再生混凝土

摘要： 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.

摘要： 采用非接触式观测技术(DIC)和传统电测法,对不同再生粗骨料取代率(0%、30%、50%、70%、100%)的混凝土进行三点弯曲梁断裂性能试验,得到双K断裂参数、裂缝口张开位移(CMOD)、裂缝尖端张口位移(CTOD)、裂缝扩展长度(Δa)以及裂缝扩展路径,验证DIC非接触观测技术的有效性。结果表明:当再生骨料取代率为100%时,起裂韧度和失稳韧度分别下降了15.81%和15.39%;随着再生骨料取代率的增大,PCMOD、P-CTOD、P-Δa曲线下降段斜率增大;DIC方法能够有效捕捉到裂缝的扩展过程,并且与夹式引伸计测得的CMOD值二者吻合良好;CTOD的DIC实测值和公式计算值变化趋势较为一致;在试验结果的基础上,通过P/P_(max)与Δa/Δac的关系拟合曲线,可以获得不同再生骨料取代率的试件在不同荷载下的Δa估算值。

摘要： 通过试验研究了不同再生粗骨料取代率、水胶比、砂率和粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响。结果表明:再生骨料取代率低于50%时对混凝土强度无明显影响,超过50%时混凝土强度会随着取代率的增大而快速降低;混凝土强度随水胶比和砂率的增大均先增大后减小,并且随粉煤灰取代率增大而显著降低。针对当前混凝土防汛块体要求C20强度等级的现实需求,提出了一组以再生骨料制备C20混凝土的配合比,为石料资源匮乏地区利用再生骨料经济、高效地生产防汛块体提供参考。

摘要： 界面过渡区一直是混凝土和再生混凝土的薄弱点,为了进一步研究界面过渡区对再生混凝土损伤性能的影响。本文工作对再生混凝土界面过渡区厚度的计算公式进行了推导,得到了再生混凝土界面过渡区的厚度定量计算公式,并计算了再生骨料掺量为30%(质量分数)的再生混凝土中不同粒径骨料的界面过渡区厚度。采用混凝土模型试验方法,运用有限元分析软件对普通混凝土界面过渡区厚度为0.05 mm和再生混凝土界面过渡区厚度分别为1 mm、2 mm、3 mm、4 mm的混凝土模型进行了模拟分析。结果表明,不同厚度的界面过渡区对再生混凝土损伤开裂强度影响明显,随界面过渡区厚度的增加,再生混凝土损伤开裂荷载不断降低;再生混凝土的损伤开裂都是从界面过渡区开始的,且随界面过渡区厚度增加,损伤程度增加;与普通混凝土相比,当界面过渡区厚度不超过2 mm(再生骨料替代率不超过30%)时,再生混凝土损伤开裂荷载降低不明显。

摘要： 本文通过对再生混凝土试块进行不同轴向应力作用下的快速碳化试验,探讨轴向应力水平及再生粗骨料质量取代率对再生混凝土碳化性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)研究再生混凝土在轴向应力-碳化作用下微观结构的变化规律。研究结果表明:再生粗骨料取代率的增大会加剧混凝土的碳化损伤,随着碳化龄期的增加,这种影响逐渐减弱;再生混凝土的碳化速率随着碳化龄期的增加而降低;轴压应力抑制了再生混凝土的碳化损伤,轴拉应力加剧了再生混凝土的碳化损伤;观察扫描电镜图像发现,相比于单一碳化作用,在轴压应力-碳化作用下,再生混凝土内部结构较为致密,在轴拉应力-碳化作用下,再生混凝土内部形成贯通裂缝。为了量化轴向荷载作用对再生混凝土碳化的影响,定义了轴向应力影响系数。

