透水型建筑固废再生水稳材料疲劳性能试验及预测模型

为探讨建筑固体废弃物再生骨料在透水型公路水泥稳定碎石基层中的应用和耐久性强化问题,以建筑固废再生骨料部分替代天然碎石制备透水型再生水泥稳定碎石试样,开展无侧限抗压和四点弯曲疲劳试验。基于能量理论分析透水型再生水泥稳定碎石材料在疲劳加载过程中的耗散能变化规律,并建立基于耗散能的疲劳损伤预估模型,进而分析透水型建筑固废再生水稳碎石材料的疲劳损伤演化规律。研究结果表明:透水型建筑固废再生水稳碎石材料其抗压强度和渗透系数满足我国大多数公路基层的使用要求;试样累积耗散能随疲劳应力加载峰值的上升呈指数级增长,并且单次疲劳应力加卸载循环中产生的耗散能量与疲劳应力比具有较强关联,疲劳应力比为0.75和0.85的试样在每个疲劳加载循环中的耗散能相较于0.55的试样整体分别提高了50%和200%;随着试样中再生骨料占比的提升,试样在单次加载中产生的耗散能降低,试样疲劳损伤变量和疲劳损伤相对变化速率均有不同程度的增大。基于疲劳应力峰值和损伤演化规律提出的疲劳寿命预测模型可较好地预估不同疲劳应力水平下材料的疲劳寿命。研究结果可为建筑固体废弃物再生骨料在透水型公路水泥稳定碎石基层中的高效应用及长期服役性能提升提供理论依据和技术参考。

透水型建筑固废再生水稳材料抗压性能及疲劳性能试验研究

老旧建筑拆除固体废弃物再生骨料可作为生态化建材用于透水型再生水稳基层,但其力学性能和耐久性仍亟待深入研究。该文采用建筑固废再生骨料替代天然碎石,将再生骨料、高炉矿渣、粉煤灰和硅灰等组分掺量作为设计变量,基于正交试验理论共设计了9种不同胶凝材料配比类型的透水型再生水稳材料,测试并分析了其室内无侧限抗压强度、渗透系数、弯拉应力以及疲劳寿命等力学性能的变化规律,并构建了相应的预测模型。研究结果表明:透水型再生水稳材料7天无侧限抗压强度满足我国高等级公路使用要求,渗透系数也满足我国透水道路使用要求;其疲劳寿命值离散性较大,可用威布尔双参数分布模型较为准确地拟合,基于此分布模型建立了其疲劳寿命预估方程,可较好地预测试样不同存活概率下的疲劳寿命。

再生水稳料在市政道路改造中的应用

面对市区市政道路改造存在产生的建筑垃圾多,同时因环境保护的要求和资源的开采导致碎石产量受限、价格上涨的背景下,通过再生技术,利用既有道路改造产生的水稳废料进行破碎筛分,形成再生骨料,经处理增强后,部分代替新骨料用于水泥稳定碎石基层。在本工程应用中,采用方案对比分析的方法,结合现场条件,选择了再生水稳方案。在实际施工过程中,加强了质量问题的防治及成本的管控,所施工的水稳基层质量满足要求、成本可控、经济效益明显。

道路基层中建筑固体废弃物再生骨料的应用

为了提高建筑固体废弃物在道路基层中的利用水平,本文以某道路基层工程施工项目为例,分析建筑固体废弃物再生骨料配合比设计要点,探讨建筑固体废弃物在道路基层中的应用策略,提出施工准备、再生料拌和、运输、摊铺、碾压、养生各阶段的作业要点,最后总结道路基层中建筑固体废弃物再生骨料施工的质量检验方法,以供参考。

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。

混合再生骨料材料性能试验研究

将再生砖、再生混凝土骨料按不同的体积比进行掺配,对混合再生骨料的性能以及材性指标的相关性进行了研究分析。结果表明:随着再生砖骨料占比增大,混合再生骨料的表观密度和松散堆积密度均呈减小趋势;混合再生骨料的吸水率和压碎值随再生砖骨料占比的增大呈增大趋势。表观密度、松散堆积密度、吸水率、压碎值与再生砖骨料占比均服从良好的二次函数关系。表观密度-压碎值、堆积密度-压碎值、表观密度-吸水率、堆积密度-吸水率存在非线性负相关关系,吸水率-压碎值、堆积密度-表观密度存在非线性正相关关系,材性指标间均服从良好的二次函数关系。

成型压力对再生细集料水泥基材料性能影响的研究

对建筑垃圾作为再生细集料取代天然河砂,通过压制成型方法制备水泥基材料进行研究,探索了成型压力对再生细集料水泥基材料强度和耐久性的影响规律。研究结果表明:再生集料制得的水泥基材料强度高于天然河砂配制的水泥基材料强度;在建筑垃圾细集料全部取代河砂的前提下,水泥基材料的强度随成型压力的增加而呈不同幅度的增加;在耐久性方面,再生细集料水泥基材料满足《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中D100抗冻等级指标要求。并对其机理进行了分析。

