輔助性材料修復(fù)的再生粗骨料混凝土物理力學(xué)性能研究.pdf

1、伴隨著銀川市城市建設(shè)發(fā)展建筑垃圾數(shù)量迅速增加，為實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)向可持續(xù)化、綠色化發(fā)展，本研究將建筑垃圾分離，利用其中廢棄混凝土部分做再生粗骨料，同時(shí)考慮寧夏工業(yè)廢灰、廢渣量較大，將輔助性材料粉煤灰、礦粉加入以節(jié)約水泥用量并添加新型引氣劑K12烷基硫酸鈉調(diào)整再生混凝土性能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)環(huán)境與資源協(xié)調(diào)發(fā)展。本文以試驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，重點(diǎn)以寧夏銀川地區(qū)為例系統(tǒng)研究了再生粗骨料的基本物理力學(xué)性能，以正交試驗(yàn)選擇再生粗骨料混凝土的最優(yōu)配合比，在此基礎(chǔ)上分析

2、環(huán)境因素對(duì)再生混凝土耐久性的影響并進(jìn)行試驗(yàn)研究。另外根據(jù)損傷理論建立了再生粗骨料混凝土單軸受力損傷模型并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證，最后對(duì)寧夏地區(qū)建筑垃圾綜合有效利用提出措施建議，主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　首先深入調(diào)查了再生混凝土國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)再生骨料生產(chǎn)中建筑垃圾的分離、破碎工藝，分類標(biāo)準(zhǔn)，衡量指標(biāo)等，在此基礎(chǔ)上提出了本研究適宜生產(chǎn)工藝及所適用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);選取銀川地區(qū)有代表性的拆除舊樓梁柱、實(shí)驗(yàn)室廢棄試塊等為材料做了再生粗骨料

3、性能試驗(yàn)，同時(shí)提出了本次研究中再生粗骨料采用人工分離破碎方式結(jié)合物理強(qiáng)化方式水沖洗、二次攪拌工藝和化學(xué)強(qiáng)化方式及添加陰離子表面活性劑來(lái)改善再生混凝土性能，陰離子表面活性劑K12烷基硫酸鈉的使用屬于本研究創(chuàng)新，研究顯示它對(duì)改善再生混凝土耐久性抗凍融破壞、抗?jié)B有良好促進(jìn)作用。
　　其次選取水灰比、粗骨料、粉煤灰、礦粉摻量五因素四水平的正交試驗(yàn)方案，通過(guò)再生粗骨料混凝土的塌落度、立方體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試和分析，綜合考慮強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益優(yōu)

4、化確定了配合比及獲得了最佳正交組合為A2B2C3D2E3，即水灰比0.32，再生粗骨料摻量40％，粉煤灰摻量20％、礦粉摻量10％。影響因素依次為:水膠比、再生粗骨料摻量、礦粉、粉煤灰。試驗(yàn)結(jié)果顯示再生粗骨料混凝土力學(xué)性能如抗壓強(qiáng)度、彈性模量均低于同等強(qiáng)度的天然骨料混凝土。且由于再生粗骨料高吸水性存在，拌制中需水量大于天然骨料混凝土。
　　然后提出了環(huán)境因素對(duì)再生混凝土耐久性損傷模型，以該模型為基礎(chǔ)通過(guò)各項(xiàng)耐久性試驗(yàn)測(cè)試各組混凝土

5、的抗?jié)B性、抗沖耐磨性、抗硫酸鹽侵蝕性、收縮性、抗凍融循環(huán)性、抗碳化性，在試驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)再生混凝土性能做了系統(tǒng)對(duì)比、分析評(píng)價(jià)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出:再生粗骨料混凝土抗?jié)B性能達(dá)到P10要求，抗沖耐磨性能能夠滿足一般混凝土工程對(duì)抗沖耐磨性的要求，收縮率略大于普通混凝土，抗硫酸鹽侵蝕能力較好，能夠滿足普通混凝土抗?jié)B性的要求，抗凍融循環(huán)性能明顯低于普通混凝土;加入引氣劑K12烷基硫酸鈉后明顯改善了再生混凝土抗凍、抗?jié)B性能，對(duì)再生混凝土抗沖耐磨性能、后期收縮

6、有適當(dāng)提高。
　　針對(duì)再生骨料、再生混凝土微觀結(jié)構(gòu)、孔隙裂縫內(nèi)部損傷、水泥石界面及界面過(guò)渡區(qū)的粘結(jié)狀況進(jìn)行測(cè)試，分析微觀組成、界面特點(diǎn)、損傷特征，從微細(xì)觀層次上對(duì)天然骨料混凝土與再生混凝土進(jìn)行對(duì)比研究。觀察粉煤灰、礦粉、K12烷基硫酸鈉對(duì)再生混凝土骨料—水泥石界面的改善狀況。
　　然后在系統(tǒng)研究損傷理論基礎(chǔ)上提出單軸受力條件下?lián)p傷本構(gòu)模型，通過(guò)試驗(yàn)分析對(duì)比了模型和試驗(yàn)的差異，結(jié)果表明所建模型在單軸壓縮試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線上升段