再生骨料及再生骨料混凝土的性能分析与评价_许岳周
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再生细骨料混凝土材料性能与结构行为研究评述摘要:当前,高性能混凝土因其具有众多优势而被广泛地应用于各种施工项目中,如在桥梁工程、隧道工程、高速公路工程等。
其优势主要体现在低胶水比、流动性好、耐久性好、易浇筑和振捣等方面。
高性能混凝土所使用的材料不仅包括水泥与集料,还会为了保证配比合理而增加高效外加剂、矿物细料等材料,以更好地确保自身的耐性与强度。
鉴于此,科学合理地将高性能混凝土应用于高速公路工程中,可以有效保障该工程结构的稳定性。
关键词:再生骨料混凝土;再生细骨料;配合比设计;材料性能引言高性能混凝土优势在于其具有较好的路用性能,能够适应不同工程环境条件,在此基础上就需要对影响混凝土工程性能的关键因素做出研讨,探究如何保障混凝土材料具备足够的耐久性,应当优先选择质量可靠、性能良好的原材料并采取尽可能小的水灰比设计方案。
1混凝土材料的概念水泥混凝土的简称为砼,指的是由胶凝类型的材料把集料胶结成为一个整体的复合型材料。
一般的状态下,土木工程项目的施工作业过程中所采用的常规的水泥混凝土指的是以水泥作为胶凝类型的材料,并且和水、砂砾、石块等材料(如果需要可以添加矿物混合材料及化学外加剂)依据特定的比例进行混合,随后通过搅拌、成型、养护以及硬化等等环节成型的一类人造的石材,也被称为是三合土。
此外,水泥混凝土的强度等级指标是用立方体结构的抗压强度数值来实施具体的划分,国内普遍把常规的水泥混凝土强度指标等级划分成为12个等级,即为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C50、C55、C60、C70、C75及C80。
现阶段水泥混凝土材料已被普遍使用在土木工程领域之中,其主要的优势就是工程造价比较低、材料来源非常丰富、成型之后的强度相对较高、耐久度比较理想并且可塑性比较优秀。
不过其缺点主要表现为水泥混凝土材料本身的自重较大、材料还是脆性的属性。
为了显著改进水泥混凝土材料目前存在的主要缺陷,国内对其进行了持续性的探索和研究,且已经取得了实质性的进展,比如高性能的水泥混凝土、活性微粉类型的水泥混凝土、纤维强化型水泥混凝土等新型的混凝土材料目前已经相继问世,并且已经广泛都应用到土木工程项目的建设之中。
土的保水性和粘聚性是否良好。
将混凝土装入立方体的模具中,模具需提前涂油润滑。
将装入好的混凝土模具放入振动台,使混凝土和模具口齐平。
将混凝土放至自然条件下硬化,1天后利用气枪拆模,放置在养护室内标准养护至7天和28天,测试其抗压强度。
2再生混凝土力学性能试验数据及讨论本试验通过水泥裹砂法制备出的不同取代率下的再生混凝土抗压强强度标准试件4组,每组6块共24块,单掺硅灰的再生130|CHINA HOUSING FACILITIES1312024.01 |图1 不同再生骨料取代率下的立方体抗压强度下降率由图4可知,随着硅灰(SF)含量增加,更有效的填补了水泥之间的小间隙,拌和物自密实性显著增加,即拌和物浆体孔隙之间的水含量减少,即混凝土中的自由水会被硅灰颗粒所束缚。
故而硅灰的作用在于减少水泥颗粒之间的填充水,在加入硅灰SF 的同的破坏,更有效的发挥填充密实效应。
根据图5可知在拌和物单掺硅灰时,再生混凝土7天、28天的抗压强度仍整体增长,但与高效减水剂的试块相比强度增长率有所下降,在拌合过程中,单掺硅灰再生混凝土拌合物的和易性明显弱于复掺硅灰以及高效减水剂的拌和物,即单掺硅灰的再生混凝土在拌合阶段,拌和物间的自由水被硅灰束缚,拌和物不宜拌合,高效减水剂的增加可以有效改善这一问题。
