纳米氧化硅-橡胶再生混凝土力学性能研究

通过试验研究不同再生骨料取代率(0%,30%,50%)、橡胶掺量(0%,5%,10%,15%)及纳米SiO_2掺量(0%,1.5%,3%,5%)对橡胶再生混凝土力学性能的影响.结果表明,再生骨料取代率及橡胶掺量的增加弱化了水泥基体与骨料之间的黏结,制约着橡胶再生混凝土抗压及抗拉强度的发展,纳米SiO_2的掺入可以显著改善橡胶再生混凝土微观结构,显著提升橡胶再生混凝土的力学性能.从而证实,掺加纳米SiO_2是改善橡胶再生混凝土力学性能的有效可行途径.     

高性能再生骨料混凝土力学性能研究

对高性能再生骨料混凝土的力学性能进行了研究。试验结果表明高性能再生骨料混凝土的立方体抗压强度稍低于同强度等级的高性能天然骨料混凝土,而其弹性模量明显低于高性能天然骨料混凝土。随着强度的提高,高性能再生骨料混凝土的弹性模量也提高。     

掺入纳米SiO2对再生混凝土性能影响的研究

再生混凝土作为绿色环保型混凝土,是节约资源、保护环境、实现建筑材料可持续发展的重要手段.再生骨料因孔隙率高、吸水率大,致使再生混凝土在力学性能、耐久性能及流动性能方面与原生混凝土存在一定差距.纳米SiO2因具有高渗透性、高活化性以及掺入至水泥基材料后可对孔隙进行填充等众多优异特性,使其成为改性再生混凝土的重要材料.总结了国内外有关纳米SiO2改性再生混凝土在力学性能、抗冻融性、抗氯离子渗透性及流动性能等方面的研究进展,针对目前普遍关注纳米SiO2再生混凝土的力学性能,缺少其耐久性能、流动性能等综合性能研究的现状,提出了完善纳米SiO2再生混凝土微观机理研究、加强活性掺合料+纳米SiO2+减水剂共同改性条件下再生混凝土性能等研究建议,为综合后续进行纳米SiO2掺入对再生混凝土性能影响的相关测试研究提供思路.     

钢纤维活性粉末混凝土SHPB试验研究

采用SHPB装置对钢纤维活性粉末混凝土(SFRPC)试件进行应变率为10.s-1～120.s-1范围内的冲击压缩试验.试验结果表明:随着钢纤维掺量(Vf)的增加,SFRPC材料在冲击荷载作用下的动态抗压强度升高,而韧性则提高尤为显著.同时发现SFRPC具有明显的应变率硬化效应,并得出了SFRPC的应变率敏感阈值.     

再生骨料混凝土的配合比试验研究

通过对再生骨料和天然骨料的级配、压碎指标、吸水性等基本性能进行对比试验,研究了再生骨料的基本性能以及对再生混凝土配合比设计的影响,讨论了再生混凝土配合比的设计方法.试验结果表明,本实验采用基于再生骨料预吸水的配合比设计方法配置的混凝土拌和物的坍落度和28 d立方体抗压强度,完全符合现行规范要求.这也表明再生骨料可以部分或全部代替天然骨料来配制混凝土.     

再生骨料混凝土耐久性试验研究

利用废弃混凝土制备再生骨料，可以降低天然资源损耗、减少耕地占用和降低环境污染。通过收缩试验、氯离子渗透试验、碳化试验、冻融试验等对比研究了简单破碎再生骨料、颗粒整形再生骨料、天然骨料混凝土的耐久性能。结果表明，颗粒整形可以制备高品质再生骨料，从而显著提高再生混凝土的耐久性能。为拓宽再生混凝土的应用领域提供了试验依据。     

不同粗骨料粒径混凝土动态压缩强度的离散性研究

为了研究粗骨料粒径差异引起的动态压缩试验离散性问题,制备了最大粒径分别为8 mm、14 mm和26 mm的混凝土与砂浆试件,通过动静态压缩试验,得到不同应变率下各试样的应力-应变曲线和应变率-动态增长因子曲线。为了更直观地分析由粗骨料粒径差异引起的试验离散性问题,定义粒径系数λ为粗骨料最大粒径d与试件直径D之比,引入变异系数CV,运用数理统计方法量化离散性,得到λ与CV关系图,直观反映试验离散性与粗骨料粒径关系。分析表明：λ=0.34为混凝土材料异质性临界点;当粒径系数λ<0.34时,混凝土材料异质性影响不明显;当λ>0.34时,粗骨料的粒径过大已经影响到了混凝土的动态响应,材料异质性明显增强。该结论的得出对今后工程与试验中粗骨料粒径的选取有指导意义。     

混凝土再生骨料的力学性能实验研究

为了推动环保材料的发展,特别是城市建设中对废弃建筑材料的再利用,得到能够解释再生混凝土作为新的原始材料加以利用的理论依据。通过介绍混凝土再生骨料与天然骨料基本特征的比较引出当前再生骨料混凝土的一些特性和发展,以及使用期需注意的问题。根据理论指导通过制作试块的方法对强度加以验证,结果验证了实验之前的理论推导,实验表明:存在一个临界水灰比,当水灰比大于这个值时,试块强度降低,当小于这个值时强度变化不大,再生混凝土的最佳砂率大致为0.37,并且再生混凝土可以实现建筑垃圾的再利用。通过实验对这些制作工艺上的推究相信会对环保材料的研究和发展,特别是对废弃混凝土的再利用起到积极的作用。     

