再生集料水稳碎石配合比设计与强度规律的试验研究

水泥稳定碎石具有强度高、整体性好的优点,是高等级道路基层的主要材料.将废弃混凝土加工的再生集料,用于道路基层,是解决废弃混凝土的一个有效的方法.文章采用体积法进行再生集料水泥稳定碎石的配合比设计,论证再生集料水泥稳定碎石强度发展规律及再生集料工程应用的可行性,推荐适用于工程实际的配合比参数.     

基于正交法的废弃混凝土全再生利用试验研究

为提高废弃混凝土的利用率,基于一定水胶比,以正交分析为试验方法,研究再生粗集料取代率、再生细集料取代率及再生微粉取代率对再生混凝土不同龄期抗压强度和坍落度的影响。结果表明:配合比为A2B4C1时,再生混凝土的抗压强度超过天然骨料混凝土;经过极差分析,再生细集料取代率对再生混凝土不同龄期混凝土抗压强度影响最大;混凝土抗压强度的最优配合比为A3B4C1;混凝土坍落度的最优配合比为A3B4C3。经过方差分析,再生细集料取代率的变化对再生混凝土抗压强度的影响最大,对坍落度的影响不明显;再生混凝土在各龄期的抗压强度,随着再生细骨料取代率增加均表现先缓慢降低后有所增高的趋势。通过正交分析合理配制再生混凝土,可有效提高废弃混凝土的利用率。     

再生集料水泥混凝土的路用性能研究

废弃混凝土经过破碎后形成再生粗集料(粒径5.0～30.0 mm),作为一种再生资源,应用于道路工程的水泥混凝土路面,不仅有利于环境保护,同时降低了工程造价。通过实验,研究了再生粗集料的力学性能,设计了再生集料水泥混凝土配合比,分析了再生集料水泥混凝土的强度以及干缩性、抗冻性、耐磨耗等路用性能,并在大同市省道206(大运线)的改建工程中修筑了试验路,试验段两年多来使用效果良好。研究结果表明,利用再生集料混凝土修筑水泥路面,能够满足水泥混凝土道路的技术要求。     

抗裂型水泥稳定碎石配合比设计及路用性能研究

为了提高水泥稳定碎石的抗裂能力,选取广东省佛山地区花岗岩集料,通过大量室内试验进行了抗裂型水泥稳定碎石混合料的配合比设计和路用性能分析.首先,采用两级干捣试验根据骨架间隙率合理极小值获得了三档粗集料的最佳配比,并采用i法和CBR试验得到了CBR值最大的细集料密实级配.其次,采用7d无侧限抗压强度试验,确定了强度最大的粗细集料最佳配比,由此提出了骨架密实结构的抗裂型水泥稳定碎石混合料的设计级配及最佳水泥剂量.最后,通过路用性能检验,并与施工规范悬浮密实级配进行了对比,结果表明,设计级配的各项路用性能均明显优于规范级配.因此,所提出的骨架密实结构水泥稳定碎石混合料具有优良的抗裂性能,可应用于工程实际.     

不同替代率再生骨料水泥稳定碎石性能研究

将废旧水泥混凝土再生集料用于水泥稳定碎石基层,实现基层再生集料的全替代,是路面绿色化建设的目标。该文中对比研究了天然集料和不同替代率下再生集料水泥稳定碎石的性能,试验结果表明：再生集料的物理性能（表观密度、含泥量、压碎值、吸水率等）都低于天然集料,但符合规范要求。随着水泥稳定碎石中再生集料占比增加,全再生集料混合料比天然集料混合料最大干密度所需最佳含水率增加了20.6%;再生集料水泥稳定碎石的7 d和28 d无侧限抗压强度呈下降趋势,与天然集料水泥稳定碎石对比,全替代再生集料水泥稳定碎石7 d和28 d强度分别下降36.2%和28.5%。研究表明再生集料基层能够满足建设要求,为工程应用提供了借鉴。     

再生粗骨料混凝土配合比简易设计方法

目的研究再生混凝土的配合比,提出科学的再生混凝土的配合比设计方法,为大力推广再生骨料和再生混凝土的生产与应用.方法通过分析再生粗骨料混凝土用水量的复杂性,系统研究再生粗骨料的品质和取代率等因素对再生粗骨料混凝土工作性能、力学性能的影响规律,以及不同用水量和水胶质量比在配合比设计时所带来的影响大小.结果再生粗骨料混凝土的各个用水量与再生粗骨料的品质和取代率均呈现出较好的线性关系,其强度与各胶水质量比之间也均呈现出较好的线性关系,但其工作性能和力学性能受再生粗骨料品质和取代率的影响存在着较大的差别.结论所提出的再生粗骨料混凝土配合比简易设计方法采用有效用水量原则和绝对水胶质量比原则,具有很好的工程适用性和推广性,可为推动再生混凝土及其制品应用提供坚实地理论基础.     