再结合图4中掺量为8%的硅灰与 30%的再生骨料混合添加时,刚好达到最优颗粒级配。
图4 30%取代率、2%减水剂条件下硅灰掺量对立方体抗压强度的影响图5 30%取代率、无减水剂条件下硅灰掺量对立方体抗压强度的影响粉煤灰[2]ABDELGADERA H S,FEDIUK R S,KURPINSKA M.Mechanicalproperties of two -stage concrete modified by silica fume[J].Magazine of Civil Engineering,2019,89(50):26-38.赖海珍林玉婷于江陈彦文[7]DIMITRIOUConstructionand Building Materials,2018(158):228-235.硅灰对再生混凝土性能影响的研究[9]袁继峰,冷捷,段文峰,等.硅灰对再生混凝土性能影响的试验研究[J].吉林建筑大学学报,2017,34(1):31-35.[10]周理,杨震,伍小萍,等.再生混凝土弹性模量的计算公式研究及计算误差对比分析[J].混凝土,2017(5):143-148.[11]中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构设计规范(2015版):GB 50010—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.[12]中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土物理力学性能试验方法标准:GB/T 50081—2019[S].北京:中国标准出版社,2019.[13]中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构试验方法标准:GB/T 50152—2012[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.132|CHINA HOUSING FACILITIES。
再生混凝土性能研究与评述论文再生混凝土性能研究与评述论文摘要:为了有效减轻不断增加的废弃混凝土带来的环保压力,减少资源浪费,建议对废弃混凝土回收处理成再生骨料,部分或全部代替天然骨料来配置再生混凝土,使废弃混凝土变成土木工程领域的绿色资源。
文章从再生骨料生产工艺、性能,再生混凝土物理性能、力学性能及其耐久性等方面介绍了再生混凝土技术在国内外的研究进展,主要从材料、结构、力学性能,耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的问题,指出了需进一步深入研究的方向,为再生混凝土技术在科研与工程应用中提供参考意见。
关键词:再生混凝土;再生骨料;力学性能;耐久性1 再生混凝土简介及其研究的必要性再生混凝土(Recycled Concrete),是指将废弃混凝土块经裂解、破碎、清洗与筛分后,制成混凝土骨料,部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。
它是再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC)的简称。
近年来,我国建筑垃圾逐年上升,建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%~40%,其中主要是废弃混凝土,这些垃圾严重影响了城市生活环境,造成了很大的环境污染。
目前国内处理这些废弃混凝土的方法有两种:一、运往郊外堆存。
这会成为新的垃圾源,显然不可取;二、作为回填材料简单地使用。
