥砂浆的性能影响研究

文章用再生细骨料代替天然骨料,研究了再生细骨料取代量对水泥砂浆力学性能的影响,并且对再生细骨料进行改性,研究了不同改性方法对再生细骨料性能的影响,以及改性再生细骨料对水泥砂浆力学性能的影响。结果表明,未改性再生细骨料取代量为15%时,试样3 d、28 d的抗折强度和3 d、28 d的抗压强度分别为3.71 MPa、6.25 MPa和16.84 MPa、35.15 MPa。石粉溶液和VAE乳液复合改性的再生细骨料饱和面干吸水率最小,达到1.9%,较未改性再生细骨料试样的吸水率降低了81.37%,此时试样3 d、28 d的抗折强度和3 d、28 d的抗压强度分别为3.98 MPa、7.04 MPa和19.15 MPa、39.25 MPa。

再生细骨料水泥砂浆的力学性能研究

为了研究再生细骨料水泥砂浆的力学性能,设计了11种不同再生细骨料取代率的水泥砂浆标准试块进行轴心受压试验研究(取代率从0～100%,中间级差10%),观察了再生细骨料水泥砂浆的破坏形态,并获取了其极限强度等力学性能指标,同时对天然细骨料和再生细骨料的各物理指标进行试验测定。试验研究结果表明:再生细骨料与天然细骨料相比,其表观密度低、吸水率高、吸水速率快;再生细骨料砂浆流动性良好,但保水性较差;其抗压强度比天然细骨料水泥砂浆降低50%左右,不同细骨料取代率对再生水泥砂浆的抗压强度影响不大。

一种制革污泥-粉煤灰复合水泥基再生混凝土的制备方法

专利公开号:CN116606107A申请人:华北水利水电大学摘要:本发明属于混凝土制备技术领域,公开了一种制革污泥-粉煤灰复合水泥基再生混凝土的制备方法,制革污泥-粉煤灰复合水泥基再生混凝土按照质量份数由硅酸盐水泥、粉煤灰、制革污泥、碱性活化剂、细骨料、双粒级再生粗骨料以及水组成。细骨料为天然中河砂;双粒级再生粗骨料由4.75~9.5 mm、9.5~19.5 mm处理后的废弃混凝土路面按照1‥2的比例混合得到。碱性活化剂由硅酸钠溶液和NaOH混合得到。本发明采用制革污泥和粉煤灰部分取代水泥,利用建筑垃圾制备再生混凝土,并添加碱激发剂,改善了混凝土的力学性能,提高了其抗压强度和劈拉强度。

复杂环境下镁水泥钢筋再生细骨料混凝土的可靠性分析

为研究镁水泥钢筋再生细骨料混凝土在盐渍土环境中的服役寿命,通过控制再生细骨料的掺量制备镁水泥钢筋再生细骨料混凝土试件并暴露于西宁盐渍土地区,定期进行超声声速、电阻无损检测,结合SEM微观测试手段对试件内部结构损伤程度进行对比分析,基于维纳随机分布函数建立寿命模型.结果表明,存在有害离子和恶劣气候环境双重因素作用下,试件的动弹模量评价参数λ1先增后降,钢筋锈蚀评价参数λ2始终呈下降趋势;当分别掺入15%、30%和45%的细骨料时,Cl^(-)、CO^(2-)_(3)和SO_(4)^(2-)等侵蚀性离子随着再生细骨料掺量的增加侵入试件内部几率增大,与镁水泥水化产物反应生成的膨胀性晶体越多,导致基体内部结构损伤程度更加显著;λ1和λ2作为耐久性退化参数可以准确得到试件的可靠度函数,以λ1作为退化参数得到不同掺量试件的服役寿命分别为22 000d、20 000d、16 000d,以钢筋电阻值得到的服役寿命分别为16 000d、15 000d、12 000d,钢筋电阻耐久性变化更敏感,可用于钢筋混凝土构件的日常维护与检测.

混合再生细骨料水泥砂浆性能试验研究

研究了废弃混凝土和废弃黏土砖制成的混合再生细骨料的掺量(0、30%、60%、100%)和预湿时长(0、1/6 h、24 h)对砂浆流动性、抗压强度、抗折强度和干燥收缩性能的影响。结果表明:砂浆的初始流动度和流动度经时损失率随着再生细骨料掺量和预湿时长的增加而降低;随着再生细骨料掺量的增加,砂浆的抗压强度降低,抗折强度变化较小;砂浆的抗压、抗折强度随着再生细骨料预湿时长的增加呈增大趋势;由于再生细骨料的内养护作用,砂浆的干燥收缩量随再生细骨料掺量和预湿时长的增加呈减小趋势。

