废瓷砖再生骨料混凝土的制备与性能研究

摘要

随着经济与工程建设的快速发展，混凝土的用量也逐渐增加，对资源和环境造成巨大负担，因此研发出一种新型可持续发展的绿色混凝土十分重要。我国是陶瓷生产大国，每年产生的陶瓷废弃物数量十分巨大，以废弃瓷砖作再生粗骨料制备混凝土，既有效利用了陶瓷废弃物，又节约了砂、石资源。本文主要研究了废瓷砖再生骨料的技术性质及其对混凝土工作性、强度、耐久性等性能的影响，并将之与原生碎石混凝土进行对比，测试分析了废瓷砖再生骨料-水泥石界面的粘结性能，探讨其粘结机理，主要研究结果如下：
　　与碎石骨料相比，废瓷砖再生骨料的比表面积较大，孔隙率较高，骨料强度较大，吸水性较强，且无潜在碱集料反应活性，可以作为混凝土的集料使用。
　　通过改善再生骨料混凝土的浆骨比及调整其颗粒级配，最终确定废瓷砖再生骨料混凝土的最佳配合比为水灰比0.44，浆骨比0.385/0.615，粗骨料颗粒级配为10~20mm：5~10mm=3:1。最佳配合比下，废瓷砖再生骨料混凝土的7天和28天的强度分别为24Mpa和36.9Mpa，满足规范要求。
　　原生碎石混凝土的3天龄期收缩变形值为115μm，废瓷砖再生骨料混凝士的收缩变形值为103μm，原生碎石混凝土的最高冻融循环次数为25次，废瓷砖再生骨料混凝土的最高冻融循环次数为50次，原生碎石混凝土的30天和60天强度损失率分别为4.6％和6.4%，废瓷砖再生骨料混凝土的强度损失率分别为4.3%和5.8%，废瓷砖再生骨料混凝土耐硫酸盐侵蚀性能优于原生碎石混凝土。
　　废瓷砖-水泥石界面区粘结强度强度优于碎石-水泥石界面区，水泥净浆核心区、原生碎石-水泥石界面区、废瓷砖光滑面-水泥石界面区和废瓷砖粗糙面-水泥石界面区的化学结合水量依次降低。与碎石-水泥石界面区相比，废瓷砖-水泥石界面区和碎石-水泥石界面区结构分布相差不大，界面区平均孔径和最大孔径较大，而总孔体积较小。
　　本研究结果表明，相同配合比下，废瓷砖再生骨料混凝土的力学性能和耐久性能均优于原生碎石混凝土，能满足实际工程应用。与碎石-水泥石界面区相比，废瓷砖-水泥石界面区显微结构更致密、孔隙率更小，其与水泥石界面粘结性能更好。

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第一章 绪论

1.1 选题背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及研究方法

第二章 实验原材料及实验方法

2.1 主要原材料

2.2实验方法

第三章 废瓷砖再生骨料混凝土配合比设计及性能研究

3.1 粗骨料的物理性质

3.2 废瓷砖再生骨料混凝土配制和力学性能

3.3 废瓷砖再生骨料混凝土耐久性

3.4 本章小结

第四章 水泥石界面粘结性能研究

4.1 骨料-水泥石界面粘结理论

4.2 骨料-水泥石界面粘结强度

4.3 界面机理研究

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

附录A: 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研情况