这会浪费资源,不符合我国建设资源节约型社会要求。
据估计,2008年发生的汶川特大地震,产生的建筑垃圾约3亿吨,地震所造成的建筑垃圾量远远超过中国每年建筑施工所产生的建筑垃圾的总和,地震所造成的建筑垃圾量十分庞大,如何对其进行资源化利用,是摆在我们面前的一个新的课题,也是一个挑战。
再生混凝土技术是一个很好的解决方法,通过对废弃混凝土的再加工来恢复其原有性能,形成新的建材产品,从而既能对有限的资源进行再利用,又解决了部分环保问题。
这既是发展绿色混凝土,实现建筑资源环境可持续发展的重要途径,也是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现。
再生骨料混凝土高强高性能化途径及其性能研究共3篇再生骨料混凝土高强高性能化途径及其性能研究1再生骨料混凝土是指将废弃的混凝土碎成一定大小的骨料再次利用,并通过现代化工艺进行回收利用的建筑材料,其具有环保、经济、资源可持续利用的优点。
然而,由于再生骨料混凝土中的骨料已经经历了一次使用,其性能与新鲜混凝土相比存在着一定的差异,如弹性模量、强度和耐久性等方面的差异。
因此,如何提高再生骨料混凝土的性能,综合考虑建筑的安全、性能和环保等方面的要求是当前迫切需要解决的问题。
再生骨料混凝土高强高性能化的途径主要有以下几点:1. 控制混凝土的水灰比水灰比是再生骨料混凝土强度的关键因素之一,因此控制混凝土的水灰比是提高强度的关键。
一般来说,适当降低水灰比,能够提高混凝土的强度。
同时,在降低水灰比的同时,应适当增加混凝土中的粉煤灰、矿渣粉等掺合料的用量,以改善混凝土的流动性,并提高混凝土的耐久性。
2. 优化骨料配合比再生骨料混凝土中骨料的比例对混凝土强度也有着很大的影响。
研究表明,再生骨料与新鲜混凝土的混合配合比要适宜,不能过多添加再生骨料,过多添加会影响混凝土的强度和稳定性,同时也会对混凝土的耐久性产生负面影响。
在确定适宜的骨料配合比的过程中,不仅要考虑骨料的种类、大小等因素,还要考虑混凝土的流动性等因素。
3. 使用化学掺和剂使用化学掺和剂是提高再生骨料混凝土强度的有效途径之一。
常见的化学掺和剂有高效减水剂、膨胀剂、凝结剂、抗裂剂等。
这些化学掺和剂能够改善混凝土的性能,改善混凝土的流动性,同时提高混凝土的强度和耐久性。
4. 采用陶瓷颗粒代替粗集料由于再生骨料中的粗骨料具有较弱的力学性能,研究人员开始采用陶瓷颗粒代替再生骨料中的粗集料,以提高再生骨料混凝土的强度和耐久性。
与再生骨料相比,陶瓷颗粒具有优异的力学性能、高强度和耐久性,因此采用陶瓷颗粒代替再生骨料中的粗集料是一种有效的途径,可以提高再生骨料混凝土的强度和耐久性。
再生骨料混凝土性能的研究分析摘要:伴随着城市的快速发展,大量的建筑物在工程建设中被搬迁拆除,这将产生大量的废弃混凝土材料,这部分因建筑物的拆除产生的废弃混凝土经处理后作为混凝土生产需要的骨料加以利用,但是在应用过程中,因再生骨料强度等缺陷,在混凝土中的应用受到了一定的阻碍,本文通过对再生骨料混凝土的配合比及其性能进行分析,以求提高再生骨料在混凝土中的应用,推动废弃混凝土的再生利用。
关键词:再生骨料;混凝土;性能;研究一、前言伴随着我国城市化进程的不断加快,推动了建筑业的快速发展,快速的发展背后也带来了极大的发展问题,每天都有旧建筑物、构筑物被拆除,从而产生了大量的建筑垃圾,据不完全统计,现阶段我国的建筑垃圾总量已经占到城市垃圾总量的30%以上,对城市的发展带来的极大的困难。
并且这部分建筑垃圾绝大部分未经任何的处理就被建筑施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理。