摘要： 为研究再生混凝土抗剪键接缝的受剪性能,以抗剪键数量、再生粗骨料取代率和轴向应力为变化参数,设计了6个再生混凝土抗剪键接缝试件和2个无键直缝试件进行单调推剪试验,获取了试件的破坏形态、剪力-剪切位移曲线和抗剪承载力,分析了不同变化参数对再生混凝土抗剪键接缝承载力的影响规律,提出了再生混凝土抗剪键接缝的抗剪承载力计算公式。研究结果表明:再生混凝土无筋抗剪键接缝和直缝均沿水平结合面发生剪切破坏,键槽内灌浆料存在斜裂缝,抗剪键接缝的峰值剪切位移随轴向应力的增大而减小,再生粗骨料取代率对试件剪力-剪切位移曲线影响较小,再生混凝土抗剪键接缝的抗剪承载力明显大于无键直缝,抗剪键接缝的抗剪承载力随再生粗骨料取代率的增加而减小,随轴向应力的增加而增大,所提出的承载力计算公式可用于计算无筋再生混凝土抗剪键接缝的抗剪承载力,计算结果偏安全。

摘要： 为研究粗骨料强化的再生混凝土柱和普通混凝土柱抗震性能的差异,设计并制作了5根强化再生骨料混凝土柱和3根普通混凝土柱,选取轴压比和体积配箍率为参数变量,进行低周反复荷载试验.结果表明:框架柱试件在低周反复荷载作用下经历了弯曲破坏和弯剪破坏;轴压比为0.10、0.25、0.40时,强化再生骨料混凝土柱承载力较普通混凝土柱承载力稍大,该强化方式对柱承载力提升效果明显;通过增大强化骨料再生混凝土柱的体积配箍率,可以提高强化再生骨料混凝土柱的承载能力与变形能力,减缓强度衰减速度,降低刚度退化速度,增强其抗震性能.

摘要： 为了充分发挥自然资源价值,达到矿山废弃煤矸石的再利用,结合微波辅助剔选技术,使煤矸石进一步筛分得到粉煤灰和骨料等材料,并制作混凝土试块进行回弹值和力学试验分析具有较好的效果。研究结果表明:微波辅助剔选技术在再生混凝土材料应用中是可行的;微波辅助剔选技术具有无污染、安全无害、简单方便等特点;煤矸石经微波照射剔选出来的粉煤灰和骨料质量较高,可用于制作水泥和混凝土;普通混凝土试块破坏从边缘向中心逐渐发展,而再生混凝土试块破坏时中心和边缘趋于同时发生和扩展;经设计制作的再生混凝土试块强度低于并接近于普通混凝土试块强度,体现了微波辅助剔选技术在煤矸石再生混凝土利用中具有很好的价值和发展前景。

摘要： 围绕自生收缩和干燥收缩这两种主要的收缩形式,论述了再生混凝土中两种收缩影响因素以及预测模型;基于再生混凝土的性能特点,提出了减少再生混凝土收缩变形的思路和方法,为进一步实现再生混凝土的高性能化、拓宽再生混凝土的应用领域奠定基础。

摘要： 再生骨料因表面粗糙不平且含有很多微裂缝等问题,在性能上劣于普通骨料,研究再生骨料改性技术可以提高再生混凝土的各项性能,为建筑垃圾再利用提供技术支持。配制7种配合比的再生混凝土,从中优选性能最为优良的混凝土,与普通混凝土及普通再生混凝土的拌合物性能、力学性能、耐久性能进行对比研究,结果表明:所配置高性能再生混凝土的各项性能均优于普通混凝土与普通再生混凝土。

摘要： 大量建筑垃圾的产生不仅会占用大面积的土地资源而且会对周边环境造成污染,发展再生混凝土为建筑垃圾资源化再利用提供了一个重要途径.然而,再生混凝土的实际工程应用受限于其长期耐久性问题.文中在分析国内外再生混凝土耐久性(抗冻性、抗氯离子渗透性、抗碳化能力、碱骨料反应)的基础上,总结其劣化原因,并提出改善措施.

