节能环保型道路再生混凝土的应用研究

论文摘要

道路再生混凝土是一种可持续发展的节能环保型混凝土。本文研究采用试验和理论分析相结合的方法,对再生粗集料和再生混凝土的路用性能及经济性进行了系统的分析和研究。主要内容包括：首先,调查重庆地区的废弃混凝土来源,并对其分类。根据提高集料品质、节约能耗和生产成本、减少污染的要求,提出了再生集料生产的新工艺流程。第二,试验研究了再生粗集料的物理力学性能,试验表明,与普通粗集料相比,再生粗集料的物理力学性能较差。建议对再生粗集料进行分级,分级指标包括表观密度、吸水率、针片状颗粒含量、压碎值、磨耗值、冲击值等。第三,试验研究了普通再生混凝土、粉煤灰再生混凝土、聚合物改性再生混凝土、界面改性再生混凝土等四类再生混凝土的路用性能,主要包括工作性能、力学强度、断裂力学性能、抗冲击韧性、耐磨性能、抗硫酸盐侵蚀性能、干缩性能。试验综合表明,再生粗集料取代率宜不大于50%,但当再生粗集料取代率等于100%时,提出了改善再生混凝土性能的措施：一可掺入粉煤灰,粉煤灰等量取代率不宜超过10%,超量取代系数宜取1.0～1.4；二可掺入聚合物乳液,聚灰比不宜超过0.15；三对再生粗集料进行界面改性,机械磨耗法和水泥浆包裹法效果较好,预湿法效果最差。试验结果还表明,磨坑深度不宜作为再生混凝土耐磨性能的评价指标,而磨损量适宜作为其评价指标；经硫酸钠溶液侵蚀前后再生混凝土的劈裂抗拉强度变化率比抗压强度变化率更适宜作为再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的评价指标。最后,分析了再生集料应用工程的内部效果和外部效果,得到了其经济评价指标,提出了效益-费用分析模型,以确定最佳经济性方案。本文的研究旨在于为再生混凝土技术在道路工程中的应用与推广提供理论和技术参考,为旧水泥混凝土路面改造工程和农村公路兴建工程提供利用途径。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 国内外发展概况
• 1.2.2 关于再生集料的研究进展
• 1.2.3 关于再生混凝土的研究进展
• 1.3 课题研究内容
• 第二章 再生粗集料的物理力学性能研究
• 2.1 重庆地区废弃混凝土来源调查
• 2.2 再生集料生产的新工艺研究
• 2.2.1 再生集料生产中应注意的问题
• 2.2.2 再生集料生产的新工艺流程
• 2.3 再生粗集料的物理力学性能研究
• 2.3.1 吸水率
• 2.3.2 密度
• 2.3.3 针片状颗粒含量
• 2.3.4 压碎指标
• 2.3.5 磨耗指标
• 2.3.6 冲击指标
• 2.4 本章小结
• 第三章 路用再生混凝土的工作性能研究
• 3.1 再生混凝土配合比设计
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验配合比设计
• 3.2 再生混凝土的工作性能研究
• 3.2.1 再生粗集料取代率对再生混凝土工作性能的影响
• 3.2.2 粉煤灰等量取代率或超量取代系数对再生混凝土工作性能的影响
• 3.2.3 聚合物乳液掺量对再生混凝土工作性能的影响
• 3.2.4 再生粗集料界面改性方法对再生混凝土工作性能的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 路用再生混凝土的力学性能研究
• 4.1 再生混凝土的基本力学性能研究
• 4.1.1 再生粗集料取代率对再生混凝土基本力学性能的影响
• 4.1.2 粉煤灰等量或超量取代法对再生混凝土基本力学性能的影响
• 4.1.3 聚合物乳液掺量对再生混凝土基本力学性能的影响
• 4.1.4 再生粗集料界面改性方法对再生混凝土基本力学性能的影响
• 4.2 再生混凝土的断裂力学性能研究
• 4.2.1 三点弯曲梁试验方法
• 4.2.2 断裂韧度研究
• 4.2.3 断裂能研究
• 4.2.4 再生混凝土裂缝发展过程
• 4.3 本章小结
• 第五章 路用再生混凝土的耐久性能研究
• 5.1 抗冲击性能研究
• 5.1.1 抗冲击试验方法
• 5.1.2 再生粗集料取代率对再生混凝土抗冲击性能的影响
• 5.1.3 粉煤灰等量取代率或超量取代系数对再生混凝土抗冲击性能的影响
• 5.1.4 聚合物乳液掺量对再生混凝土抗冲击性能的影响
• 5.1.5 再生粗集料的界面改性方法对再生混凝土抗冲击性能的影响
• 5.2 耐磨性能研究
• 5.2.1 耐磨试验方法
• 5.2.2 再生粗集料取代率对再生混凝土耐磨性能的影响
• 5.2.3 粉煤灰等量取代率或超量取代系数对再生混凝土耐磨性能的影响
• 5.2.4 聚合物乳液掺量对再生混凝土耐磨性能的影响
• 5.2.5 再生粗集料界面改性方法对再生混凝土耐磨性能的影响
• 5.3 抗硫酸盐侵蚀性能研究
• 5.3.1 抗硫酸盐侵蚀性能试验方法
• 5.3.2 再生粗集料取代率对再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
• 5.3.3 粉煤灰等量取代率或超量取代系数对再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
• 5.3.4 聚合物乳液掺量对再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
• 5.3.5 再生粗集料界面改性方法对再生混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
• 5.4 干缩性能研究
• 5.4.1 干缩性能试验方法
• 5.4.2 再生粗集料取代率对再生混凝土干缩性能的影响
• 5.4.3 粉煤灰等量取代率或超量取代系数对再生混凝土干缩性能的影响
• 5.4.4 聚合物乳液掺量对再生混凝土干缩性能的影响
• 5.4.5 再生粗集料界面改性方法对再生混凝土干缩性能的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 再生集料应用的经济性研究
• 6.1 经济分析指标
• 6.1.1 内部效果分析
• 6.1.2 外部效果分析
• 6.2 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.1.1 关于再生粗集料的性能研究
• 7.1.2 关于再生混凝土的性能研究
• 7.1.3 关于再生集料应用的经济性研究
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果