再生混凝土的抗压强度研究

设计并完成了 2 6 4块再生混凝土立方体试块抗压强度试验 ,系统地研究了再生混凝土的抗压强度与再生粗骨料取代率、水灰比、龄期以及表观密度之间的关系 .通过对比分析 ,得到如下结论 :再生粗骨料的取代率对再生混凝土各龄期抗压强度影响很大 ;再生粗骨料取代率不同 ,再生混凝土抗压强度与水灰比的关系不尽相同 ;再生混凝土的抗压强度的发展规律不同于天然混凝土 ;再生混凝土的抗压强度与其密度之间基本上为线性关系 ;通过调整水灰比可以使再生混凝土获得满足设计要求的抗压强度 .最后结合试验结果给出了各种再生粗骨料取代率时能够达到设计强度为 30MPa的水灰比 .     

混杂再生骨料混凝土抗压计算研究

通过试验研究了水灰比、骨料类型和再生骨料混杂比例对混凝土抗压强度的影响.通过对混凝土Bolomey抗压强度计算模型进行修正,建立了混杂再生骨料混凝土抗压强度计算模型.研究结果表明:不同骨料类型混凝土的抗压强度均随着水灰比的减小而增大;再生砖骨料混凝土在不同水灰比条件下相比天然骨料混凝土强度降低幅度在15.43%～38.34%之间;再生混凝土骨料混凝土在不同水灰比条件下相比天然骨料混凝土强度降低幅度在1.20%～15.81%之间;随着再生砖骨料在混杂骨料中取代率的增加,混杂再生骨料混凝土的抗压强度逐渐降低.建立的再生骨料混杂比例预测模型可以根据混杂再生骨料的吸水率确定再生砖骨料所占的质量比;建立的混杂再生骨料混凝土抗压强度计算模型计算误差在5%以内,计算精度较高,可为混杂再生骨料混凝土配合比设计提供参考.     

单轴受压下钢纤维再生骨料混凝土本构模型

通过150mm×150mm×300mm钢纤维再生骨料混凝土棱柱体的单轴受压试验,研究了水胶比、再生骨料取代率和钢纤维体积率等参数对钢纤维再生混凝土轴压应力-应变全曲线的影响,揭示了钢纤维再生混凝土的破坏机理和参数变化对钢纤维再生混凝土单轴受压力学性能影响的规律.结果表明,钢纤维改变了再生混凝土的破坏形态,随着钢纤维体积率增大,试件由劈裂破坏转变为剪切破坏,剪切面与荷载垂线的夹角增大,峰值应力和峰值应变均有一定程度的提高.相同钢纤维体积率下,钢纤维再生混凝土峰值应力受再生骨料取代率变化的影响较小;但是,随着再生骨料取代率的增加,钢纤维再生混凝土峰值应变增大,初始弹性模量减小.与普通混凝土类似,随水胶比的减小,钢纤维再生混凝土应力应变曲线下降段的斜率增大.基于对试验数据的综合分析,建立了考虑再生骨料取代率、钢纤维体积率影响的钢纤维再生混凝土轴压本构模型.     

再生骨料混凝土配合比设计及其强度分析

混凝土配合比设计直接决定了混凝土的质量与强度,利用正交试验设计对再生骨料混凝土配合比进行设计,探讨了水灰比、砂率以及再生骨料取代率这3种因素对再牛骨料混凝土28 d抗压强度的影响程度;并对各因素水平进行了极差分析和方差分析,在此基础上建立了再生骨料混凝土抗压强度公式.且通过对再生骨料混凝土劈拉强度、抗折强度的相关关系进行回归分析,建立了劈拉强度与抗折强度之间的关系式.     