摘要： 利用纳米压痕仪和扫描电镜等设备研究了氧化石墨烯再生混凝土界面过渡区的微观力学性能和微观结构特征.结果表明:加入氧化石墨烯再生混凝土新砂浆和骨料(X J-G)界面过渡区弹性模量平均增加18.54％,通过纳米压痕理论计算的高密度水化硅酸钙(HD C-S-H)相体积平均增加17.8％,孔隙体积平均降低9.1％;加入氧化石墨烯再生混凝土新旧砂浆(XJ-JJ)界面过渡区弹性模量平均增加16.25％,HD C-S-H相体积平均增加16.25％,孔隙体积平均降低6.4％;利用扫描电镜观测了加入氧化石墨烯再生混凝土微观结构,其晶体呈片状,晶体排布更趋于无序化,削弱了氢氧化钙(CH)晶体的取向性,微观结构更加密实;根据弹性模量变化定义了界面过渡区的宽度,氧化石墨烯能使XJ-G界面过渡区宽度减少25％,XJ-JJ界面过渡区宽度减少37.5％;氧化石墨烯使界面过渡区弹性模量分布更加稳定,其弹性模量均值基本趋于一致;由再生混凝土微观力学性能与宏观力学性能的联系,得到氧化石墨烯可以增强和改善再生混凝土新旧界面过渡区的力学性能和微观结构,进而提高和改善再生混凝土的宏观力学性能.

摘要： 目前国内对再生混凝土的研究主要集中在对其力学性能的研究,主要包括再生混凝土的配合比设计,再生混凝土的主要力学性能指标等,对再生混凝土的抗渗透性能方面研究较少.本文通过对再生混凝土的抗渗透因素分析,采用正交实验法,设计四因素四水平的渗透试验方案,利用逐级加压法,对不同基体混凝土强度、再生骨料取代率、粉煤灰掺入量、水胶比对再生混凝土的渗透性能影响进行试验方案设计.

摘要： 本文基于甘肃某机关大院东院拆迁工作,选取机关大院2#综合楼项目施工现场的废弃混凝土,经过一系列工艺处理后制备成再生粗骨料,按设计配合比配置再生混凝土,运用试验研究的分析方法,分别从再生混凝土抗压强度、抗碳化性能以及抗冻融性能等方面进行其耐久性的研究,总结了不同因素对再生混凝土耐久性的影响特征.结果表明,再生混凝土的抗压强度、碳化深度以及冻融循环条件下的抗冻性均大于普通混凝土,其耐久性总体来说较普通混凝土差.基于此本文提出了有效改善再生混凝土耐久性的措施以及再生混凝土有待研究的发展方向.

摘要： 建筑结构水平构件混凝土用量较大,且对混凝土力学性能要求相对不高,更适合再生混凝土的结构化应用.本文总结分析了国内外学者及笔者所在课题组近年来在再生混凝土材料性能、钢-再生混凝土黏结性能以及钢筋再生混凝土板、梁和钢-再生混凝土组合板、组合梁等水平受力构件力学性能方面的研究成果.结果表明:研究学者针对再生混凝土的材料性能进行了三十余年的试验研究与机理分析,积累了充足的试验数据并提出了相对可靠的预测模型,为其在建筑结构中的应用奠定了基础;通过对钢筋再生混凝土板与梁的受弯、受剪以及长期性能的试验研究与理论分析,提出了成套的钢筋再生混凝土水平受力构件设计方法,现已纳入了再生混凝土结构技术规程;近十年来,研究学者对钢-再生混凝土组合板与组合梁的受弯、受剪以及长期性能进行了试验研究与有限元分析,发现再生混凝土在组合结构中应用是可行的,但相关研究尚待深入.未来仍需对再生混凝土水平受力构件设计方法的可靠度进行系统研究,并拓展再生混凝土水平受力构件的疲劳性能、耐久性能及抗火性能等研究.

摘要： 本文针对再生混凝土在经过高温煅烧后的载荷特性进行研究,分别设计再生骨料替代率为0％,50％和100％的中空钢管混凝土短柱,在经过高温(700°C)煅烧、冷却、加固处理后进行载荷实验,通过实验分析了再生骨料取代率以及玄武岩纤维对钢管混凝土短柱承载力、应变和位移的影响.

