使用废弃黏土砖完全替代天然砂和石子制备全再生混凝土,探究了水胶比、水泥用量、粉煤灰和硅灰取代率对再生混凝土性能的影响。结果表明:降低水胶比和增加水泥用量都能够提升砖骨料混凝土抗压强度、降低含水率和增加干表观密度,但对抗压强度的提升存在上限;粉煤灰虽然具有火山灰活性,但作用发挥较慢,掺加会降低28 d前的力学性能和干表观密度。硅灰的加入会明显提升净浆黏聚性,提升力学性能。

为了改善再生骨料混凝土的性能,研究了原生混凝土强度对再生混凝土力学性能及界面区微结构的影响,并对比分析了相同强度等级和水灰比情况下普通混凝土和再生混凝土的力学性能和界面区微观形貌。结果表明:强度等级相同时,为了达到与普通混凝土相同的流动度,再生混凝土中除了加入一定量的附加水之外,还需要加入一定量的水泥浆,且随着原生混凝土强度的增加,水泥浆的加入量逐渐增加;在侧向无限制受压破坏时,再生混凝土与普通混凝土破坏形式基本相同,且原生混凝土强度对再生混凝土的破坏形式影响不大;强度等级相同时,再生混凝土的28 d抗压强度高于普通混凝土,且随着原生混凝土强度的增加,早期强度逐渐降低,28 d强度逐渐增大;水灰比相同时,普通混凝土各个龄期的抗压强度均高于再生混凝土。

针对工程中的硫酸盐侵蚀和再生混凝土耐久性问题,利用玄武岩纤维的增强和耐腐蚀特性,对玄武岩纤维再生混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能进行研究,分析了不同再生骨料取代率和玄武岩纤维掺量对再生混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能的影响,对比分析了不同干湿循环次数后混凝土的抗压强度、弹性模量和峰值应变变化情况,得到了再生混凝土硫酸盐侵蚀后的破坏形式和力学参数。引入叠加效应系数K分析了再生混凝土荷载-位移全过程曲线及其破坏机理。结果表明,再生骨料取代率和玄武岩纤维掺量明显影响受硫酸盐侵蚀后混凝土的抗压强度,但对弹性模量的影响较小;硫酸盐侵蚀对混凝土界面过渡区造成的影响使得立方体试件和圆柱体试件的破坏模式差别较大。同时发现,掺入纤维可显著提高再生混凝土峰值应变及变形能力,但对其弹性模量的提高影响较小。通过K值...

研究了不同掺量聚丙烯纤维、玄武岩纤维及其混杂纤维对再生混凝土基本力学性能的影响。试验结果表明,与素再生混凝土相比,纤维再生混凝土破坏时的整体性、延性更好;单掺纤维再生混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度有不同程度的降低;一定范围内,随纤维含量的增加,混杂纤维再生混凝土的强度较素再生混凝土均有所提高。

以强度等级、骨料取代率和混杂纤维为变量,研究纤维再生混凝土的各项力学性能,同时分析了破坏形态。试验结果表明,纤维再生混凝土试件的破坏形态与普通混凝土相似;强度等级对立方体抗压强度影响较大,但对劈裂抗拉强度和轴心抗压强度影响不大;再生骨料由于本身的缺陷对再生混凝土强度有降低的影响;因为纤维良好的抗拉强度和延性,所以加入混杂纤维可以明显提高再生混凝土强度,但当掺量过多时,纤维的分布不均匀,反而影响了其发挥有效的作用;通过非线性拟合得出其强度换算公式。

为了进一步强化再生骨料、改善再生骨料混凝土的性能,研究了纳米碳化硅改性水玻璃对再生骨料的强化效果,并分析了作用机制。结果表明,纳米碳化硅改性水玻璃对再生骨料的强化作用明显,但会受水玻璃浓度和纳米碳化硅掺量的影响。水玻璃浓度增大,经水玻璃强化处理的再生骨料表观密度和堆积密度先增大后减小,吸水率逐渐降低,含水率逐渐增加,压碎指标先减小后增大;经水玻璃溶液+纳米碳化硅复合强化的再生骨料随着纳米碳化硅加入量的增加,表观密度和堆积密度先增大后减小,吸水率和含水率均先降低后增大,压碎指标先减小后增大。经浓度为30%的水玻璃溶液+0.75%纳米碳化硅浸泡强化的再生骨料,孔隙和裂缝被改性水玻璃填充,再生骨料表面均匀,综合性能较好,拌制的再生混凝土28 d抗压强度较未处理的再生骨料拌制的混凝土提高约45%,较天然骨料拌制...

为了缓解建筑垃圾对生态环境的不利影响,提高建筑垃圾的资源化利用率,使用再生骨料部分替代天然骨料制备了再生混凝土。通过对比分析再生混凝土中天然骨料和再生骨料的界面性能,并研究了骨料的掺配比例对再生混凝土抗压强度、劈裂强度以及变形性能的影响,在尽可能提高再生骨料利用率的基础上,确定了再生混凝土中再生骨料的最优掺配比例。

为了研究铁尾矿砂对高延性再生混凝土力学性能的影响,对12组108个再生粗骨料替代率为30%和50%的铁尾矿砂高延性再生混凝土进行试验研究,分析了不同铁尾矿砂掺量对再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响。结果表明,再生混凝土中掺入定量的PVA纤维后,再生粗骨料替代率为30%和50%的两种再生混凝土的力学性能随着铁尾矿砂掺量的增加均呈现先增长后下降的趋势,其抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度基本呈正相关,并在铁尾矿砂掺量30%时达到峰值;当铁尾矿砂掺量相同时,再生骨料替代率越大其抗压强度越小;掺30%铁尾矿砂、再生骨料替代率30%的再生混凝土劈裂抗拉强度达到最大值;铁尾矿砂掺量30%时,再生骨料替代率30%和50%再生混凝土的抗折强度近似呈线性减小。

提出了粉煤灰和纳米SiO2的复合改性方法,使用质量取代法,研究了粉煤灰和纳米SiO2单掺及复掺对再生混凝土(RAC)抗氯离子渗透性能(84d)的影响。结果表明,再生粗骨料全部取代天然粗骨料会显著降低抗氯离子渗透性能,84d氯离子迁移系数和电通量分别提高了101.7%和89.1%;单掺SiO2或粉煤灰时,随着取代率的提高抗氯离子渗透性能越好。复掺纳米SiO2和粉煤灰能够产生叠加效应,显著提高RAC的抗氯离子渗透性能,其中复掺2%纳米SiO2与30%粉煤灰时84d氯离子迁移系数和电通量分别降低了72.3%和89.1%,甚至优于普通混凝土,并且相同掺量的纳米SiO2对30%的粉煤灰改性效果更好。

为了探究硫酸盐侵蚀作用下粉煤灰再生混凝土性能的变化,测试了材料配比对混凝土抗压耐蚀系数和质量损失率的影响,得到合理的材料组成,并通过SEM观察再生混凝土中老骨料-新浆体、老浆体-新浆体和老骨料-老浆体三种界面过渡区的微观形貌,解释了粉煤灰对再生混凝土抗硫酸盐侵蚀的改善机理。结果显示,增大水胶比和再生骨料替代率都会削弱混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,而粉煤灰的掺入能明显提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力。最终确定的水胶比为0.55,再生骨料替代率和粉煤灰掺量分别为50%和30%。老骨料-新浆体界面和老骨料-老浆体界面是粉煤灰再生混凝土中的双重薄弱面,在制备时需重点处理。