陶瓷废料在水泥混凝土路面中的应用可行性分析

为解决中国陶瓷产业中的陶瓷废料再生利用问题,以梧州市陶瓷产业园的陶瓷废料作为研究对象,对其在水泥混凝土路面中的性能进行研究.利用陶瓷废料的表观密度比,线性替换碎石集料进行陶瓷水泥混凝土的配合比设计;系统研究了不同掺量的陶瓷骨料水泥混凝土力学强度、干缩性能、耐磨性能、抗渗性能影响规律和界面性能.结果表明,陶瓷掺量在50％ ～70％时,其力学性能比普通水泥混凝土更好;抗渗性能和坍落度较差;陶瓷与水泥砂浆的界面强度大于水泥与碎石的界面强度,与水泥结合性能良好.     

基于正交法的全组分再生混凝土试验研究

为提高废弃混凝土的利用率，以再生粗骨料、再生细骨料及再生微粉全组分取代天然骨料和水泥制备全组分再生混凝土，采用正交试验法，研究全组分再生混凝土在不同龄期及取代方式下，其抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度等力学性能及坍落度的变化趋势。结果表明：在28 d龄期时，配合比为A3B3C1试验组的抗压强度(59.24 MPa)和轴心抗压强度(41.43 MPa)均为最高，分别为对照组的128%、136%;配合比为A4B2C1试验组的劈裂抗拉强度最高(4.13 MPa),为对照组的131%。根据极差分析可得：全组分再生混凝土各项力学性能的最优配合比为A3B3C1,即再生粗骨料取代率为75%,再生细骨料取代率为75%,再生微粉取代率为10%。根据方差分析可得：再生微粉取代率的变化对各项力学性能和坍落度的影响最大，再生粗骨料取代率的变化影响次之，再生细骨料取代率的变化影响最小。通过正交试验分析，合理配制全组分再生混凝土可有效提高废弃混凝土的利用率。     

橡胶集料风积沙混凝土力学性能试验与微观分析

为研究不同橡胶集料取代率对风积沙混凝土力学性能的影响规律,设计、制作10组不同配合比的混凝土试件,通过对各试件进行基本力学性能试验、SEM和EDS测试,对比分析了橡胶集料和风积沙对混凝土力学性能的作用机理,并研究了橡胶集料风积沙混凝土和橡胶集料混凝土2种试件水泥石砂浆界面过渡区的微观结构。研究结果表明,橡胶集料风积沙混凝土和橡胶集料混凝土试件的抗压、抗折、劈裂抗拉强度均随着橡胶集料取代率的增加而降低;折压比随橡胶集料取代率的增加而增加;橡胶的掺入使混凝土的界面过渡区更为薄弱,试件内部呈现出较多微小孔隙,导致混凝土强度的降低。     

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.     

500MPa级钢筋再生混凝土梁受弯性能试验研究

通过对6根不同替代率、不同混凝土强度等级且配置500 MPa级钢筋的再生混凝土适筋梁进行受弯性能试验研究。重点分析了不同再生骨料替代率和混凝土强度等级对再生混凝土梁平截面假定适用性、承载能力、抗裂性能等方面的影响,探讨再生混凝土梁与普通混凝土在破坏形态等方面的异同。研究表明,除再生混凝土梁开裂荷载理论计算值比实测值大,不利于工程应用外,500 MPa级钢筋再生混凝土梁极限承载力没有降低,能够满足现行规范的要求,建议对再生混凝土梁开裂荷载理论计算值除以1.3进行调整。     

再生混凝土动态冲击性能

再生混凝土技术实现了建筑资源循环和建筑垃圾治理难的问题。目前再生混凝土在框架节点抗震、装配式建筑、钢混结构等方面应用较为广泛,然而在防护工程方面的研究相对较少。本文在现有的再生混凝土SHPB试验基础上,采用动力有限元软件LS-DYNA对再生混凝土的冲击压缩性能进行了数值模拟研究,选用HOLMQUIST-JOHNSON-COOK模型作为再生混凝土的本构模型,根据试验结果标定了本构模型参数,在此基础上进行了拓展工况研究,并建立了再生混凝土DIF计算模型,研究结果表明：HJC模型能够较为准确地模拟再生混凝土在高应变率下的动态压缩力学性能;CEB推荐的DIF计算模型不适用于再生混凝土,本文建立了新的DIF计算模型;应变率为71.7 s-1时,试件开始出现轻微损伤,应变率达到200 s-1后,试件呈现粉碎性破坏。     

再生骨料掺量对再生混凝土性能和强度的影响

通过试验表明:用再生骨料部分或全部替代天然碎石配制再生混凝土时,其工作性能和强度与普通混凝土不同,系统研究了在水灰比相同的情况下,再生骨料掺量对混凝土基本性能的影响.结果表明:对于工作性能而言,随着再生骨料掺量的增加,新拌混凝土的流动性变差,而黏聚性和保水性变好,对于强度而言,存在一个合理掺量,再生骨料掺量在50%左右,对强度有利.     