摘要： 为了更加清晰方便地观察并研究再生混凝土裂缝开展规律,利用模型混凝土的概念,将普通混凝土、废混凝土骨料混凝土和废砖骨料混凝土平面化,制得模型再生混凝土试件.在试件受压破坏的过程中,利用数字图像相关技术在模型混凝土前后两个表面制作不同尺度的散斑,分别用一般工业相机和显微镜相机采集图像,并分析得到全局应变场和界面过渡区附近的局部应变场,用以揭示再生混凝土裂缝开展过程和损伤演化机制.研究结果显示,废砖骨料模型再生混凝土的弹性模量最小,但是抗压强度反而比废混凝土骨料模型再生混凝土的高.废混凝土骨料模型再生混凝土全局应变场能表征应变集中位于旧砂浆区域,但不能区分新、旧界面过渡区,而局部应变场更加细致地显示裂缝首先在旧界面过渡区开展,然后新界面过渡区才有裂缝开展.对废砖骨料模型再生混凝土的分析发现,砖骨料和新砂浆之间的界面过渡区首先出现了应变集中,但是裂缝并未沿界面过渡区开展,而是贯穿了砖骨料,然后位于界面过渡区的应变集中由于应力重分布而削弱.

摘要： 利用建筑垃圾中废混凝土生产再生骨料配制再生混凝土是建筑垃圾资源化高附加值利用有效途径.根据国内外最新文献资料,总结再生骨料研究最新进展,从混凝土再生粗骨料的性能指标和分级指标、混凝土再生粗骨料对混凝土性能的影响等两个方面介绍了目前国内外废弃混凝土再生利用技术的研究现状,分析了再生混凝土的经济性价值,并对其未来发展前景做了展望.

摘要： 对现有再生混凝土徐变试验数据的研究发现,源于不同强度混凝土的再生细骨料对再生混凝土徐变的影响差异较大,而现有模型未计入该差异的影响.因此,基于课题组前期已提出的再生粗、细骨料混凝土徐变模型,引入水灰比系数考虑用于制造再生骨料的废弃混凝土(基体混凝土)强度对残余水泥石物理性质的影响,提出了考虑基体混凝土水灰比影响的再生粗、细骨料混凝土徐变通用模型.基于现有试验结果,对所提出的再生粗、细骨料混凝土徐变模型及已有模型预测结果进行了对比分析.研究表明,修正后的徐变通用模型精度高于已有徐变预测模型,且离散性较低.通过系统参数分析,研究了在工程常见的参数范围内,基体与再生混凝土强度、取代率、再生细骨料吸水率以及环境相对湿度对徐变的影响.分析发现,基体混凝土强度、取代率、再生细骨料吸水率、环境相对湿度是影响再生混凝土徐变的关键参数.

摘要： 对已有研究中再生混凝土干燥收缩试验结果进行分析,发现再生细骨料对再生混凝土干燥收缩的影响随着基体混凝土强度的增大而降低,然而现有再生细骨料混凝土干燥收缩模型均未考虑基体混凝土强度的影响,这会高估采用源于高强混凝土的再生细骨料配制的再生混凝土的干燥收缩变形.基于现有试验结果,引入基体混凝土抗压强度影响系数,对课题组前期提出的再生细骨料混凝土干燥收缩模型进行修正,所提出的修正模型对再生混凝土干燥收缩性能预测结果相对现有其他模型预测结果离散性更小、精度更高,线性回归系数为1.009,判定系数为0.841.在工程常见参数范围内,采用修正模型进行了系统的参数分析,以研究基体/再生混凝土强度、砂率、再生粗/细骨料取代率、再生粗/细骨料吸水率和环境相对湿度等参数对再生混凝土干燥收缩的影响.分析结果表明,再生细骨料取代率的影响随再生粗骨料取代率的增大而降低,但影响依然显著;随着基体混凝土抗压强度的提高,再生骨料对混凝土干燥收缩的影响显著降低,设计中需考虑该因素的影响.