钢纤维轻骨料粉煤灰砼抗压性能试验研究

为了研发具有绿色特质的现代高性能钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土,试验研究了水灰比、钢纤维体积率、粉煤灰取代水泥量对混凝土拌合物工作性能和混凝土干表观密度、立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量的影响规律。结果表明:配制强度等级LC35的钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土,可采用水灰比0.30、钢纤维体积率0.4%~1.2%和粉煤灰替代水泥量0%~20%。在该参数范围内,所配制的混凝土拌合物具有大流动性和良好的粘聚性与保水性,混凝土干表观密度符合结构轻骨料混凝土密度等级1700要求;随钢纤维体积率增加,混凝土受压破坏形态转变为塑性破坏,立方体和轴心抗压强度以及弹性模量均有所提高;粉煤灰替代水泥量对各受压性能指标影响较小;钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土的轴心抗压强度、弹性模量的取值满足现行轻骨料混凝土技术规程的要求。     

钢筋与钢纤维再生混凝土锚固性能研究

目的研究钢筋与钢纤维再生混凝土的锚固性能,以现行《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中月牙纹外形热轧钢筋的极限粘结强度计算公式为基础,提出极限粘结强度计算公式,为此类构件粘结锚固性能的研究提供理论与试验基础.方法对不同钢筋直径、再生粗骨料取代率及钢纤维体积掺量的16组64个粘结锚固试件进行拉拔试验,分析各参数变量对钢筋和再生混凝土粘结性能的影响.结果随着再生粗骨料取代率的增加,粘结强度变化较小;粘结强度随着钢纤维体积掺量的增加而增大;钢筋直径对粘结强度产生一定的影响,当钢筋直径为28 mm时,粘结强度提升较为明显.结论笔者所推出的钢筋与钢纤维再生混凝土的粘结强度计算公式,能够为再生混凝土的相关规范编写及其工程应用提供可靠的理论依据和设计参考.     

钢纤维再生混凝土抗折强度尺寸效应试验研究

通过5组再生骨料取代率和4组钢纤维体积掺量小梁试件的四点弯曲试验,研究了再生骨料取代率和钢纤维掺量对再生混凝土抗折强度及尺寸效应的影响.结果表明:各规格小梁试件的抗折强度均存在尺寸效应,随再生骨料取代率的增加,再生混凝土抗折强度尺寸效应呈先增大后降低的规律,取代率为75％小梁试件抗折强度尺寸效应约分别为取代率为0和100％试件的1.32倍和1.09倍.钢纤维掺量对再生混凝土抗折强度尺寸效应有一定影响,当掺量为0～0.75％时,钢纤维掺量越大,尺寸效应越明显,钢纤维掺量分别为0、0.25％和0.50％时,试件抗折强度尺寸效应约分别为钢纤维掺量0.75％试件的77％、85％和94％.钢纤维掺量较大时,钢纤维掺量对尺寸效应的影响较弱,钢纤维掺量为0.75％试件抗折强度尺寸效应度约为1.00％掺量试件的99％.提出了再生混凝土抗折强度尺寸效应律计算公式,可用于再生混凝土抗折强度的分析计算.     

城市垃圾熔渣再生混凝土耐久性能的试验研究

为了研究城市垃圾熔渣细骨料以及废弃混凝士粗骨料再生利用的可能性,着眼于城市垃圾熔渣再生混凝土的耐久性能,试验以100%再生粗骨料以及垃圾熔渣细骨料替代天然碎石和砂子制备再生混凝土,探讨了城市垃圾熔渣再生混凝土的耐久性能之一抵抗冻融循环的能力.冻融循环试验用混凝土以水灰比O.45、0.65为变动因素.试验结果表明,城市垃圾熔渣再生混凝土(简称RS混凝土)试件的冻融循环抵抗性与粗、细骨料置换率为0%的普通混凝土(简称NN混凝土)试件相比,水灰比0.45、0.65时的耐久性指数分别降低5.3%和7.9%,但都能满足评价冻融循环抵抗性的最低指标.     

再生细骨料对混凝土力学及抗冻性能的影响

通过设计不同水灰比的普通混凝土及引气混凝土,研究不同再生细骨料替代率对不同强度等级混凝土的力学及抗冻性能的影响.研究结果表明:随再生细骨料替代率的增加,普通混凝土的抗压强度和抗折强度都下降明显,而引气混凝土只是抗压强度下降明显,其抗折强度受影响较小;无论是否掺加再生细骨料,高水灰比(m(水)∶m(水泥)=0.52)混凝土抗冻性能均很差,通过掺加引气剂可适度提高其抗冻融循环能力,但抗冻耐久性仍较差;低水灰比(m(水)∶m(水泥)=0.35)混凝土本身具有很强的抗冻耐久性,掺加再生细骨料不会对其抗冻耐久性能产生明显影响.因此,对于高水灰比再生细骨料混凝土,降低水灰比比掺加引气剂更能显著提高混凝土的抗冻耐久性能.     