再生细骨料及矿物掺合料对再生砂浆强度及微观结构的影响

将不同来源的2种再生细骨料及矿物掺合料以不同的掺配方式掺入砂浆中,研究了再生砂浆强度及微观结构的变化。研究发现在水泥砂浆中掺入不同来源的再生细骨料后,随着取代率的变化再生砂浆强度表现出的变化趋势不同。在再生细骨料取代率为50%的情况下同时在水泥砂浆中掺加矿物掺合料,无论是单掺粉煤灰还是复掺粉煤灰和硅灰,再生砂浆在水化早期的强度均有明显下降,到了28d时强度均基本接近。从微观结构来看,掺加再生细骨料后,水泥石内部结构中有比较大的孔隙和微裂纹,但如果同时加入矿物掺合料,水泥凝胶体内部的孔隙减少,结构趋于致密。

再生细骨料掺量对矿用支护砂浆动态力学性能的影响

再生混凝土骨料的高孔隙率特性对砂浆抵抗冲击荷载具有积极作用,为研究再生细骨料水泥砂浆在复杂地下环境中应用于井下支护的可能性,制备了0、10%、30%、50%四种不同再生细骨料质量替代率的水泥砂浆。使用φ50 mm的分离式变截面霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)试验装置,对水泥砂浆进行0.25、0.35和0.45 MPa三种加载气压下的冲击试验,并测试再生细骨料水泥砂浆的静态抗压强度。通过比较不同替代率的再生细骨料水泥砂浆在不同冲击气压下的动态特性,研究再生细骨料砂浆的抗冲击性能。试验结果表明,随着替代率的提高,再生细骨料水泥砂浆的静态抗压强度呈先增长后降低的趋势,在替代率为10%时最大,替代率为30%以及50%时,其静态抗压强度也并未低于对照组;在相同冲击气压下,随着再生细骨料替代率的提高,试块所能承受的冲击荷载也随之提高;在相同替代率下,试块的动态抗压强度以及极限韧性随着冲击气压的增大呈现增加趋势;在应变率60.29~143.379 s^(-1)时,50%替代率再生细骨料砂浆的动态强度增长因子(DIF)均高于其他组,该替代率的水泥砂浆的动态抗压强度、极限韧性最高,并且静态抗压强度也不低于对照组试块,具有较好的抗冲击性能。

改性再生细骨料对胶砂性能影响的试验研究

采用2%盐酸溶液、硅烷溶液改性再生细骨料,研究了改性前后再生细骨料的物理性能和胶砂力学性能。研究结果表明,采用两种改性方法均降低了再生细骨料的吸水率、压碎指标,用其成型的水泥胶砂力学性能也均得到明显改善,其28 d的抗折强度趋近于天然细骨料水泥胶砂,硅烷浸泡再生细骨料水泥胶砂为天然细骨料水泥胶砂强度的109%,2%盐酸浸泡再生细骨料水泥胶砂抗压强度为天然细骨料胶砂强度的96%。对比2%盐酸溶液,硅烷浸泡改性再生细骨料效果更为显著。

细粒铁尾矿制备再生骨料的工艺研究

为解决工业固废铁尾矿难以利用的问题,开展了细粒铁尾矿制备再生骨料的工艺研究。以水泥为凝胶材料,通过水化反应粘结细粒铁尾矿和黄砂,并优化物料配比、养护方式和搅拌工艺,得到合格的骨料。结果表明,再生骨料的最佳制备条件为:铁尾矿75%、黄砂10%、水泥15%,三乙醇胺用量为水泥的0.01%。在成型压力为20 MPa、成型水分为13%的条件下,采用高速混合机的二次搅拌、覆膜养护,试样的28 d抗压强度可达33.760 MPa;再生骨料的坚固值、压碎值、有机物含量达到国家相应标准。

高温后再生水泥砂浆抗压强度试验研究

以再生细骨料取代率和温度作为影响参数,设计并制作了45个标准立方体试块进行抗压强度试验。观察了试块的破坏过程和破坏形态,实测了试块的极限抗压强度,分析了不同温度下立方体抗压强度与再生细骨料取代率的关系以及不同取代率下立方体抗压强度与温度的关系,讨论了影响参数对于立方体抗压强度的影响规律。结果表明:再生水泥砂浆的破坏过程和形态与天然水泥砂浆相似;当温度达到400℃时,试块无爆裂现象,但试块的颜色变成了暗粉红色;随着再生细骨料的增加,试块质量损失率增大;在恒温3h的条件下,不同的温度对立方体试块抗压强度的影响规律并不明显。

再生细骨料对高延性水泥基复合材料力学性能及碳化耐久性的影响

为促进再生细骨料(RFA)在高延性水泥基复合材料(HDCC)中的应用,研究了RFA取代率(0%、25%、50%、75%、100%,质量分数)对HDCC抗压强度、拉伸性能、四点弯曲强度和碳化耐久性的影响。结果表明,随着RFA取代率提高,HDCC的抗压强度逐渐下降,但拉伸性能与弯曲强度显著提高。100%RFA取代率下HDCC峰值应变为3.06%,弯曲强度为7.9 MPa,较天然细骨料HDCC分别提升了31.33%和11.27%,表现出良好的延展特性。当RFA取代率高于50%时,有助于提高HDCC的碳化耐久性。基于测试结果进行拟合,建立了关于RFA取代率的HDCC碳化深度预测模型。