高应变率下混凝土动态力学性能SHPB实验

利用φ100 mm霍普金森压杆试验设备,研究了混凝土材料在冲击荷载下的动态压缩性能,分析验证了实验结果的有效性、一致性和试样中的应力均匀性问题,得到了混凝土材料在较高应变率范围内的动态应力-应变关系.研究表明,混凝土材料的动态应力-应变呈非线性关系;混凝土材料为应变率敏感性材料,在较高应变率范围内混凝土材料的动态应力-应变关系是与应变率相关的;混凝土材料的破坏应力和破坏应变随应变率的增大而增大.     

碳化和纳米SiO2改性再生粗骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能

分别使用加速碳化和纳米SiO₂溶液浸泡的方式,对由两种强度等级混凝土(C30和C60)获得的再生粗骨料(RCA)进行改性;制备得到不同方式改性的再生粗骨料混凝土(RAC),并进行硫酸盐侵蚀实验.运用抗压强度实验和分光光度计法,分析RAC的宏观力学性能和硫酸根侵蚀深度的变化.利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、显微硬度和热重分析(TGA)手段,研究硫酸盐侵蚀后两种改性RAC的界面过渡区(ITZ)微观结构、化学组成和微观力学性能的变化特征.结果表明,RAC的力学性能随着硫酸盐侵蚀龄期的延长先增加后急剧降低.相比而言,纳米SiO₂的火山灰效应和填充效应使制备的RAC水泥水化更加充分,老骨料-老砂浆ITZ更加平整致密,表现出更好的抗硫酸盐侵蚀性能.     

不同再生骨料替代率混凝土抗压强度试验研究

分别对7 d、28 d、60 d龄期的不同再生粗骨料替代率混凝土进行了抗压强度试验,分析了再生骨料混凝土破坏形态及不同再生粗骨料替代率对再生混凝土抗压强度的影响,并对其原因进行了分析.试验结果表明28 d龄期的再生骨料混凝土强度能够达到标准要求,用再生骨料配置混凝土是可行的.     

钢管RPC抗多次冲击动态力学性能研究

采用φ75 mm分离式霍普金森压杆试验装置对16个钢管活性粉末混凝土试件进行了不同应变率下的多次冲击压缩试验,得到了动态应力-应变曲线和破坏形态.试验结果表明：当应变率小于80 s^-1时,钢管RPC在多次冲击下仍能保持较稳定的力学性能;当应变率大于106 s^-1时,钢管RPC在多次冲击下发生塑性变形,表现出良好的延性,核心RPC开裂.多次冲击作用下,钢管RPC仍保持较高的强度、较好的延性和完整性,是一种抗冲击性能良好的防护工程材料.     

再生骨料混凝土性能的试验研究

再生骨料混凝土在节约资源、能源,尤其对环境保护有着十分重大的意义,它解决了混凝土作为最大宗的人造材料对自然资源的占用及对环境遣成的负面影响.本文针对再生骨料混凝土性能进行了试验研究,旨在为相关的生产实践提供指导,对于相关领域的理论研究也能起到抛砖引玉的作用.     

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。     

再生骨料影响自密实混凝土力学性能试验研究

分别采用100%毛石、100%废弃的砖块、100%废弃的混凝土块、废弃的砖块和混凝土块的50%,毛石、废弃的砖块和废弃的混凝土块各1/3作为再生大骨料,制作了五组再生大骨料自密实堆积混凝土棱柱体。通过试验,系统地研究了不同种类及不同掺量的再生大骨料对再生骨料自密实堆积混凝土棱柱体抗压强度、应力应变全曲线、弹性模量和峰值应变的影响。试验结果表明,再生骨料自密实堆积混凝土的棱柱体强度、弹性模量随再生大骨料强度升高而变大,随再生大骨料种类增多而变小;再生大骨料种类越少,分布越均匀,峰值应变越小。     

再生骨料透水混凝土力学性能和耐久性研究

从优化水泥基体角度出发,搭配使用不同掺量的再生细骨料,旨在全面提升再生骨料透水混凝土力学性能、渗透性和耐久性. 首先,采用单纯形重心设计法对水泥（C）、粉煤灰（FA）和硅灰（SF）组成的三元胶凝体系进行优化设计,获得高性能水泥基体. 然后,分析了高性能水泥基体和再生骨料质量分数（0%、30%和50%）对透水混凝土力学性能和耐久性的影响. 试验发现,使用高性能胶凝材料,可以显著提升再生骨料透水混凝土的抗压强度和冻融耐久性,且可满足渗透性要求. 当再生骨料质量分数为0%、30%和50%时,28 d抗压强度分别提升72.4%、100%和44.2%;50次冻融循环质量损失分别为1.5%、2.2%和2.5%. 此外,研究发现再生骨料透水混凝土的破坏模式与胶凝材料性能和再生骨料质量分数相关,可为再生骨料透水混凝土设计和应用提供参考.     

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.