高品质再生粗骨料混凝土配合比优化

目的研究胶凝材料用量、胶水质量比和再生粗骨料取代率对高品质再生粗骨料混凝土工作性和力学性能的影响,对其配合比进行优化后,以实现再生骨料的最大化工程应用.方法采用线性回归拟合方法,依次考虑再生粗骨料混凝土的抗压强度和原材料成本,保证再生粗骨料混凝土在不同强度等级下可以满足力学性能以及原材料最低成本要求.结果再生粗骨料混凝土的用水量-取代率以及抗压强度-胶凝材料用量/胶水质量比均表现出较好的线性关系;相比较天然粗骨料混凝土,其用水量最大增幅仅为7.1%,28d抗压强度最大差值仅为6.4MPa,且配合比优化后的原材料成本最大降幅达31.3%,可用于制备强度等级为C20~C40的再生粗骨料混凝土.结论优化后的高品质再生粗骨料混凝土配合比具有很好的工程适用性和经济性,有效地扩大了再生粗骨料的使用范围.

建筑垃圾细料生产流动化回填材料的性能

以灰砂比0.03、0.05和0.08,粉砂比0、0.05、0.1、0.15和0.2为设计参数,对建筑垃圾回填材料进行设计。通过试验对回填材料的流动性（流动度、泌水率）、无侧限抗压强度以及应力应变曲线、本构关系模型和弹性模量等进行研究。研究结果表明：回填材料的流动度受水固比影响较大,两者接近线性关系;流动度在200-250mm范围,泌水率在4%-8%之间;回填材料抗压强度与灰砂比和水固比之间存在很好的幂指数关系;回填材料应力应变曲线形状与普通混凝土的相似,在此基础上提出回填材料的本构关系模型;回填材料无侧限抗压强度与弹性模量之间存在很好的指数关系。

二次搅拌工艺对再生混凝土强度的影响研究

基于再生混凝土的研究进展,从再生骨料界面过渡区特点入手,分析了二次搅拌工艺的作用机理及对再生混凝土强度的影响,并进行了对比试验,表明二次搅拌工艺可以提高再生混凝土强度,从而为再生混凝土的研究提供参考。

基于城市红砖建筑垃圾再生细骨料的可控性低强度材料制备（英文）

采用不同的灰砂比和水固比,利用富含城市红砖的建筑垃圾再生细骨料制备了16种可控性低强度材料(CLSM).通过改进的试验方法测试了新拌CLSM混合料的流动性和泌水率,以及硬化后CLSM混合料的抗压强度和耐久性.试验结果表明,利用城市红砖建筑垃圾再生细骨料制备的CLSM混合料的流动度在105～227 mm之间,相应的泌水率在3.7%～15.5%之间,且随流动度的增加而增大.养护28 d后,硬化后CLSM混合料的抗压强度可以达到1.15～13.96 M Pa,且其强度随养护龄期的延长仍能增大.而且,在相同的养护龄期,CLSM混合料的强度随灰砂比的增加而增大,随水固比的增加而减小.基于试验数据,建立了以灰砂比和水固比为变量的抗压强度预测模型,具有较好的精度.此外,有着更高灰砂比的CLSM混合料具有较好的耐久性.

碱激发赤泥胶凝材料性能与其应用可行性研究

为探讨赤泥的再生利用问题,利用碱激发原理开展了碱激发赤泥胶凝材料研究。设计了不同碱激发材料和配合比,进行了碱激发胶凝材料宏观性能和微观机理研究,在此基础上,进行了碱激发赤泥稳定建筑垃圾集料的道路基层材料性能试验。结果表明:碱激发赤泥形成了新的化合物,水玻璃激发赤泥的强度高于石灰激发赤泥的强度,但前者干缩率较大,石灰稳定赤泥具有较好的综合性能。选择合适的配合比,以石灰赤泥为胶结料稳定废旧混凝土类建筑垃圾骨料制备的道路基层材料,可满足各级公路道路基层的强度要求。

建筑垃圾资源化利用新技术及产业链构思

本文从建筑垃圾的基本概念入手,阐明了建筑垃圾的资源化利用的重大意义、国内外建筑垃圾的处理利用现状,以及从现有处理利用产品系列到房屋和道路的地基基础工程应用的新技术,并对建筑垃圾处理产业链问题加以深入思考,展现了建筑垃圾的资源化利用的广阔前景。

再生混凝土粗骨料增强水泥材料力学性能简析

针对水泥混凝土路面设计规范中对基层材料的要求,对再生骨料混凝土的抗压强度及弯拉强度的试验结果做了基本分析,并分析了用细观力学方法计算再生骨料增强混凝土材料有效力学性能的基本方法。