纤维对再生砖混ECC力学性能及微观结构的影响

为促进不同粒径再生砖混骨料的多元化利用,本试验采用再生砖混细骨料完全代替石英砂,采用不同掺量聚丙烯纤维制备再生砖混工程水泥基复合材料(ECC),研究其受力破坏特征、强度影响机理及微观结构对力学性能的影响。结果表明:未掺纤维的再生砖混ECC的失效模式为脆性破坏,而掺纤维的再生砖混ECC受拉时具有明显的应变硬化特征,随着纤维掺量的增加,其抗折强度、极限抗拉强度和极限拉应变持续增大,抗压强度呈先增大后减小趋势,表现出良好的延性和韧性破坏特征;再生砖混ECC的孔隙率在11.28%~13.68%,通过SEM观察,发现纤维与再生砖混ECC黏结性能较好,纤维破坏模式主要为拔出和拉断破坏,开裂后应变硬化拉伸幅度和拉伸强度低于普通ECC混凝土;新旧浆体界面黏结性能相对薄弱,破坏时微裂缝容易在界面过渡区产生和发展。

取代率对再生水泥胶砂强度的影响

由建筑废弃物经简单破碎筛分生产得到的再生细骨料与天然细骨料相比,其本身基本性能较差,主要体现在表观密度较小、堆积密度较小、孔隙率较大、吸水率大、含泥量高等,这些因素都使由再生细骨料配制混凝土的强度和工作性能都差于用天然骨料配制的混凝土,导致再生骨料的实际利用率较低。文中主要研究,由一定量的再生细骨料取代天然细骨料制备水泥胶砂并分析其取代率对再生水泥胶砂的抗折及抗压强度的影响。

纳米SiO2对橡胶再生水泥胶砂性能的影响

采用纳米SiO_(2)对水泥进行等质量替代,研究其对橡胶再生水泥胶砂(RRCM)抗压强度、抗折强度和折压比的影响,同时采用扫描电子显微镜对RRCM的微观结构形貌进行表征。结果表明:橡胶颗粒和再生细骨料(RFA)会降低水泥胶砂(CM)的抗压强度、抗折强度和折压比,导致CM的延性变差;纳米SiO;替代水泥后,RRCM的抗压强度、抗折强度和折压比得到显著提升,且其微观结构更加致密;当纳米SiO;的替代率为3%时,RRCM的28 d的抗压强度、抗折强度、折压比分别提升14.1%、39.7%、22.5%,水泥砂浆和RFA之间的界面过渡区更加密实,水化产物分布均匀,孔隙明显减少,具有较好的力学性能和经济效益。

日本混凝土骨料再生技术的现状与动向 采用加热搓擦法实现含有细骨料高质量骨料的回收

在建设产业,资源消费量非常之大,同时工程建设中副产物及其旧建筑结构废弃物产量随之增加。在日本,2000年混凝土块的排放量为3500万吨,尽管其中96%进行了再循环,但大部分设施是中间处理设施,产品限于作路基材料使用。从社会发展趋势来看,今后混凝土块发生量将急剧增加,站在资源循环的立场上考虑,如不用再循环系统进行循环再生,则其持续利用是困难的,将成为一个非常大的环境污染源。要从混凝土块中回收高质量的骨料。

专利资讯

一种再生梯度混凝土材料及其制备方法,包括内部材料、外部材料,所述的内部材料按照以下原料按照质量份混合而成:水泥15~20份、水5~10份、砂子20~30份、再生粗骨料8~11份、天然碎石35~40份、减水剂0.2~0.5份;外部材料按照以下原料按照质量份混合而成:氧化镁10~20份、氯化镁5~6份、砂子20~30份、天然碎石40~50份、粉煤灰2~3份、水5~6份、减水剂0.5~1份、磷酸0.2~0.5份。

酸激发剂对固废材料活性激发效果的影响

为了探究酸激发剂种类和浓度对固体废弃物的活性激发效果,采用控制变量法,选用三种酸溶液作为激发剂对粉煤灰和矿渣进行活性激发,激发后的粉煤灰和矿渣混合作为胶凝材料取代30%(质量分数,下同)的水泥,选用全铁尾矿砂和全再生骨料两种材料分别作为灌浆料试件的两种细骨料进行试验。试验结果表明:经适量浓度的酸激发剂浸泡激发的固废材料活性得到不同程度的提升;对比全铁尾矿砂试验组和全再生细骨料试验组的强度发现酸激发剂对再生骨料试验组的强度提升效果较好;对于同种细骨料的试验组,盐酸对试件强度提升效果较好。当酸溶液种类相同时,浓度为1%的草酸溶液、1%的醋酸溶液、2%的盐酸溶液对铁尾矿砂试验组的提升效果较好;浓度为1%的草酸溶液、3%的醋酸溶液、1.5%的盐酸溶液的再生骨料试验组提升效果较好。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析发现使用酸激发胶凝材料,试件中石英和钙矾石相对含量上升,说明酸激发能够促进水化反应的进行。