这种传统的处理方法不仅耗用了大量的耕地及垃圾清运等建设经费,而且给环境治理造成了不堪重负的压力。
二、何为再生骨料再生骨料,是指建筑废弃物经过一定的破碎、清洗、分级等工艺,将建筑废弃物处理后满足混凝土生产对骨料的性能要求,从而在混凝土生产中得到应用。
就目前再生骨料的应用现状而言,再生骨料的利用大多限于一些低级的应用,仅有约6%可用于新建的混凝土结构等一些较高等级的工程中,就这部分的应用也只是用来配制强度降低的混凝土,将再生混凝土用于制备一些高强度混凝土具有广阔的空间,也面临着较大的技术难度[1]。
三、再生骨料在混凝土中应用的原材料分析试验中所用的再生骨料,采用同一系列的用作对比的普通混凝土在做过抗压试验后经人工破碎而成的废混凝土块。
普通混凝土的材料分别如下所示:1、混凝土原材料的选择:(1)水泥:42.5普通硅酸盐水泥。
(2)细骨料:普通河砂,级配良好,细度模数为2.62,属中砂;(3) 粗骨料: 普通混凝土用的骨料为5mm~40mm的连续级配的卵石;(4) 水:自来水。
再生骨料混凝土的性能研究与工程应用再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC)是以再生骨料代替天然骨料所生产的混凝土。
再生骨料是指从废弃的建筑混凝土中经过加工处理后获得的。
由于再生骨料的使用可以减少对天然资源的依赖,降低建筑废弃物对环境的污染,因此RAC正逐渐成为建筑工程中的重要材料。
本文将对RAC的性能研究与工程应用进行讨论。
首先,RAC与普通混凝土相比在力学性能方面有一定的差异。
研究表明,由于再生骨料的颗粒形状和孔隙度与天然骨料不同,RAC的强度、抗压性能和弯曲性能会受到一定影响。
一些研究发现,再生骨料中的一些球形颗粒可以填充天然骨料之间的空隙,从而提高混凝土的力学性能。
然而,由于再生骨料中可能存在的一些破碎颗粒,RAC的抗拉性能和冻融性能可能会降低。
因此,针对这些问题,需要进一步研究并优化骨料加工技术,以提高RAC的力学性能。
其次,在工程应用方面,RAC具有广泛的应用前景。
首先,RAC可以用作非结构部件或辅助结构部件,例如地盖、墙板和护坡等。
这些结构通常对强度和耐久性要求较低,而且重量较轻,这些都是RAC的优势。
其次,RAC可以应用于钢筋混凝土结构的修补和加固。
再生骨料具有较好的附着性,可以有效地与旧混凝土结合,提高修补层与旧结构的融合程度。
此外,RAC还可以用于道路基层和路面的建设。
由于RAC的力学性能适用于一般道路要求,其使用可以有效地减少对天然资源的消耗。
然而,尽管RAC具有许多潜在的优势和应用前景,但在工程实践中还面临一些挑战和难题。
首先,再生骨料的品质和性能可能受到原材料的限制,因此需要对再生骨料进行严格的筛选和试验。
其次,在施工过程中,需要采取一些合理的措施来解决RAC的流动性和工作性能的问题。
例如,可以采用掺加剂和减水剂来改善RAC的流动性,以满足特定工程要求。
另外,针对RAC的耐久性问题,需要进一步研究RAC的抗渗性、抗腐蚀性能等方面,以确保其长期稳定性和可靠性。
再生骨料透水混凝土性能研究及优缺点分析摘要:目前,我国建筑垃圾主要来自农村房屋改造。
被拆除房屋主要由方砖、水泥砂浆、钢筋等组成。
在这些组成成分中,砖渣比重较大,混凝土渣相对于砖渣较小,废弃的钢筋、木材、塑料含量较大。
因此,为了解决建筑废料所带来的危害,当务之急是如何处理在基建过程中产生的建筑废物,再生骨料透水混凝土便是解决这一问题的措施。
关键词:再生骨料;透水混凝土;性能1再生混凝土原材料的性能1.1 粗集料粗集料采用19.0~37.5mm、9.5~19.0mm、4.75~9.5mm规格的碎石,其技术性质如下表。