再生骨料对压制成型水泥基材料性能影响的研究

针对再生骨料在压制成型水泥基材料中的应用研究,探索了再生骨料在不同掺量下对水泥基材料强度和耐久性的影响规律。研究结果表明:再生骨料在水泥基材料中应用具有可行性;掺有再生骨料的水泥基材料强度均高于空白水泥基材料,在耐久性能方面满足D100的抗冻等级指标。

再生细骨料混凝土材料性能与结构行为研究评述

国内外采用再生粗骨料制备再生骨料混凝土技术已较为成熟,已有成功的示范工程应用,在一定程度上缓解了工程对天然粗骨料的需求。然而,占再生骨料总质量约4%~60%的再生细骨料难以高效利用,造成资源浪费,加剧天然砂短缺趋势。文章基于大量的文献研究,旨在深入剖析再生细骨料混凝土材料与结构性能,揭示包括工作性能、力学性能和结构行为在内的再生细骨料混凝土性能特征,找出内在劣化规律,提炼再生细骨料混凝土应用和研究的目标和方向,为安全推广再生细骨料混凝土应用提供理论基础和研究依据。研究表明,再生细骨料的微观孔隙是造成再生细骨料混凝土性能复杂性的主要原因;再生细骨料对混凝土的工作性能和力学性能有不利影响,但通过调整水灰比和减水剂用量等方式,可以达到良好的工作性能和力学性能;相比相同抗压强度等级的天然骨料混凝土,再生细骨料混凝土的抗拉强度和弹性模量较低;再生细骨料混凝土构件的正截面承载能力与天然骨料混凝土构件相近,但其抗剪性能和与钢筋的锚固性能有待进一步研究。

基于水泥基材料的CO_(2)矿化封存利用技术综述

为了减缓水泥行业排放的CO_(2)对全球气候变化的影响,基于二氧化碳捕集封存与利用(CCUS)技术,通过CO_(2)与水泥基材料中含Ca^(2+)和Mg^(2+)的胶凝材料及其水化产物之间的矿化反应,将CO_(2)以无机碳酸盐形式封存在水泥基材料中。在实现封存CO_(2)的同时,因其矿化产物(主要为碳酸钙和无定形SiO_(2))具有较好的稳定性、填充效应以及成核效应,CO_(2)矿化处理后水泥基材料的力学性能、耐久性得到有效提高,短时间内获得了具有高性能的水泥基材料。本文总结了现阶段CO_(2)在水泥基材料中矿化封存利用的研究进展,从混凝土矿化养护过程中不同胶凝材料与CO_(2)的反应特性、再生骨料CO_(2)矿化强化处理对其微观结构和性能影响以及水泥基材料矿化封存CO_(2)的能力等方面进行了论述,并对该技术未来的发展和研究方向进行了展望。

二氧化碳在水泥基材料中的应用研究进展

为了缓解二氧化碳对环境造成的压力,许多专家学者进行了二氧化碳在水泥基材料中的应用研究,从二氧化碳养护、二氧化碳强化再生骨料、内掺二氧化碳三个方面进行了归纳和总结。得出了二氧化碳养护能缩短混凝土制品的生产周期,提高生产效率,以及改善水泥浆体的孔隙结构;二氧化碳强化再生骨料可以使再生骨料的密实度增大、吸水率减小、压碎值减小等;内掺二氧化碳对水泥水化过程,以及水泥基材料的性能均会产生一定的影响,若应用得当,对凝结时间、水化热、强度等性能有一定的改善作用。综上所述,二氧化碳在水泥基材料中的应用,已经取得了一些较好的成果,但为了更好的发挥其在水泥基材料中的作用,还需进一步加强其对水泥水化过程、以及水泥基材料耐久性等方向的影响研究。

回收路面基层材料的再生应用研究

通过对回收路面基层材料以及水泥稳定回收沥青路面基层材料的室内试验研究,确定再生混合料中回收路面基层材料的最佳质量分数,并应用于实际工程。对回收路面基层材料的再应用进行经济效益、社会效益分析,为回收路面基层材料的广泛推广应用提供参考。

砖混骨料再生道路水泥稳定基层的路用性能与有限元模拟研究

将建筑拆除垃圾破碎筛分成再生砖混骨料,制成水泥稳定基层并铺设试验段测试其路用性能;进一步利用有限元软件Abaqus建立三维道路结构模型,计算分析在车辆荷载作用下对再生基层与天然基层道路各结构层力学响应的影响。结果表明,与天然骨料基层相比,砖混再生基层的含水率较大、干密度较低,无侧限抗压强度及抗压回弹模量较低,导致道路回弹弯沉值增大,但具有更好的压实度和平整度;有限元模拟表明,2种基层道路各结构层在标准车辆荷载作用下力学响应相似,路面竖向最大位移与试验段检测弯沉值相符,砖混再生基层会增大路面竖向位移,却能降低面层及基层底部的拉应力。