摘要： 本发明提供一种利用微生物反硝化现象强化再生骨料混凝土的方法及再生骨料混凝土。所述利用微生物反硝化现象强化再生骨料混凝土的方法包括以下步骤：(1)将再生骨料置于反硝化细菌的菌液中浸泡，得到附着有反硝化细菌的再生骨料；(2)将步骤(1)得到的附着有反硝化细菌的再生骨料置于钙盐溶液中浸泡/或将钙盐溶液喷洒在步骤(1)得到的附着有反硝化细菌的再生骨料的表面；(3)拌混凝土：将步骤(2)处理后的再生骨料代替天然骨料进行搅拌，得到再生骨料混凝土。本发明所述方法很好地解决了再生骨料的表观密度低、吸水率高、压碎值高等缺点，以及再生骨料混凝土在力学性能低的缺陷。

摘要： 本申请涉及混凝土的技术领域，具体公开了一种再生混凝土活化剂及其制备方法及再生混凝土。一种再生混凝土活化剂，其包括以下重量份的原料：氢氧化钠2‑15份、废渣10‑20份、六偏磷酸钠2‑10份、复合剂10‑30份、羟乙基纤维素0.1‑0.5份、异丙醇胺1‑4份、氯化钠8‑20份、水10‑35份；其制备方法为：将废渣、复合剂、羟乙基纤维素、异丙醇胺、氯化钠混合均匀；再将氢氧化钠、六偏磷酸钠、水加入并搅拌均匀，制得活化剂。本申请的再生混凝土活化剂，通过原料之间的协同作用，具有增强利用活化剂制备的再生混凝土强度的优点。

摘要： 本申请涉及再生混凝土的技术领域，具体公开了一种包浆浆料及预包浆再生混凝土骨料的制备方法及应用其的再生混凝土。通过依次对废弃的混凝土块进行破碎、酸处理、包浆处理和筛选分级工艺，制得再生混凝土骨料。再用制得的再生混凝土骨料部分取代再生混凝土原料中的天然骨料，从而制得再生混凝土。由于经过酸处理和包浆处理的再生混凝土骨料表面较为光滑且强度较高，使得制得的再生混凝土的强度较高。

摘要： 本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土；一种废弃混凝土的再生方法，包括以下步骤：S1、废旧混凝土块经破碎后置于盐酸溶液中浸泡搅拌，然后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；S2、将破碎集料置于碳酸钠溶液中浸泡搅拌，然后取出破碎集料，经水洗制得负载集料；S3、将负载集料置于水性丙烯酸树脂液中浸泡搅拌，然后取出负载集料，制得改性集料；S4、在改性集料表面喷涂复合纤维，改性集料与复合纤维重量比为1:0.01‑0.025，经搅拌、干燥、分级、烘干制得再生集料；一种改性再生混凝土采用一种废弃混凝土的再生方法制备的再生集料制得；使再生混凝土具有机械强度好的优点。

摘要： 本申请涉及混凝土材料领域，具体公开了一种防冻再生混凝土的制备方法及防冻再生混凝土。一种防冻再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：将废旧混凝土经过破碎、筛选后，得到预制粗骨料颗粒；将预制粗骨料颗粒在氧化石墨烯分散液中充分浸泡，然后将其取出，晾干至表面无水后，得到再生粗骨料；以重量份数计，取270‑290份水泥、830‑850份再生粗骨料、830‑850份细骨料、110‑130份掺合料、40‑50份废旧发泡橡胶粉、170‑180份水、6‑8份防冻型减水剂以及5‑10份膨胀抗裂剂，搅拌均匀，得到防冻再生混凝土。采用本申请的方法制备的防冻再生混凝土不仅具有很好的抗冻融效果，而且还具有优异的力学强度。

