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高强度再生混凝土制备方法及其基本力学性能研究

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目录

摘要

第一章 绪论

1.1 再生混凝土的研究背景

1.2 再生混凝土国内外研究现状与应用

1.2.1 再生混凝土相关概念

1.2.2 国内外再生混凝土的发展状况

1.3 再生混凝土的可行性分析

1.3.1 技术可行性

1.3.2 经济可行性

1.4 本文的研究内容

第二章 骨料的基本性能

2.1 再生粗骨料的生产

2.2 再生粗骨料强度测试技术

2.3 骨料基本性能

2.4 本章小结

第三章 再生混凝土物理力学性能研究

3.1 再生混凝土配合比设计

3.1.1 基于普通混凝土配合比设计

3.1.2 基于自由水灰比的配合比设计

3.2 试件的制作与养护

3.3 再生粗骨料掺量对再生混凝土抗压强度的影响

3.3.1 试验方法

3.3.2 试块的破坏形态

3.3.3 试验结果与分析

3.4 水灰比对再生混凝土强度的影响

3.5 再生粗骨料取代率对再生混凝土单轴受压全曲线的影响

3.5.1 试验方法的选择

3.5.2 混凝土单轴受压试验

3.5.3 再生混凝土试件的制作与养护

3.5.4 试验装置与加载

3.5.5 试验结果与分析

3.5.6 再生混凝土应力-应变本构模型

3.6 本章小结

第四章 高强再生混凝土的制备工艺

4.1 高强再生混凝土配合比设计

4.2 试件的制作与养护

4.2.1 试验设备与方法

4.3 矿物掺合料对再生混凝土抗压强度的影响

4.3.1 试验结果与分析

4.3.2 粉煤灰对再生混凝土抗压强度的影响

4.3.3 矿渣对再生混凝土抗压强度的影响

4.3.4 硅粉对再生混凝土抗压强度的影响

4.3.5 双掺粉煤灰和矿渣对再生混凝土抗压强度的影响

4.3.6 双掺粉煤灰和硅粉对再生混凝土抗压强度的影响

4.3.7 双掺硅粉和矿渣对再生混凝土抗压强度的影响

4.3.8 三掺粉煤灰、硅粉和矿渣对再生混凝土抗压强度的影响

4.4 高强度再生混凝土的工作机理研究

4.4.1 界面过渡区形成机理和特点

4.4.2 矿物掺合料对界面过渡区的强化机理

4.5 本章小结

第五章 钢纤维再生混凝土基本力学性能研究

5.1 钢纤维再生混凝土试验方案

5.2 钢纤维再生混凝土配合比设计

5.2.1 试验所用材料

5.2.2 钢纤维再生混凝土配合比设计

5.3 钢纤维再生混凝土抗压性能试验研究

5.3.1 试验方法

5.3.2 试验结果与分析

5.4 钢纤维再生混凝土劈拉性能试验研究

5.4.1 试验方法

5.4.2 试验结果与分析

5.5 钢纤维再生混凝土抗折性能试验研究

5.5.1 试验方法

5.5.2 抗折试验结果与分析

5.6 钢纤维再生混凝土弯曲韧性试验研究

5.6.1 钢纤维再生混凝土荷载-挠度曲线

5.6.2 钢纤维对再生混凝土弯曲韧性的影响

5.7 钢纤维再生混凝土弯曲韧性量化评测方法

5.7.1 现有钢纤维再生混凝土弯曲韧度值计算方法

5.7.2 钢纤维再生混凝土弯曲韧性试验结果与分析

5.8 钢纤维对再生混凝土增强增韧机理分析

5.8.1 钢纤维对增强混凝土的基本理论

5.9 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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摘要

因城市发展或房屋老化等原因,许多道路、建筑物和构造物被拆除,由此产生大量的废弃混凝土,而其中砂石骨料占其百分之六十以上。若能充分回收利用这些砂石骨料,不但解决了大量废弃混凝土以及由此造成的生态日益恶化等问题,而且还降低建筑业对天然骨料的消耗,从源头上减少砂石开采带来的生态破坏。这对节约能源、资源,减轻环境负担和维持生态平衡具有重大意义,因此本文通过优化再生混凝土配合比,对再生混凝土基本力学性能进行了试验研究,主要研究成果如下:
  1.通过46组100mm×100mm×100mm立方体抗压试验,研究了水灰比、再生粗骨料掺量和矿物掺合料对再生混凝土抗压强度的影响。提出再生混凝土Bolomey公式中的经验系数、再生粗骨料的最优掺量、矿物掺合料的组合类型及其各自掺量和矿物掺合料对界面过渡区的强化机理。
  2.通过15组150mm×150mm×300mm棱柱体单轴受压试验,对比分析不同再生粗骨料取代率对再生混凝土应力-应变全曲线形状、弹性模量、轴心抗压强度和峰值应变的影响。研究结果表明:不同取代率下的再生混凝土单轴受压应力-应变全曲线上升段吻合良好,而下降段离散型较大;再生混凝土峰值应变明显高于普通混凝土;再生混凝土弹性模量明显低于普通混凝土。
  3.通过56组100mm×100mm×100mm立方体劈拉和抗压试验,研究了钢纤维体积率、矿物掺合料、钢纤维类型对再生混凝土立方体劈拉和抗压性能的影响。
  4.通过12组100mm×100mm×400mm棱柱体抗折试验,探讨了钢纤维体积率、纤维类型对再生混凝土抗折性能和弯曲韧性的影响,以及钢纤维增强、增韧机理分析。

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