橡胶-再生骨料保温混凝土热传输机理及微观结构分析

采用橡胶颗粒(RP)、再生骨料(RA)作为保温轻骨料,纳米SiO_(2)(NS)作为辅助胶凝材料,制备橡胶保温混凝土(IRC)。通过自然光照和模拟光照下的环境模拟试验,并结合材料密度、吸水率、导热系数、微观孔结构等指标,研究IRC的热工性能及热传输机理.结果表明:RP的掺加引入了大量孔隙,密度、吸水率和孔容逐渐增大,形成了多孔结构,提高了IRC的保温性能,RP掺量为20%时,导热系数为1.01 W(m·K)^(-1);NS的掺加细化了IRC的孔径,破坏了连通的热流通道,进一步提高了IRC的保温性能,掺入3%的NS后,导热系数进一步降低7.8%~9.4%。

盐冻循环作用下再生保温混凝土的抗冻性能研究

为研究再生粗骨料取代率对盐冻循环作用下再生保温混凝土抗冻性能的影响,对不同再生粗骨料取代率试件在盐冻循环0~100次下的宏观形貌、微观形貌、氯离子浓度、质量损失率、抗压强度和劈裂抗拉强度等指标进行对比分析。结果表明,盐冻循环100次后,再生粗骨料取代率为0的试件表面未发生明显变化,再生粗骨料取代率为30%和50%的试件表面出现再生粗骨料剥落和少量浆料脱落,再生粗骨料取代率至70%和100%的试件表面出现了贯穿性裂纹和再生粗骨料剥落现象。随着盐冻循环次数从0增加至100,不同再生粗骨料取代率试件的抗压强度和劈裂抗拉强度都呈现减小特征;在相同盐冻循环次数下,再生粗骨料取代率越高则试件的抗压强度和劈裂抗拉强度越小,再生保温混凝土试件的抗压强度和劈裂抗拉强度损失率都随着盐冻循环次数增加而增大。盐冻循环过程中,裂纹先在旧界面薄弱区产生,并随着盐冻循环次数增加而出现裂纹扩展并贯穿至新水泥砂浆中。

再生保温混凝土剪力墙抗震性能试验研究及模拟分析

设置了4个再生保温混凝土剪力墙对照组进行拟静力试验,结合ANSYS有限元分析软件进行再生保温混凝土剪力墙模型建立和分析,研究再生保温混凝土剪力墙的抗震性能。通过对比低周往复荷载下剪力墙构件应力云图和钢筋Mises应力云图,将试验结果与模拟分析相结合,深入研究轴压比、剪跨比、暗柱配筋率及箍筋约束对于剪力墙抗震性能的影响。结果表明:模拟采用的混凝土及钢筋计算模型,其计算值与实验值之间偏差不超过10%,是较为可靠的计算模型;再生保温混凝土比一般混凝土的最大承载力高1.2%~4.7%,因剪跨比不同再生保温混凝土延性系数比普通混凝土高5.1%~12.8%,具有很好的抗震性能;高剪跨比构件拥有更好的抗震性能,且剪跨比对结构的影响程度在加载前期大于加载后期;轴压比从0.14增加至0.3过程中,承载力的提升约为35%,但承载力提升使构件的延性和抗震能力均下降;增加暗柱配筋率能有效提高混凝土构件的延性和抗震能力。

保温复合铁尾矿混凝土剪力墙结构体系抗震性能试验研究

通过3块保温复合铁尾矿混凝土剪力墙的设计和互相对比试验,得出其荷载-应变曲线、荷载-位移滞回曲线和荷载-位移骨架曲线以及延性系数等结果,判断该新型保温复合剪力墙体系的抗震性能与可行性。结果表明:该铁尾矿混凝土制成的剪力墙比普通混凝土剪力墙的脆性大,抗震性能较弱,而剪力墙的钢筋布置和模板设计均满足条件。同时,针对此复合剪力墙体系的设计与试验,以期为铁尾矿混凝土和该新型复合剪力墙体系的应用和推广提供一定的参考数据和价值。

