利用废弃混凝土制备再生砂的研究

摘要

我国正处在经济高速发展阶段，混凝土的用量十分巨大，为此每年需要大量的砂石骨料，势必造成资源的枯竭和环境的破坏。另一方面，随着达到使用寿命的老建筑物的拆除和城市改造的一些建筑物的拆除，每年将产生大量的废弃混凝土。因此，废弃混凝土的循环再利用势在必行。 本文是在国家“十五”科技攻关课题(2004BA80980305)和国家“十一五”科技支撑计划重点课题(2006BAJ0280501)的资助下完成的。主要内容包括：提出了利用废弃混凝土制备再生砂的几种再生工艺，并对不同工艺制备的再生砂进行性能测试和质量评定；定义了再生胶砂需水量比和强度比，并给出了相应的实验方法，再生胶砂需水量比和强度比很好地评价了简单破碎再生砂、颗粒整形再生砂和全组份整形再生砂的性能；利用再生砂制备了再生砂浆，系统研究了不同再生砂制备的再生砂浆的各项性能；利用颗粒整形再生砂和全组份整形再生砂制备了再生混凝土，研究了再生混凝土的工作性、强度和耐久性；最终提出《混凝土再生砂》标准草案，以期为相应行业标准的制定起到参考作用。 研究结果表明，颗粒整形再生砂较简单破碎再生砂级配好、粒形好，吸水率由13.1％降为8.8％，堆积密度、密实密度和表观密度平均提高了100 kg/m<'3>，但仍比天然河砂低100 kg/m<'3>；全组份整形再生砂较简单破碎再生砂级配好、粒形好，吸水率由 13.1％降为6.6％，堆积密度、密实密度和表观密度等仅比天然河砂小 40kg/m<'3>左右，为性能最好的混凝土再生砂；简单破碎再生砂浆用水量大，强度低，抗冻性能差，碳化快，颗粒整形再生砂浆各项性能较简单破碎再生砂浆有明显提高，用水量平均比简单破碎再生砂浆小30 kg/m<'3>，但仍比天然砂浆大20 kg/m<'3>，抗压强度比简单破碎再生砂浆大2MPa，但仍比天然砂浆小1MPa，冻融强度损失率比简单破碎再生砂浆降低3％，但仍比天然砂浆高5％；全组份整形再生砂浆较颗粒整形再生砂浆的各项性能有所提高，用水量平均比天然砂浆大10kg/m<'3>，抗压强度与天然砂浆大致相等，冻融强度损失率比天然砂浆大2％，其各项性能最接近天然砂浆；全组份整形再生砂混凝土比颗粒整形再生砂混凝土用水量小6kg/m<'3>，但仍比天然砂混凝土大16kg/m<'3>，抗折强度比颗粒整形再生砂混凝土大0.4MPa，但仍比天然砂混凝土小0.2MPa。 利用废旧混凝土制备出高品质的再生砂，不仅可以节省天然骨料资源，还可以减少废旧混凝土对环境的污染，实现废旧混凝土的循环再利用，走绿色可持续发展的道路。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1研究背景

1.2国内外再生混凝土的研究现状

1.3课题的研究内容

第2章混凝土再生砂制备工艺及技术

2.1再生砂强化的必要性

2.2国内外再生骨料强化技术综述

2.2.1国内再生骨料强化技术

2.2.2国外再生骨料强化技术

2.3再生砂颗粒整形强化技术研究

2.3.1颗粒整形设备工作原理

2.3.2颗粒整形设备的性能特点

2.4本章小结

第3章不同工艺制备的混凝土再生砂的性能

3.1混凝土再生砂的制备工艺简介

3.1.1简单破碎制备工艺

3.1.2颗粒整形制备工艺

3.1.3全组份整形制备工艺

3.2原材料的选用

3.3不同工艺制备再生砂的基本性能

3.3.1颗粒级配

3.3.2含泥量(微粉含量)

3.3.3泥块含量

3.3.4坚固性

3.3.5密度

3.3.6吸水率

3.3.7有机物含量

3.4本章小结

第4章再生砂质量评定的研究

4.1再生胶砂需水量比和强度比

4.1.1胶砂需水量比和强度比的概念

4.1.2再生胶砂需水量比试验方法

4.1.3再生胶砂强度比试验方法

4.2再生胶砂需水量比和强度比试验研究

4.2.1试验原材料

4.2.2试验方案

4.2.3再生胶砂需水量比试验结果与分析

4.2.3再生胶砂强度比试验结果与分析

4.3本章小结

第5章利用再生砂制备再生砂浆的研究

5.1原材料

5.2试验方案设计

5.3试验结果及分析

5.3.1砂浆需水量、稠度、分层度和密度

5.3.2立方体抗压强度

5.3.3砂浆抗冻性能

5.3.4砂浆碳化

5.4本章小结

第6章利用再生砂制备再生混凝土的研究

6.1原材料

6.2试验方案设计

6.3试验结果及分析

6.3.1新拌混凝土用水量试验结果及分析

6.3.2硬化混凝土物理力学性能试验结果及分析

6.3.3硬化混凝土长期、耐久性能试验结果及分析

6.4本章小结

第7章关于再生砂分类与质量标准的建议

7.1前言

7.2《混凝土再生砂》标准草案(按照格式书写)

第8章总结与展望

8.1主要结论

8.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