粗集料技术性质1.2 建筑垃圾再生骨料再生骨料透水混凝土采用4.75~31.5mm规格的骨料,其技术性质如下表。
建筑垃圾再生料的颗粒组成范围1.3 细集料细集料采用0~4.75mm的石屑,其主要技术性质见下表。
细集料检测结果2影响混凝土基本性能的因素2.1 水灰比对抗压强度的影响水灰比作为影响混凝土抗压强度的关键因素一直是研究的重点。
罗付军在高性能引气路面混凝土研究中提到,当混凝土的水灰比介于0.25~0.45之间,抗压强度会随着混凝土水灰比的增加表现出先增加后降低的趋势[1]。
水灰比对水泥浆的影响较大,水泥浆是将骨料与骨料之间连接起来的胶凝材料,用水过多,水灰比变大,水泥浆稠度会相应的降低,同时也降低了混凝土抗压强度;水泥用量大,导致水灰比降低,水泥浆难以与骨料结合,最终也会降低再生骨料透水混凝土的抗压强度。
2.2 孔隙率对抗压强度的影响透水混凝土内部具有较为丰富的孔隙结构,以便在有水聚集的情况下较好的进行排水。
透水混凝土是一种多孔隙混凝土结构,抗压强度与混凝土内部的孔隙结构有很大关系[2]。
物理学中讲到物体的密度越大其抗压强度越高,对于透水混凝土同样适用,为了从孔隙率方面提高再生骨料透水混凝土的抗压强度,我们就要增强水泥浆体及胶凝材料的密度。
再生骨料透水混凝土的抗压强度与孔隙率的关系:孔隙率增大抗压强度先增加后降低。
一、实验目的本实验旨在研究再生骨料混凝土的性能,比较其与天然骨料混凝土在力学性能、耐久性等方面的差异,为再生骨料混凝土在工程中的应用提供理论依据。
二、实验材料1. 原生混凝土:采用大连理工大学结构试验室废弃试件,经人工破碎、筛分得到再生骨料。
2. 天然骨料:符合国家相关标准的天然砂、碎石。
3. 水泥:普通硅酸盐水泥。
4. 外加剂:减水剂、缓凝剂等。
5. 水源:符合国家标准的自来水。
三、实验方法1. 根据再生骨料和天然骨料的粒径、吸水率等性能,设计不同配合比的再生骨料混凝土。
2. 按照标准试验方法,分别制备再生骨料混凝土和天然骨料混凝土试件。
3. 对试件进行抗压强度、抗折强度、抗渗性能、抗冻性能等力学性能测试。
4. 对试件进行碳化深度、氯离子扩散系数等耐久性测试。
四、实验结果与分析1. 力学性能表1为再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的力学性能对比。
| 项目 | 再生骨料混凝土 | 天然骨料混凝土 || ---------- | -------------- | -------------- || 抗压强度 | 28.5 MPa | 30.0 MPa || 抗折强度 | 4.2 MPa | 4.5 MPa || 抗渗等级 | P4 | P6 || 抗冻等级 | F250 | F300 |由表1可知,再生骨料混凝土的抗压强度、抗折强度略低于天然骨料混凝土,但抗渗等级、抗冻等级均满足要求。
2. 耐久性表2为再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的耐久性对比。
| 项目 | 再生骨料混凝土 | 天然骨料混凝土 || -------------- | -------------- | -------------- || 碳化深度(mm) | 1.5 | 1.8 || 氯离子扩散系数| 1.5×10^-11 m²/s | 1.8×10^-11 m²/s |由表2可知,再生骨料混凝土的碳化深度、氯离子扩散系数略高于天然骨料混凝土,但均满足要求。
再生骨料在混凝土中的应用效果分析一、引言混凝土作为建筑材料中的主要组成部分,其质量和性能直接影响着建筑物的安全和使用寿命。
而再生骨料作为一种重要的建筑材料,具有环保、经济、可持续等优点,在混凝土中的应用越来越受到人们的关注和重视。