再生混凝土高剪力墙抗震性能试验研究

再生混凝土剪力墙适用于多层住宅结构。为了研究再生混凝土剪力墙和再生混凝土带暗支撑剪力墙的抗震性能,进行了5个剪跨比为2.0的高剪力墙的低周反复荷载试验研究。试验模型包括:1个用作比较的普通混凝土高剪力墙,3个再生混凝土高剪力墙,1个再生混凝土带暗支撑高剪力墙。分析了其承载力、刚度及其退化过程、耗能、延性、破坏特征和破坏机制等。试验表明:与普通混凝土高剪力墙相比,再生混凝土高剪力墙的抗震性能略差;随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土高剪力墙的抗震性能呈下降趋势;这种再生混凝土高剪力墙,经过合理设计可以满足多层剪力墙住宅结构抗震要求。

再生保温混凝土抗压和抗折试验研究

再生保温混凝土是采用再生粗骨料、保温轻骨料玻化微珠配制而成的新型混凝土材料。为了研究不同比例的再生粗骨料对再生保温混凝土力学性能的影响,设计了5种不同再生粗骨料的配合比进行试验,对其结果进行对比,分析再生粗骨料取代率对其抗压和抗折性能的定量规律影响。试验结果表明:再生粗骨料的不同取代率对其抗压和抗折强度的影响很大,当再生粗骨料的取代率为30%时,再生保温混凝土和普通混凝土的抗压和抗折强度接近。

再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究

为了研究不同再生骨料取代率对剪力墙性能的影响,进行了4个剪跨比为1.0的低矮剪力墙的低周反复荷载试验研究,包括1个普通混凝土剪力墙和3个再生混凝土剪力墙。在试验的基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特征、耗能及破坏特征。研究表明:与普通混凝土剪力墙相比,再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能略差,且随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土剪力墙的性能呈下降趋势;暗支撑的设置能够明显改善再生混凝土低矮剪力墙的抗震性能;在一定的条件下,再生混凝土可用于一些剪力墙结构的抗震设计。

再生骨料混凝土干燥收缩裂缝试验

作为有效利用再生骨料的方法之一,从材料性能稳定性方面研究了再生骨料混凝土在钢筋混凝土剪力墙上实际应用的可能性。着眼于在有约束的条件下再生骨料混凝土剪力墙上产生的干燥收缩裂缝,利用混凝土表面粘贴式应变片和内部埋藏式应变片,分别对在有约束的条件下再生骨料混凝土剪力墙以及对比用普通混凝土剪力墙进行了干燥收缩应变测试,同时观察了剪力墙表面产生的干燥收缩裂缝情况。结果表明,混凝土内部收缩应变明显小于外表面收缩应变,在混凝土内部收缩应变上两者相差不大,但在外表面收缩应变上,普通混凝土的收缩应变要比再生骨料混凝土的应变大,同时,再生骨料混凝土剪力墙的细微裂缝明显比普通混凝土多。

再生粗骨料预湿状态对混凝土抗压强度的影响

为了探究再生粗骨料预湿率对混凝土抗压强度的影响,本文采用人工预湿再生粗骨料的方法改变再生粗骨料的预湿状态,通过比较混凝土的抗压强度,研究再生粗骨料预湿率对保温混凝土和再生混凝土抗压强度的影响规律。研究结果表明,再生粗骨料取代率为50%时,再生保温混凝土和再生混凝土的抗压强度随着再生粗骨料预湿率的增加而降低,且再生混凝土的下降幅度大于再生保温混凝土;再生粗骨料取代率为100%时,再生保温混凝土和再生混凝土的抗压强度随着再生粗骨料的预湿率的增加而提高,且再生保温混凝土的上升幅度远大于再生混凝土。

再生骨料级配对再生保温混凝土抗压强度的影响

为研究再生骨料级配对再生保温混凝土抗压强度及其离散性的影响规律,对四种不同再生骨料级配配制的混凝土进行抗压强度试验,并计算抗压强度标准差。以骨料级配为变量,分析了再生保温混凝土抗压强度的变化趋势。研究表明：通过人工调配可提高骨料的物理性质以及优化骨料级配。级配调整后不仅可以提高混凝土抗压强度,也可有效降低抗压强度的离散性,标准差在1~3 MPa范围内。当分别增加大粒径（9.5~19 mm）、小粒径（4.75~9.5 mm）再生粗骨料时,虽依照现行普通混凝土规范[《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10-2011）]表现为级配不良,但出现了强度分别提高27.3%和14.1%的现象。同一级配下再生保温混凝土抗压强度呈正态分布,级配调整后,再生保温混凝土抗压强度正态分布曲线均值增加。再生骨料级配调整,可为再生保温混凝土的推广应用提供一定的技术手段。