再生骨料混凝土配制透水路面砖

通过理论计算和试验分析,揭示骨灰比、砂率和水灰比对再生骨料透水混凝土力学性能和透水系数的影响规律.采用功效系数法得出再生骨料透水混凝土配合比控制参数,即骨灰比为3.5,砂率为15%,水灰比为0.34.通过优选配合比参数,得到具有良好透水性能的再生骨料透水混凝土路面砖,其抗压强度可达到20MPa以上;降低透水能力的要求,则其强度可以满足JC/T 466-2000混凝土路面砖标准的要求.     

钢纤维次轻混凝土抗折性能试验

目的研究钢纤维次轻混凝土的抗折性能,为相关规范的编制及其在实际工程中的应用提供理论数据.方法考虑轻骨料体积分数、钢纤维体积分数、钢纤维类型、水灰比4种影响因素,利用正交试验方法,设计制作了25组钢纤维次轻混凝土抗折试块以及立方体试块进行试验.采用极差分析和方差分析方法分析各因素对抗折强度的影响程度.结果钢纤维体积分数影响最为显著,随着体积分数的增加,抗折强度有明显增大,掺入体积分数2.0%的钢纤维,可提高抗折强度约50%;钢纤维种类对抗折强度影响显著,最大值与最小值相差28.9%;水灰比和轻骨料体积分数对抗折强度影响较小.结论钢纤维次轻混凝土的抗折强度与立方体抗压强之间的回归公式为f_f=0.202f~(0.778)_(cu).     

钢纤维陶粒轻骨料混凝土受拉性能试验

采用工程中常用的陶粒作为轻骨料,制成界面粘结强度较高的陶粒轻骨料混凝土,研究不同钢纤维掺量的钢纤维轻骨料混凝土的受拉性能.根据试验数据得出钢纤维轻骨料混凝土立方体劈拉强度随钢纤维体积率变化的规律,拟合出其劈拉强度与立方体抗压强度的关系式.试验结果表明,其抗拉强度提高幅度较大.当钢纤维体积率为2.5%时,试件的劈拉强度和抗折强度值分别提高55.9%和77.31%,钢纤维轻骨料混凝土的拉压比也随着钢纤维体积率的增加而增大.     

再生混凝土-钢筋黏结锚固可靠度设计

通过66个同强度、不同再生粗骨料取代率的钢筋-混凝土中心拉拔试验,研究不同再生粗骨料取代率、相对保护层厚度、配箍率等参数对再生混凝土与钢筋黏结强度的影响。统计目前国内外892个钢筋-再生混凝土中心拉拔试验结果以及336个再生混凝土抗压强度,建立极限黏结强度计算公式。基于与普通混凝土同水灰比和同强度这2种再生混凝土设计标准,采用Monte Carlo法进行再生混凝土-钢筋黏结锚固可靠度计算,并提出相应的锚固长度设计建议。研究结果表明:同强度再生混凝土锚固长度设计可直接按GB50010—2010"普通混凝土结构设计规范"进行,而同水灰比再生混凝土锚固长度则应在普通钢筋混凝土锚固设计长度基础上适当考虑提高10%～15%。     

建筑垃圾再生骨料透水性混凝土试验研究

根据室内试验,研究了骨灰比、砂率和水灰比的变化对混凝土强度和透水系数的影响,得出能使混凝土强度和透水性能达到最佳平衡点的合理配合比为:骨灰比3.5,砂率15%,水灰比0.34。研究结果提高了人们对再生骨料和透水性混凝土的认识,推动了建筑垃圾再生骨料透水性混凝土在工程实践中的应用。     