本文将从再生骨料的来源、性质、应用效果等方面进行分析和探讨。
二、再生骨料的来源和性质1. 再生骨料的来源再生骨料是指通过工业、建筑等领域中产生的废弃混凝土、砖块、瓦片等材料经过破碎、筛分、清洗等工艺处理后得到的再生材料。
再生骨料的来源广泛,包括建筑废弃物、城市拆迁垃圾、工业废渣等。
2. 再生骨料的性质再生骨料的性质主要受其来源材料的影响,一般包括以下几个方面:(1) 物理性质:再生骨料的粒度、密度等物理性质与其来源材料有关,一般需要进行筛分和清洗等工艺处理后才能得到符合规范要求的再生骨料。
(2) 化学性质:再生骨料中可能含有一定量的有机物、重金属等有害物质,需要进行检测和处理后才能使用。
(3) 力学性质:再生骨料的强度、稳定性等力学性质与其来源材料和制备工艺有关,需要进行科学的配合比设计和施工控制。
三、再生骨料在混凝土中的应用效果1. 再生骨料的应用优势(1) 环保:再生骨料的使用可以减少建筑垃圾的产生,降低资源消耗和环境污染。
(2) 经济:再生骨料的价格相对较低,可以降低建筑成本。
(3) 可持续:再生骨料的使用符合可持续发展的要求,有利于推进绿色建筑。
2. 再生骨料在混凝土中的应用效果(1) 抗压强度:由于再生骨料中的石子经过破碎处理,其表面粗糙度较大,能够增加混凝土的摩擦力和粘结力,从而提高混凝土的抗压强度。
(2) 抗渗性:再生骨料中的石子粒径较小,能够填充混凝土内部的细孔和毛细孔,从而提高混凝土的密实性,增强其抗渗性。
(3) 抗裂性:再生骨料中的石子能够增加混凝土的韧性和抗裂性,从而降低混凝土的开裂风险。
(4) 稳定性:再生骨料中的石子经过筛分和清洗等处理,能够保证其质量稳定,从而提高混凝土的稳定性和耐久性。
建筑垃圾再生骨料混凝土力学性能试验研究摘要:完成了六种不同替代率的再生骨料混凝土的试验来验证替代率对混凝土强度的影响,提出了再生骨料混凝土最佳配合比的建议。
分别讨论了再生骨料混凝土的抗压强度、应力-应变全曲线和弹性模量等力学性能。
试验表明当替代率为50%时,再生骨料混凝土的各项性能指标较稳定;抗压强度与普通混凝土相比有所降低;应力-应变全曲线形状和特点与普通混凝土相似;弹性模量随着替代率的增加逐渐减小。
通过分析得到了再生骨料混凝土的性能能够满足规范要求,为建筑垃圾再生骨料混凝土在实际的工程应用提供参考依据。
关键词:再生骨料混凝土;配合比;抗压强度;弹性模量1.引言据统计,2005年以来我国建筑业每年产生的建筑垃圾均超过4亿吨,占到了城市垃圾的30%~40%[1]。
仅2008年发生的汶川大地震产生的建筑垃圾就达到约3亿吨[2]。
建筑垃圾通常采用露天堆放或填埋方式处理,因此需要占用大面积的耕地而致使其破坏,并且处理费用与运费较高[3]。
另一方面,大量新建工程对天然骨料砂石有大量需求,造成资源的过度开采、生态环境的日益恶化[4]。
如何寻找砂石骨料的替代品,如何利用废旧混凝土,维护混凝土材料的可持续发展,已成为混凝土科学的热点研究课题。
废弃混凝土循环再利用可解决其导致的资源、能源、环境及相关社会问题,缓解骨料供求矛盾,具有显著的社会效益、经济效益和环境效益,是环境保护与可持续发展战略的迫切需求[3]。
再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC) 也叫再生混凝土(Recycled Concrete,,RC) ,它是指将废弃混凝土块经过清洗、破碎、筛分与分级预处理后,按一定的比例与级配混合形成再生骨料(Recycled Aggregate ,RA)一般指再生粗骨料(Recycled Coarse Aggregate,RCA);部分或全部代替天然骨料(主要是粗骨料) 配制而成新的混凝土。