再生粗骨料预湿用水量对再生保温混凝土抗压强度的影响研究

对再生保温混凝土(RATIC)用再生粗骨料(RCA)的吸水规律进行了试验分析,提出适用RATIC的一种用水量计算方法。通过改变再生粗骨料的取代率和预湿用水量,研究不同取代率下不同预湿用水量的再生粗骨料对再生保温混凝土抗压强度的影响。研究结果表明:再生保温混凝土再生粗骨料取代率为30%、50%时,抗压强度随着再生粗骨料预湿用水量的增加而降低;当再生粗骨料取代率为70%、100%时,抗压强度随着再生粗骨料预湿用水量的增加而提高。研究表明这种再生保温混凝土用水量计算方法可用于再生保温混凝土配合比设计。

掺煤渣的再生混凝土保温空心砌块力学行为与热工性能研究

以煤渣与玻化微珠为保温材料,试验研究了100%再生粗骨料混凝土保温空心砌块的强度与热工性能。首先依据面积加权法计算理论,以导热系数最低为优化目标设计了空心率为44%的四排孔空心砌块块型,然后通过正交试验与方差分析,探讨了胶凝材料总质量、煤渣质量掺量、再生细骨料质量掺量和玻化微珠体积掺量对保温砌块抗压强度、抗拉强度与导热系数的影响规律。采用总功效系数法优化配合比,并用对比试验进一步探讨了煤渣的合理掺量。结果表明：采用最优配合比可制备出满足JG/T 407—2013《自保温混凝土复合砌块》的SIB I（3）1300 MU5.0 EC20 ES4优等产品;煤渣会降低砌块的强度,提高砌块的保温性能,合理取代率为30%~50%。

免拆EPS模板再生混凝土剪力墙热工性能试验研究

免拆EPS模板再生混凝土剪力墙结构研究涉及两项重要内容,一是剪力墙受力性能,二是剪力墙热工性能。研究了免拆EPS模板再生混凝土剪力墙的热工性能。进行了4个剪力墙试件的热工性能试验研究,试件1为普通C40混凝土剪力墙,试件2为粗骨料采用100%再生粗骨料、细骨料采用普通砂的C40再生混凝土剪力墙,试件3为在试件2基础上单侧加设EPS模板的剪力墙,试件4为在试件2基础上双侧加设EPS模板的剪力墙。各试件高、宽一致。采用C-533CD-WTF稳态热传递热工性能试验装置进行试验。基于试验分析了各试件的传热系数、试件厚度方向温度分布、输入功率随时间变化至稳态的过程。研究表明:再生混凝土剪力墙比普通混凝土剪力墙保温性能好;单侧加设EPS免拆模板可明显提高墙体的保温效果;双侧加设EPS免拆模板后可进一步提高墙体保温效果,但提高的幅度减缓;免拆EPS模板再生混凝土剪力墙可用于节能型剪力墙结构设计。

再生粗骨料取代率对再生保温混凝土抗压强度离散性影响

对再生保温混凝土(简称为RATIC)的抗压强度和抗压强度离散性的规律进行了分析。通过改变RATIC中再生粗骨料的取代率,对比分析不同再生粗骨料取代率对RATIC的抗压强度和离散性的影响;并且探索出其相应的规律。以再生粗骨料不同取代率为基础的研究试验发现:当再生粗骨料取代率为30%时,RATIC抗压强度相对于取代率为0%的保温混凝土的抗压强度值没有发生显著变化;当再生粗骨料取代率在30%以上时,随着再生粗骨料取代率的增加,RATIC抗压强度值出现明显下降的现象;当再生粗骨料取代率达到70%时,相对应的RATIC抗压强度出现最低值。与此同时,RATIC在不同再生粗骨料取代率对应下的抗压强度标准差值的波动幅度也较为明显;当再生粗骨料取代率在0~100%时,RATIC的抗压强度标准差在0.97~1.71 MPa之间变化;并且当再生粗骨料取代率为50%时,RATIC抗压强度标准差达到最大值1.71 MPa。

