研究了再生粗骨料替代率(0~100%)、玄武岩纤维(BF)体积掺量(0~0.2%)、侧向围压(0~9 MPa)对混凝土三向受压力学性能的影响,并建立了玄武岩纤维再生混凝土(BFRAC)的三向受压强度模型。结果表明:随着再生粗骨料替代率的增加,试件的峰值应力、峰值应变总体呈降低趋势;掺入适量BF可以有效提高试件的峰值应力和峰值应变,但在较高侧向围压下,BF对BFRAC的增强作用较小;随着侧向围压的增大,试件的破坏形态由竖向劈裂破坏转为斜向剪切破坏,峰值应力及峰值应变增大;基于八面体应力空间破坏准则和Rendulic平面破坏准则建立的BFRAC三向受压强度模型的精度均较高。

研究了再生粗骨料替代率和骨料包浆对自密实再生混凝土力学性能和抗氯离子渗透性的影响。结果表明:当再生粗骨料替代率分别为30%、60%、100%时,与未包浆再生骨料混凝土相比,预包浆再生骨料混凝土的坍落扩展度分别提高了0.76%、3.33%、5.17%,抗压强度分别提高了5.9%、3.2%、6.1%,劈裂抗拉强度分别提高了5.2%、11.2%、18.2%;随着再生粗骨料替代率的增加,混凝土的电通量值增大,当再生粗骨料替代率分别为30%、60%、100%时,与未包浆再生骨料混凝土相比,预包浆再生骨料混凝土的电通量值分别下降了16.7%、22.9%、8.6%;骨料经过包浆处理后,改善了自密实再生混凝土的力学性能及抗氯离子渗透性。

通过正交试验研究了粉煤灰掺量、再生细骨料替代率、钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量对再生砂浆的抗压、抗折强度及抗冻性的影响。结果表明,随着钢纤维掺量的增加,抗压、抗折强度明显增大,对砂浆的抗冻性影响不大;聚丙烯纤维对砂浆的强度及抗冻性无显著影响,但可以改变砂浆的脆性;随着再生细骨料替代率的增加,强度及抗冻性均显著增强;随着粉煤灰掺量的增加,砂浆强度及抗冻性明显降低。经过数据拟合,再生砂浆的抗压强度相比抗折强度与抗冻性具有更好的相关性。采用正交分析法得出不掺粉煤灰、再生细骨料替代率为45%,钢纤维掺量为1.5%,聚丙烯纤维掺量为0.1%时,再生砂浆性能最优。在此基础上,通过质量分数为1%、2%、3%、4%的HCl对骨料进行改性处理,结果显示,2%质量分数的HCl改性效果最好。

通过试验研究了不同体积掺量的聚丙烯纤维和涤纶纤维水泥混凝土的力学性能。结果表明,在低掺量的情况下,涤纶纤维完全可以取代聚丙烯纤维,而且涤纶纤维混凝土的各项性能均优于素混凝土,其中,以抗劈裂性能的优势最为突出。在高掺量的情况下,涤纶纤维混凝土的各项性能与聚丙烯纤维混凝土的差距较大,不易取代。

通过试验对涤纶的耐碱性及抗裂性进行了探索。结果表明,涤纶纤维具备一定的耐碱性,适用于混凝土的碱环境,涤纶对砂浆早期裂缝的控制较为明显,裂缝名义总面积平均减低了40%。