低取代率再生骨料混凝土性能及其改善措施

作     者：胡天安 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：安明喆;赵霄龙

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：再生混凝土 再生粗骨料 再生细骨料 矿物掺合料 强度 耐久性 改善措施 

摘      要：再生骨料技术对于节约资源、保护环境和实现建筑业的可持续发展具有重要意义,也是国内研究人员关注的热点。目前,国内关于再生混凝土的研究尚未成熟,且大部分是针对再生骨料高取代率下混凝土性能的研究,其理论结果难以系统地指导实际生产与工程应用。本文在国内外研究成果的基础上,立足于国内再生骨料制备工艺及生产现状,系统研究了再生骨料在低取代率下再生混凝土的强度和耐久性能,对再生骨料的实际应用具有重要的理论意义和实践价值。 本文以水胶比、再生粗骨料取代率、再生细骨料取代率、矿物掺合料掺量为变化参数,进行了混凝土抗压强度、轴心抗压强度、抗氯离子渗透性能、抗冻性能、抗碳化性能试验。并分析了不同水胶比、再生骨料不同取代率和矿物掺合料不同掺量下混凝土强度和耐久性的变化规律。针对再生粗骨料自身缺陷,采用盐酸和PVA聚合物两种改善措施分别对再生粗骨料进行改性,对混凝土抗压强度、轴心抗压强度、抗氯离子渗透、抗冻性能、抗碳化性能进行测定,分析了盐酸和PVA聚合物对再生粗骨料界面改性后混凝土强度和耐久性的改善效果。基于再生混凝土早期抗裂性能较差,试验研究了聚丙烯纤维对再生混凝土早期抗裂的改善效果。 相比普通混凝土,再生粗骨料取代率在30%以内时,低水胶比(0.40-0.48)时再生混凝土强度略有降低,耐久性指标均有一定幅度的提高,高水胶比(0.56-0.60)时再生混凝土强度略有提高;再生粗骨料取代率超过30%时,强度和耐久性能有所降低。再生粗骨料混凝土中掺入粉煤灰,混凝土抗氯离子渗透性能明显提高,抗冻性能变化不明显,抗碳化性能呈下降趋势;粉煤灰与矿粉各掺15%时,混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能均显著提高,但其抗压强度相对较低。盐酸改性方法对混凝土强度和耐久性均有一定改善;PVA聚合物改性后抗冻性有所降低,其它性能指标均有所改善;聚丙烯纤维能够有效改善再生混凝土的早期抗裂性能。再生细骨料取代率在30%以内时,混凝土强度和耐久性均优于普通混凝土。再生细骨料混凝土中不建议使用矿物掺合料。