研究了全再生细骨料干混砂浆的抗冻性能和耐高温性能。抗冻试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,试件表面脱落现象逐渐加重,质量损失率逐渐增大,抗压、抗折强度降低。高温试验结果表明:随着温度的升高,试件表面发白现象愈发明显,并出现细小裂纹、边缘脱落现象;随着温度的升高,试件的抗压强度先增大后减小,抗折强度基本呈降低趋势,质量损失率基本呈增大趋势;当温度大于400℃后,试件的质量大幅降低。

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。

研究了再生细骨料的掺量和颗粒级配对混凝土工作性、力学性能、抗冻性能和耐久性能的影响。结果表明:再生细骨料的最佳掺量为20%,此时,混凝土的工作性和力学性能较好;采用再生细骨料(Ⅱ区粗砂)等质量替代20%天然砂配制的混凝土工作性、力学性能较优,其28 d抗压强度相比于采用天然砂的基准组提高了9%,且其抗冻性能、耐久性能与采用天然砂配制的混凝土相近。

选择4.75~1.18 mm、1.18~0.3 mm及0.3 mm以下三个级配的再生细骨料,采用Fuller法、K法和i法进行三级配再生细骨料的组成设计,研究了不同级配组成的再生细骨料对自流平砂浆强度的影响规律。结果表明,三种不同粒径的再生细骨料, Fuller法获得的级配组成中小颗粒较多,K法得到的级配组成中小颗粒较少;而三种方法得到的最佳级配组成所对应的砂浆强度中,Fuller法的抗压强度和抗折强度均最小,i法的强度最高,且在抗压强度与K法相近的同时表现出更高的抗折强度。最终认为,i法适合本实验再生细骨料的级配组成设计。

为了解决环境污染与资源紧张的问题,利用建筑垃圾中的废弃混凝土制备再生粗骨料和再生细骨料,分别按照不同的取代率替代天然骨料以双掺的形式制备再生混凝土。研究结果表明,双掺再生骨料混凝土的工作性及力学性能要差于天然骨料混凝土;随着再生细骨料和再生粗骨料取代率的增大,其用水量显著增多,各个龄期的抗压强度逐渐降低,但这两种性能均呈现出较好的线性关系;当双掺再生骨料的取代率均达到100%时,相比天然骨料混凝土,其用水量增多22.1%,抗压强度降低19.2MPa,线性相关系数均在0.942以上;再生混凝土应用时,双掺再生骨料的取代率均不宜大于50%。

分析了建筑垃圾再生细骨料在干混砂浆中应用的经济性,并对其在干混砂浆中应用时存在的问题进行了研究。结果表明,用建筑垃圾中红砖破碎的砖砂由于吸水率高,会造成砂浆2h稠度损失率严重超标,但通过技术手段可以使其有效降低,满足相关标准要求。另外,砖砂的加入会使砂浆早期强度逐渐降低,但随着砖砂掺量的增加,砂浆后期强度的增长率逐渐增加,使得砂浆28d抗压强度随砖砂掺量的增加呈先增加后降低的趋势。

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。

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。