基于体视学原理的再生保温混凝土保温骨料图像分析方法

基于体视学原理,详细介绍了采用Image Por-plus软件对再生保温混凝土中保温骨料(玻化微珠)图像分析步骤,计算得到图像分析时混凝土的最小样本数为2,满足图像分析保温骨料的准确性和可操作性。研究表明:粒径为300~600μm的玻化微珠在再生保温混凝土含量最大(约为45.5%),搅拌时玻化微珠的破碎率约为19.1%,Image Por-plus软件可以快速计算出保温骨料多种特征参数,可对再生保温混凝土传热性能的后续研究提供帮助。

全再生骨料混凝土高剪力墙的振动台试验

为了解全再生骨料混凝土高剪力墙的抗震能力,并与普通混凝土高剪力墙的抗震能力进行比较,进行了2个高剪力墙模型的振动台试验研究。2个试验模型中,1个为普通混凝土高剪力墙,1个为粗骨料、细骨料均为再生骨料的混凝土高剪力墙。通过对实测数据的对比分析,研究了全再生骨料混凝土高剪力墙在弹性和开裂后弹塑性阶段的动力特性、动力响应及其最终破坏形态。结果表明:全再生骨料混凝土高剪力墙的抗震能力低于普通混凝土高剪力墙的抗震能力,建议实际工程中采用抗震性能相对较好的再生粗骨料混凝土剪力墙。

不同状态再生细骨料对再生保温混凝土抗压强度的影响

研究了再生细骨料取代率及预湿状态对再生保温混凝土抗压强度的影响。研究结果表明:随着再生细骨料取代率的增加,再生保温混凝土的抗压强度先增后减;0%和50%预湿状态下,再生细骨料取代率为40%时,再生保温混凝土的抗压强度值最大;而100%预湿状态在取代率为20%时抗压强度最大。再生细骨料的预湿状态对混凝土的强度发展具有显著的影响,100%预湿状态下混凝土早期强度发展较快,但28 d抗压强度较小。

自保温混凝土砌块砌体抗压及抗剪性能试验研究

自保温混凝土空心砌块是一种新型的节能砌块,主要应用于框架结构的填充墙。为研究非承重自保温混凝土空心砌块砌体的基本力学性能,探讨了3种不同砌筑砂浆强度下自保温混凝土空心砌块砌体的抗压强度和抗剪强度。结果表明,自保温混凝土砌块砌体的受压过程类似于一般混凝土空心砌块,只是裂缝出现的部位不同;自保温混凝土砌块砌体的抗剪强度主要取决于砌筑砂浆强度,并随着砌筑砂浆强度的增大而增大。

T形RAC短肢剪力墙抗震性能试验研究

通过对4个缩尺比例为1∶2的不同再生粗骨料取代率、不同轴压比的T形再生混凝土(RAC)短肢剪力墙结构模型进行低周反复荷载作用下的抗震性能试验,分析试验所得模型破坏形态、特征曲线、延性、刚度退化、耗能能力及正负向特征荷载的变化规律。分析结果表明:(a)T形RAC短肢剪力墙具有良好的抗震性能,能够应用于轴压比较小的实际工程之中。(b)随着再生粗骨料取代率的增加,T形RAC短肢剪力墙特征曲线、耗能能力等指标逐渐增强,同时,随着轴压比的增大,各指标逐渐减小;试件延性性能随着再生粗骨料取代率及轴压比的增加出现不同程度的降低。

再生细骨料保温混凝土抗压强度试验研究

对6种不同再生细骨料取代率的再生细骨料保温混凝土进行抗压强度试验,并依据试验作出其抗压强度正态分布概率密度曲线,分析混凝土抗压强度及其变化特点。研究表明:再生细骨料取代率不超过80%时,混凝土7 d及28 d抗压强度随着再生细骨料取代率的增大而提高,7 d、28 d抗压强度最大分别为33.1、35.4 MPa;7 d抗压强度标准差基本稳定在1.65±0.3 MPa,取代率对其影响较小;28 d抗压强度标准差随取代率的增加而增大,且在取代率为20%时,标准差为3.34 MPa,符合GB/T 50107—2010及JGJ 55—2011中对最小标准差的规定,应按实测值标准差确定。