本課題首先研究了再生骨料的基本特征,以再生骨料為原料,采用控制新拌混凝土狀態(tài)的方法,制備透水混凝土及低標號(C20/C25/C30)泵送混凝土,研究了各因素對再生骨料混凝土的抗壓強度、透水性及部分耐久性的影響規(guī)律,得到了性能較優(yōu)的再生骨料透水及泵送混凝土。取得的主要成果如下:(1)相比同級配天然骨料,再生骨料成分復(fù)雜,具有較低的堆積密度及表觀密度,較高的吸水率、壓碎指標及空隙率。連續(xù)級配再生骨料中18.5wt%的骨料表面包裹著廢水泥漿,2.5wt%的為磚瓦,0.2wt%的為其他組分(以瀝青、玻璃為主),其吸水率為2.1%,空隙率為50%,壓碎指標為16%,堅固性為6.2,致密性差,強度較低。廢水泥漿中水化產(chǎn)物存在大量空隙,內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松。(2)研究了粒徑大小,再生骨料摻量及骨膠比對再生骨料透水混凝土性能的影響規(guī)律,得到最佳的再生骨料粒徑為4.75-9.5mm,且摻量為10wt%,綜合性能最佳;設(shè)計孔隙率為20%時得到最佳的再生骨料骨膠比為2.83,混凝土透水系數(shù)為3.37mm/s,孔隙率為21.3%,28d抗壓強度為19.2MPa。(3)在再生骨料大摻量下,通過正交試驗得到影響透水混凝土28d抗壓強度的各因素重要順序為:減水劑摻量礦粉摻量再生骨料摻量;影響孔隙率的各因素重要順序為:再生骨料摻量減水劑摻量礦粉摻量。最佳配合比為:礦粉摻量20wt%,減水劑1.4wt%,再生骨料摻量50wt%,其性能為透水系數(shù)及孔隙率分別為2.83mm/s、21.6%,7d/28d抗壓強度分別為20.7MPa、21.8MPa。(4)設(shè)計不同再生骨料摻量,各泵送混凝土抗壓強度隨摻量的增加均呈現(xiàn)降低的趨勢,其中,C20/C25再生骨料泵送混凝土抗壓強度均低于天然骨料泵送混凝土;C30再生骨料泵送混凝土,摻量為25wt%時,略高于天然骨料泵送混凝土,摻量繼續(xù)增加,強度逐漸降低。C20/C25/C30泵送混凝土中再生骨料最佳摻量范圍為:25wt%-50wt%。逐漸增加粉煤灰的摻量,C30再生骨料泵送混凝土的抗壓強度逐漸增大,其最佳摻量為35wt%。(5)通過正交試驗得到,影響C25再生骨料泵送混凝土28d抗壓強度三個因素的重要順序為:砂率再生骨料摻量粉煤灰摻量,最佳配合比為:粉煤灰摻量28wt%,砂率46wt%,再生骨料摻量100wt%,其28d抗壓強度達到42.2MPa;影響C30再生骨料泵送混凝土28d抗壓強度三個因素的重要順序為:再生骨料摻量粉煤灰摻量砂率。最佳配合比為:粉煤灰摻量40wt%,砂率47wt%,再生骨料摻量50wt%,其28d抗壓強度達到43.9MPa。(6)通過抗干縮實驗和抗海水侵蝕實驗得到,C30再生骨料泵送混凝土中,粉煤灰摻量的增多,改善了其抗干縮性,再生骨料摻量為50wt%時,抗干縮性相對較優(yōu)。隨侵蝕齡期的增加,各組混凝土強度損失率逐漸增加。50wt%的再生骨料摻量,抗海水侵蝕性能相對較優(yōu),6個月時抗海水浸泡侵蝕強度損失率為0.5%,抗海水干濕循環(huán)侵蝕強度損失率為43.8%,因此,其摻量不易超過50wt%。
【學(xué)位單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

砂漿粗糙多棱，孔隙率較大且硬度遠小于天然碎石；2) 再生骨料破碎加工過易富集較多的微細裂縫。(3) 再生骨料的組分分析根據(jù)表 2.9 中 RA-0 成分分析實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)做圖 2.3，可知再生骨料成分復(fù)78.8wt%的廢舊天然骨料，18.5wt%的包裹廢水泥漿的骨料，2.5wt%的磚瓦以t%的其他組分（以瀝青、玻璃為主）。其中，廢水泥漿、磚瓦及其他雜質(zhì)自，均不利于再生骨料混凝土各性能的提高。表 2.9 RA-0 成分分析實驗結(jié)果編號 取樣量 碎石 水泥石 磚瓦 其他分質(zhì)量/kg 8.07 6.36 1.49 0.20 0.含量/wt% - 78.8 18.5 2.5 0

圖 2.4 膠凝材料水化產(chǎn)物的衍射圖譜取試驗中膠凝材料凈漿的水化產(chǎn)物進行 XRD 衍射分析，研究附著在再生骨料舊水泥砂漿中礦物組分，圖 2.4 為水化產(chǎn)物的衍射圖譜，從圖中可以看出膠凝產(chǎn)物主要是 Ca(OH)2、CSH 凝膠、鈣礬石和未水化的膠凝材料等，這就為新的創(chuàng)造了堿性環(huán)境，有利于水化反應(yīng)的進行，新舊水泥石界面處的水化速率高于泥石界面處的水化速率，再生骨料表面被新的水化產(chǎn)物填充，但由于廢舊水泥強度低，仍不能提高再生混凝土總體的強度[57]。

圖 3.6 骨膠比對再生骨料透水混凝土孔隙率和透水系數(shù)的影響當骨膠比較小時，混凝土強度主要來自膠凝材料，所以抗壓強度較高，但大量膠料堵塞了部分孔隙，且成型后混凝土底部存在輕微積漿的現(xiàn)象，降低了混凝土孔隙水通道減少，透水效果較差，當骨膠比較大時，透水混凝土骨料表面包裹不完全、勻，降低集料顆粒間的黏結(jié)，強度降低。骨膠比為 2.83 時，再生骨料透水混凝土達15 強度標準，接近目標孔隙率 20%，透水性能和強度相互平衡，所表現(xiàn)出來的綜合最優(yōu)，其孔隙率為 21.3%，透水系數(shù)為 3.37mm/s，抗壓強度為 19.2MPa。因此，將骨料自身孔隙率作為基礎(chǔ)，設(shè)計孔隙率為 20%時，最佳的骨膠比為 2.83。.4 再生骨料透水混凝土正交實驗.4.1 實驗方案采用 3 因素 3 水平正交試驗來研究減水劑摻量(A)、礦粉摻量(B)與再生骨料摻

【參考文獻】

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本文編號：2818868