再生碎砖骨料混凝土性能与配合比的试验研究

应用废砖料配制混凝土是废旧资源利用的有效途径,是环境保护的需要.采用正交试验方法和对比试验,对再生碎砖骨料混凝土的性能及其配合比进行试验研究,结果表明,废砖骨料再生混凝土的抗压强度可以达到10~49 MPa,流动性坍落度可以在10~160 mm之间;水灰比、骨料处理方式、砂率及砖骨料用量等因素对混凝土性能有显著影响;砖骨料包浆处理可提高混凝土抗压强度15%~43.5%;以水灰比、砂率、砖骨料用量为基本参数的假定表观密度法进行配合比设计是可行的.再生碎砖骨料混凝土具备实际应用的性能条件.     

钢管再生混凝土短柱轴压力学性能试验

对5个钢管再生混凝土轴压短柱和1个普通钢管混凝土轴压短柱进行试验研究,比较钢管再生混凝土与普通钢管混凝土的破坏模式、荷载-变形关系和承载力关系,分析再生骨料取代率、矿物掺合料和钢纤维对钢管再生混凝土性能的影响.结果表明,钢管再生混凝土轴压短柱与普通钢管混凝土轴压短柱的破坏模式和受力过程基本相同;随着再生骨料取代率的增大,核心混凝土强度降低,变形增大,需要更大的约束效应约束核心混凝土,可以掺入硅粉、粉煤灰等矿物掺合料以及钢纤维来提高钢管再生混凝土轴压短柱的性能.根据现有相关规程对钢管再生混凝土的极限承载力进行计算,得到各规程在计算钢管再生混凝土极限承载力时的适用性.     

再生混凝土耐久性的试验研究Ⅰ.再生混凝土的冻融循环试验

在实验室预制C20普通混凝土,28 d后用破碎机将其破碎筛选调配制成再生粗骨料与细骨料,以此再生骨料100%替代天然碎石和砂子制备再生混凝土,探讨了再生混凝土的耐久性能--抵抗冻融循环的能力.耐久性试验用混凝土水灰比质量分数分别为45%,65%.结果表明,100%再生混凝土（简称RR混凝土）试件的冻融循环抵抗性与粗、细骨料置换率为0%的普通混凝土（简称NN混凝土）试件相比,相对动弹性系数和耐久性系数分别降低6%和9%,但都能满足评价冻融循环抵抗性的最低指标.     

废旧砖再生骨料混凝土配合比设计的试验研究

以建筑垃圾废旧砖为原材料制作再生粗骨料和再生细骨料部分取代天然粗骨料和天然细骨料,以粉煤灰和矿粉部分取代水泥配制废旧砖再生骨料混凝土,采用正交试验设计方法进行废旧砖再生骨料混凝土的抗压强度试验,采用极差分析和方差分析确定出各因素影响再生黏土砖混凝土强度的显著性.试验结果表明:最佳配合比为A_2B_2C_2D_3;四因素对混凝土抗压强度影响主次顺序为再生粗骨料取代率,粉煤灰取代率,再生细骨料取代率,矿粉取代率;各因素不同水平对再生骨料混凝土强度影响的规律为,混凝土抗压强度随再生粗骨料取代率、粉煤灰取代率和再生细骨料取代率的增大而减小;矿粉取代率在25%时,其强度最大.     

再生混凝土抗压强度及工作性能的影响因素分析

用重量比为C20∶C30∶C35∶C40∶C45=1∶4∶3.5∶0.5∶1的混掺废弃混凝土试块制作了再生粗、细骨料,采用正交试验对比分析了水灰比、再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率、搅拌工艺4个因素对再生混凝土抗压强度及工作性能的影响规律,并采用极差归纳了其各因素对再生混凝土抗压强度和工作性能的影响.结果表明:掺加100%再生粗骨料和50%的再生细骨料能满足C30强度等级要求及和易性要求,再生粗骨料的取代率对强度影响最明显.     

建筑垃圾再生混凝土粗骨料结构性能研究

通过试验,研究水灰比和再生粗骨料取代率对再生混凝土立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量的影响规律.试验结果表明,随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量均有不同程度的变化.