再生骨料及再生高强混凝土制备研究

论文摘要

本文采用青岛市云南路拆迁废弃混凝土为原材料,将废弃混凝土进行人工破碎,制备了粒径4.75-31.5mm的再生骨料,并对得到的再生骨料的性能参数进行了实验研究。以洛杉矶磨耗机作为整形设备对再生骨料进行表面处理,提出了再生骨料制备的新工艺。该工艺的特点为:①采用先清洗后破碎的方式,节约了清洗用水,节省了清洗时间。②工艺简单,成本低,设备使用寿命长,便于推广。③处理后的再生骨料表面光滑,表面砂浆基本被去除。④机器体积小,封闭磨耗,噪音低,不产生灰尘,无粉尘污染。⑤部分依靠再生骨料间的相互作用磨耗,易损件及动力消耗低。⑥再生骨料整形后性能改善效果明显。根据磨耗机的运行效率,确定了每次最佳处理量为15kg,最佳处理时间为90s。再生骨料整形后的表观密度从2420kg/m3提高到2600kg/m3,达到天然骨料表观密度2708kg/m3的96%;整形后堆积密度从1230kg/m3,提高到1441kg/m3,提高近15%,接近天然骨料的堆积密度1467kg/m3,整形后空隙率明显减小,降低到45%,接近天然骨料的空隙率45.8%;整形后吸水率从4.8%减小到2.3%,较少50%以上;整形后的压碎值从16%降低到8.5%,与天然骨料的压碎值8.1%相差很小;整形后的级配符合标准级配范围和骨料表面得到改善。以制备的再生骨料为原料,根据设计的C60配合比,制备了再生高强混凝土,并对再生高强混凝土的坍落度、30min坍落度损失、抗压强度、抗折强度、抗渗性能等进行了实验。结果如下:再生高强混凝土30min坍落度损失在4～12mm之间,30min坍落度损失随再生骨料掺量的增加而增大;30min坍落度损失还与水泥用量有关,水泥用量越大,30min坍落度损失越大;与天然骨料高强混凝土相比,再生骨料高强混凝土的28d抗压强度低11～18%;100%再生骨料配置的高强混凝土28d抗压强度大于62.2MPa,能够满足C60混凝土的要求;再生高强混凝土最低抗折强度7.21MPa,再生高强混凝土抗折强度一般比天然高强混凝土低13～19%;再生混凝土抗渗性能指标满足P12抗渗混凝土要求,混凝土的抗渗性与掺合料的用量密切相关,掺加的粉煤灰和硅灰提高了再生高强混凝土的抗渗性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 再生骨料技术
• 1.3.1 国内再生骨料技术发展
• 1.3.2 国外再生骨料技术发展
• 1.4 骨料与水泥石界面结构分析
• 1.5 再生骨料性能特点
• 1.6 再生混凝土技术
• 1.7 高强混凝土的定义
• 1.8 国内外高强混凝土的发展研究
• 第2章 再生骨料的制备
• 2.1 再生骨料选材
• 2.2 再生粗骨料表观密度
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 实验过程
• 2.2.3 实验结果与讨论
• 2.3 再生粗骨料堆积密度、空隙率
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 实验过程
• 2.3.3 实验结果与讨论
• 2.3.4 空隙率
• 2.4 再生粗骨料吸水率
• 2.4.1 概述
• 2.4.2 实验过程
• 2.4.3 实验结果与讨论
• 2.5 再生粗骨料压碎值
• 2.5.1 概述
• 2.5.2 实验过程
• 2.5.3 实验结果与讨论
• 2.6 再生粗骨料级配
• 2.6.1 概述
• 2.6.2 实验过程
• 2.6.3 实验结果与讨论
• 2.7 再生细骨料实验分析
• 2.8 本章小结
• 第3章 再生骨料整形
• 3.1 再生骨料微观结构分析
• 3.2 国内外再生骨料整形技术发展
• 3.3 再生骨料制备工艺流程提出
• 3.4 再生骨料的整形处理
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 再生骨料整形过程
• 3.5 再生骨料整形后实验结果及讨论
• 3.5.1 再生骨料整形后各粒级表观密度
• 3.5.2 再生粗骨料整形后各粒级堆积密度
• 3.5.3 再生骨料整形后各粒级空隙率
• 3.5.4 再生骨料整形后的吸水率
• 3.5.5 再生骨料整形后的压碎值
• 3.5.6 再生骨料整形后的颗粒级配变化
• 3.6 本章小结
• 第4章 再生高强混凝土的制备研究
• 4.1 再生高强混凝土的原材料
• 4.1.1 再生高强混凝土原材料概述
• 4.1.2 水泥细度
• 4.1.3 水泥标准稠度
• 4.1.4 水泥初、终凝时间
• 4.1.5 水泥安定性
• 4.1.6 水泥抗折、抗压强度
• 4.1.7 再生高强混凝土原材料性能参数
• 4.2 配合比设计
• 4.2.1 配合比设计的基本要求
• 4.2.2 配合比设计
• 4.3 再生高强混凝土拌和、坍落度及30min坍落度损失试验
• 4.3.1 配合比试验方案调整
• 4.3.2 再生高强混凝土拌和
• 4.3.3 坍落度及30min坍落度损失试验
• 4.3.4 坍落度及30min坍落度损失实验结果与讨论
• 4.4 再生高强混凝土的养护
• 4.5 混凝土力学性能影响因素概述
• 4.6 再生高强混凝土的抗压强度
• 4.7 再生高强混凝土的抗折强度分析
• 4.8 再生高强混凝土的弹性模量分析
• 4.8.1 弹性模量的影响因素
• 4.8.2 再生高强混凝土的弹性模量
• 4.9 再生高强混凝土的抗渗性能分析
• 4.9.1 概述
• 4.9.2 实验过程
• 4.9.3 实验结果与讨论
• 4.10 再生高强混凝土经济性分析
• 4.11 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