摘要： 本申请涉及混凝土材料领域，具体公开了一种防冻再生混凝土的制备方法及防冻再生混凝土。一种防冻再生混凝土的制备方法，包括如下步骤：将废旧混凝土经过破碎、筛选后，得到预制粗骨料颗粒；将预制粗骨料颗粒在氧化石墨烯分散液中充分浸泡，然后将其取出，晾干至表面无水后，得到再生粗骨料；以重量份数计，取270‑290份水泥、830‑850份再生粗骨料、830‑850份细骨料、110‑130份掺合料、40‑50份废旧发泡橡胶粉、170‑180份水、6‑8份防冻型减水剂以及5‑10份膨胀抗裂剂，搅拌均匀，得到防冻再生混凝土。采用本申请的方法制备的防冻再生混凝土不仅具有很好的抗冻融效果，而且还具有优异的力学强度。

摘要： 本申请涉及一种高耐久的再生混凝土以及再生结构混凝土的制备工艺，属于混凝土领域。其制备工艺包括以下步骤：制作再生骨料：去除混凝土块的钢筋并初步破碎，获得骨料颗粒；将骨料颗粒进行初步筛分，获得再生砂子，对筛分获得的碎块进行加速锈化、二次破碎并筛分，再经过酸洗、碱洗、碳化加强处理，获得再生碎石；制作再生混凝土：将再生碎石、再生砂子与水泥浆料搅拌混合，获得再生混凝土；制作再生结构混凝土：搭建模板，在模板中捆扎钢筋，往模板中浇筑再生混凝土，养护后获得再生结构混凝土。本申请的再生结构混凝土制备工艺简单，制得的再生混凝土具有力学性能、抗冻性以及耐钢筋腐蚀性能优异的特点，使建筑废料得到良好的资源回收再利用。

摘要： 本申请涉及混凝土的技术领域，具体公开了一种再生混凝土活化剂及其制备方法及再生混凝土。一种再生混凝土活化剂，其包括以下重量份的原料：氢氧化钠2‑15份、废渣10‑20份、六偏磷酸钠2‑10份、复合剂10‑30份、羟乙基纤维素0.1‑0.5份、异丙醇胺1‑4份、氯化钠8‑20份、水10‑35份；其制备方法为：将废渣、复合剂、羟乙基纤维素、异丙醇胺、氯化钠混合均匀；再将氢氧化钠、六偏磷酸钠、水加入并搅拌均匀，制得活化剂。本申请的再生混凝土活化剂，通过原料之间的协同作用，具有增强利用活化剂制备的再生混凝土强度的优点。

摘要： 本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种废弃混凝土的再生方法及改性再生混凝土；一种废弃混凝土的再生方法，包括以下步骤：S1、废旧混凝土块经破碎后置于盐酸溶液中浸泡搅拌，然后取出混凝土块，经水洗制得破碎集料；S2、将破碎集料置于碳酸钠溶液中浸泡搅拌，然后取出破碎集料，经水洗制得负载集料；S3、将负载集料置于水性丙烯酸树脂液中浸泡搅拌，然后取出负载集料，制得改性集料；S4、在改性集料表面喷涂复合纤维，改性集料与复合纤维重量比为1:0.01‑0.025，经搅拌、干燥、分级、烘干制得再生集料；一种改性再生混凝土采用一种废弃混凝土的再生方法制备的再生集料制得；使再生混凝土具有机械强度好的优点。

摘要： 本申请涉及再生混凝土的技术领域，具体公开了一种包浆浆料及预包浆再生混凝土骨料的制备方法及应用其的再生混凝土。通过依次对废弃的混凝土块进行破碎、酸处理、包浆处理和筛选分级工艺，制得再生混凝土骨料。再用制得的再生混凝土骨料部分取代再生混凝土原料中的天然骨料，从而制得再生混凝土。由于经过酸处理和包浆处理的再生混凝土骨料表面较为光滑且强度较高，使得制得的再生混凝土的强度较高。