高性能再生混凝土断裂与耐久性能的试验研究

论文摘要

再生混凝土是利用旧建筑物上拆下来的废弃混凝土块,经过破碎、清洗、筛分和按一定比例相互配合后,作为部分或全部骨料重新配制的混凝土。由于再生骨料中存在着大量的废弃水泥砂浆和其它杂质,使得所配制的再生混凝土的强度偏低、体积稳定性较差,耐久性不高。随着混凝土进一步的发展,高性能再生混凝土便应运而生,一方面它合理的使用再生骨料;另一方面在其配制的过程中加入了高效减水剂和矿物掺合料,大大提高了自身的强度和耐久性。其与我国环境保护、生态保护政策和可持续发展战略紧密结合的态势,符合未来的趋势,是混凝土发展的重要方向。本文通过高性能再生混凝土的抗压强度试验、氯离子扩散系数快速检测的RCM试验以及测量混凝土断裂能的三点弯曲试验并结合优化设计和分数维理论来研究其断裂和耐久性能,试验结果表明:（1）高性能再生混凝土的抗压强度和抗氯离子侵蚀能力随着再生骨料取代率的增大逐渐减小,但减小的幅度都不是很大,原因为取代所使用的再生骨料吸水率和含泥量略大些,降低了其力学和耐久性能;（2）为优化骨料取代,通过理论推导得到的最佳骨料取代率只是个理论上的数据,实际工程中可参考本文所提供的方法算得近似最佳骨料取代率;（3）高性能再生混凝土的抗压强度与断裂能之间没有确定的量化关系,初步预测为跟再生骨料的品质以及所加的掺合料有关,有待进一步的研究;（4）高性能再生混凝土断裂面分数维越大,该混凝土的抗压强度就越小,可以通过公式y=-2560.762x+2692.364将其抗压强度计算出来。最后,回顾了近半年来通过做试验和理论推导所得出的结论,提出了高性能再生混凝土界面过渡层的微观分析、碳化对其抗氯离子侵蚀的影响等尚需进一步研究的问题,同时对其自身如何轻量化以及断裂性能的研究进行了展望,指出高性能再生混凝土是普通再生混凝土发展成熟后必将进入的一个新的研究领域,拥有广阔的前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 引言
• 1.1 国内外研究现状
• 1.1.1 国内研究现状
• 1.1.2 国外研究现状
• 1.2 本文的研究意义
• 1.3 研究目标、方法及内容
• 1.4 试验研究方案
• 1.5 研究特色与创新之处
• 参考文献
• 第2章 再生粗骨料与天然粗骨料技术指标的对比
• 2.1 颗粒级配
• 2.2 表观密度（简易法）
• 2.3 吸水率试验
• 2.4 含泥量试验
• 2.5 本章小结
• 参考文献
• 第3章 高性能再生混凝土的配合比设计
• 3.1 高强高性能混凝土配合比设计方法
• 3.2 高性能再生混凝土的配合比设计
• 3.2.1 试验所用原材料
• 3.2.2 配合比试配
• 3.3 混凝土的坍落度试验
• 3.4 本章小节
• 参考文献
• 第4章 高性能再生混凝土抗压强度与断裂性能关系的研究
• 4.1 抗压强度试验
• 4.2 三点弯曲试验
• 4.3 测试三点弯曲试验混凝土断裂面的分数维
• 4.3.1 分数维理论简介
• 4.3.2 计算三点弯曲法试验中压断的试块断裂面的分数维
• 4.4 高性能再生混凝土抗压强度与断裂性能关系的研究
• 4.4.1 高性能再生混凝土抗压强度与断裂能及断裂面分数维之间的关系
• 4.4.2 高性能再生混凝土抗压强度与断裂面分数维之间近似的线性关系
• 4.5 本章小结
• 参考文献
• 第5章 高性能再生混凝土抗氯离子侵蚀的综合试验研究
• 5.1 海水对高性能再生混凝土的侵蚀作用
• 5.2 氯离子扩散系数快速检测的RCM 试验
• 5.2.1 RCM 试验简介
• 5.2.2 试验步骤
• 5.2.3 结果计算
• 5.3 骨料取代的优化设计
• 5.3.1 基础数据处理
• 5.3.2 对数据进行直线拟合
• 5.3.3 优化设计
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第6章 总结与展望
• 6.1 回顾与总结
• 6.1.1 高性能再生混凝土定义回顾
• 6.1.2 本文的主要结论
• 6.2 发展与展望
• 6.2.1 尚需进一步研究的问题
• 6.2.2 高性能再生混凝土的发展展望
• 6.3 结束语
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间论文发表及参与课题情况
• 致谢