酸处理铣刨料用于水泥稳定再生集料基层的性能

基层铣刨料的再生利用一直以来是公路工程建设中的难题,而酸处理为提高铣刨料自身性能提供了一种有效的处理方法,将处理后的铣刨料重新应用到基层也变得尤为重要。为了得到酸处理后的铣刨料对水泥稳定混合料基层的性能影响,对酸处理前后铣刨料的各项性能指标进行了试验测定,同时对水泥稳定再生集料进行路用性能试验研究;并铺筑鲁南地区某二级公路基层试验路段。研究结果表明,经0. 1 mol/L盐酸处理的铣刨料其力学与物理性能得到改善。当水泥剂量为3%～7%时,采用酸处理铣刨料所制备的水泥稳定再生集料,其抗压强度、劈裂强度均能满足二级及二级以下公路基层强度要求,可以用作二级及二级以下公路基层集料。采用水泥剂量为5%所铺筑的试验路段,公路通车3个月后并未发现明显的裂缝。     

高性能聚丙烯纤维对再生混凝土力学性能的影响

通过工作性能、立方体抗压、劈裂抗拉及弹性模量试验,研究了不同骨料取代率下的高性能聚丙烯纤维增强再生骨料混凝土(HPP fibers reinforced recycled aggregate concrete,HFRAC)随高性能聚丙烯(high performance polypropylene,HPP)纤维掺量增加的变化规律,并与波纹型钢纤维增强再生骨料混凝土(steel fibers reinforced recycled aggregate concrete,SFRAC)进行了对比.结果表明:与SFRAC类似,HFRAC的工作性能随HPP纤维掺量的增加逐渐下降,但下降速度随HPP纤维掺量的增加逐渐减缓;HFRAC的立方体抗压强度随HPP纤维掺量增加变化不明显,但弹性模量略有降低;HFRAC的劈裂抗拉强度随着HPP纤维掺量的增加逐步提高,拉压比逐渐增大,且塑性性能优于SFRAC.另外发现,随着再生骨料取代率的增加,HF-RAC与SFRAC的力学性能均有所降低.     

废弃纤维再生混凝土非线性蠕变模型

为研究废弃纤维再生骨料混凝土的蠕变过程,引入一个非线性黏性元件,与经典Burgers模型串联组成五元件六参数非线性蠕变模型。通过对废弃纤维再生骨料混凝土的拉伸蠕变试验,得到了不同体积率纤维掺量以及不同再生骨料取代率混凝土的拉伸蠕变柔度随加载时间的变化规律。参照蠕变模型中蠕变柔量与时间的关系式,通过基于Levenberg-Marquardt优化算法的混凝土蠕变参数识别,得到混凝土非线性蠕变模型的六个力学参数。模型拟合结果与试验结果一致,表明该模型能够较好地反映废弃纤维再生骨料混凝土的蠕变特性,也表明掺入0.12%体积率废弃聚丙烯纤维与50%再生骨料取代率的混凝土具有较好的经济实用价值。     

再生骨料混凝土抗压强度的试验研究及其机理分析

通过试验研究再生骨料取代率对C20、C30再生骨料混凝土(RAC)流动性和抗压强度的影响,结果表明:再生骨料混凝土坍落度随再生骨料取代率增大而减小;当再生骨料取代率为20%、40%、60%、80%和100%时,再生骨料混凝土抗压强度较普通混凝土均明显降低,最大降幅分别达27.5%、28.4%;取代率为50%时再生骨料混凝土抗压强度较普通混凝土分别高出7.2%、6.1%。SEM图像显示旧浆体区内存在较多微裂纹,而新浆体区结构更致密。再生骨料取代率及界面过渡区微观结构是影响再生骨料混凝土抗压强度的主要因素。提高再生骨料品质、优化再生骨料级配、改善界面过渡区微观结构是提高再生骨料混凝土抗压强度的根本途径。     

再生混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究

完成了不同再生粗骨料取代率下再生？昆凝土的单轴受压应力-应变全曲线试验，分析了再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力-应变全曲线形状和再生混凝土抗压强度、弹性模量、峰值及极限应变的影响．研究表明，再生混凝土的应力-应变全曲线的总体形状与普通混凝土的相似，但曲线上各特征点的应力和应变值有所区别；再生混凝土的棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值高于普通混凝土；再生混凝土的峰值应变大于普通混凝土；再生混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土．再生混凝土应力-应变全曲线的上升段和下降段可以分别用3次多项式和有理分式拟合．     

道路再生骨料混凝土试验

通过再生骨料的室内试验，确定了再生骨料的工业化生产技术．通过道路再生混凝土配合比设计，确定了最优的配比及较合理的外加剂．试验结果表明，用低水胶比、高效减水剂、粉煤灰和硅灰作掺合料，控制再生骨料的最大粒径，可以制备出高流动性、高耐久性和高抗折强度的高性能路用再生混凝土。     

再生粗骨料对再生混凝土自生收缩的影响

在测试两种再生粗骨料特性及其再生混凝土基本性能的基础上,系统研究了不同再生粗骨料取代率、不同附着砂浆率的再生粗骨料对再生混凝土自生收缩的影响.结果表明:再生混凝土自生收缩的发展趋势和普通混凝土相似;随着再生粗骨料取代率增加,混凝土自生收缩增大;附着砂浆率大的再生粗骨料对混凝土自生收缩的影响更大;再生粗骨料对混凝土自生收缩的不利影响比对强度的不利影响更大.