再生材料生态混凝土配制技术及性能试验研究

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我国在建筑废弃物资源化利用及再生混凝土的研究和应用方面,只有个别机构和单位对废弃混凝土和废弃烧结砖再生轻骨料混凝土的性质做了初步研究以及配合比的初步设计。对废弃混凝土的再利用研究,包括了物理性能、化学性能、力学性能、结构性能、工作性能和耐久性能等;在废弃烧结砖再生利用方面,研究包括得到废弃砖作为粗骨料的可行性以及对废弃砖骨料混凝土各种力学性能及对其抗压强度的影响因素等性能,这些都取得显著的成绩,为以后废弃建筑材料的实际应用提供了理论基础;在废弃混凝土和废弃砖的混合使用方面,有学者把砖骨料作为细骨料和少量作为粗骨料进行研究,而对于不同比例的再生砖骨料和再生混凝土骨料全部代替天然骨料的试验研究还未见报道。本文将建筑拆除的废弃混凝土和废弃砖经破碎、筛分、冲洗、强化处理后,用以再生砖骨料和再生混凝土骨料不同比例混合使用全部代替天然骨料配制中低强度混凝土。旨在借鉴国外研究成果的同时,着重立足于国内的研究现状,主要研究再生砖骨料和再生混凝土骨料混合使用的基本物理性能、配合比设计、两者的最佳成分比、各种力学性能(立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和应力-应变关系)及各指标的关系。试验研究结果表明:(1)在山东农业大学结构试验室对废弃砖进行人工破碎、冲洗、筛选分级得到再生砖骨料,研究再生砖骨料强化处理后,不同含水率对其力学性能的影响,并得到强化再生砖骨料适合实际应用的最佳含水率。(2)废弃混凝土进行机械破碎、筛选分级得到再生混凝土骨料,测得再生砖骨料和再生混凝土骨料混合使用的物理、力学性能(吸水率、压碎指标、堆积密度、表观密度),总结得到再生砖骨料和再生混凝土骨料混合使用可以有效改善再生砖骨料强度低和吸水率高的显著特点。(3)再生砖骨料和再生混凝土骨料不同比例混合使用,以普通混凝土配合比设计和正交试验方法为基础,得出再生材料生态混凝土配合比设计中水灰比、砂率和单位用水量的最佳取值范围并得出再生砖骨料和再生混凝土骨料之间的最佳成分比。(4)配制再生材料生态混凝土试块,进行再生材料生态混凝土试块的立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度试验研究。(5)分析再生材料生态混凝土试块的基本力学性能试验结果,建立立方体抗压强度与劈裂抗拉强度、立方体抗压强度与轴心抗压强度之间的关系公式;(6)通过试验研究得出不同替代率下再生材料生态混凝土的应力-应变关系曲线规律。
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