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再生砖骨料混凝土架构模型试验研究

浙江大学学报（工学版） 2021年第1期55卷 10-19页

作者：葛培黄炜李萌西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 陕西省天然气股份有限公司陕西西安710055

通过试验研究水灰质量比、粒径级配、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土抗压强度的影响以及灰砂质量比对水泥石抗压强度的影响,分析骨浆体积比、灰砂质量比、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土架构贡献强度的影响.结果表明,再生砖骨料混凝... 详细信息

通过试验研究水灰质量比、粒径级配、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土抗压强度的影响以及灰砂质量比对水泥石抗压强度的影响,分析骨浆体积比、灰砂质量比、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土架构贡献强度的影响.结果表明,再生砖骨料混凝土的抗压强度随着水灰质量比的减小而增大,当骨料粒径为19~26.5 mm时抗压强度达到最大值;当再生砖骨料体积分数为30%~43.2%时,混凝土抗压强度和再生砖骨料构架贡献强度都随着再生砖骨料体积分数的增大而增大,且都随着砂体积分数的增大而增大;当灰砂质量比为0.33~1.33时,水泥砂浆试件的抗压强度随着灰砂质量比的增大而增大;当再生砖骨料体积分数为40%和43.2%时,灰砂质量比与再生砖骨料架构贡献强度以及骨浆体积比与再生砖骨料架构贡献强度均高度线性相关;再生砖骨料架构贡献强度高于混凝土强度,主要集中在再生砖骨料体积分数为40%~43.2%,特别是再生砖骨料体积分数为43.2%、砂体积分数为18%~26%.

关键词：再生砖骨料混凝土架构贡献强度骨浆体积比灰砂质量比抗压强度

基于响应面法的聚丙烯纤维再生砖骨料混凝土配合比优化

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第7期53卷 2709-2718页

作者：黄炜郭余婷葛培权文立董昆仑西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为获得再生砖骨料(RBA)最优取代率和聚丙烯纤维(PPF)最优体积分数,制备力学性能良好的聚丙烯纤维再生砖骨料混凝土(PPFRBAC),在三因素三水平正交试验基础上利用响应面法(RSM)建立回归模型,研究水灰比、RBA取代率和PPF体积分数对PPFRBAC... 详细信息

为获得再生砖骨料(RBA)最优取代率和聚丙烯纤维(PPF)最优体积分数,制备力学性能良好的聚丙烯纤维再生砖骨料混凝土(PPFRBAC),在三因素三水平正交试验基础上利用响应面法(RSM)建立回归模型,研究水灰比、RBA取代率和PPF体积分数对PPFRBAC抗压强度和劈裂抗拉强度的影响;结合渴求函数对PPFRBAC配合比进行优化,并对优化结果进行试验验证。研究结果表明:通过RSM建立的回归模型具有较高的精确度和可信度;水灰比对PPFRBAC抗压强度和劈裂抗拉强度的影响最大;在3种不同水灰比下,模型预测的RBA最佳取代率均为100%,PPF最优体积分数均为0.9%,且强度预测值与试验值之间的相对误差绝对值均小于5%,说明本文所提出的模型可为纤维增强再生砖骨料混凝土配合比多目标优化提供参考。

关键词：响应面法聚丙烯纤维再生砖骨料混凝土配合比优化

混杂纤维再生砖骨料混凝土正交试验及卷积神经网络预测分析

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材料导报 2021年第19期35卷 19022-19029页

作者：黄炜葛培李萌许洪飞西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 陕西省天然气股份有限公司西安710055

利用正交试验研究了再生骨料比例、混杂纤维比例以及减水剂掺量三个因素对混杂纤维再生砖骨料混凝土力学性能敏感性的影响,并利用卷积神经网络(CNN)对试验结果进行了预测分析和变参数扩展分析。结果表明:再生砖骨料(RBA)与再生混凝土骨... 详细信息

利用正交试验研究了再生骨料比例、混杂纤维比例以及减水剂掺量三个因素对混杂纤维再生砖骨料混凝土力学性能敏感性的影响,并利用卷积神经网络(CNN)对试验结果进行了预测分析和变参数扩展分析。结果表明:再生砖骨料(RBA)与再生混凝土骨料(RCA)的比例对混杂纤维再生砖骨料混凝土的抗压强度及劈裂抗拉强度的影响最大,其次是减水剂掺量,最后是玻璃纤维(GF)与聚丙烯纤维(PF)的比例。抗压强度及劈裂抗拉强度随着RBA与RCA的比例的减小而增大,随着减水剂掺量的增大而减小。本工作建立的CNN模型具有较高的预测精度,并且可以用于试验结果的变参数扩展分析。

关键词：再生砖骨料混凝土混杂纤维熵权法正交试验卷积神经网络(CNN) 抗压强度劈裂抗拉强度

再生砖骨料混凝土整截面结构墙抗震性能试验研究

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再生砖骨料混凝土整截面结构墙抗震性能试验研究

作者：徐国杰西安建筑科技大学

学位级别：硕士

黏土砖曾作为主要的建筑材料而被广泛运用于城乡建设当中。随着经济的快速发展,在城镇化建设与旧城改造进程中,这些建筑逐渐被拆除,产生了大量的废弃黏土砖。循环利用这些废弃的黏土砖对于缓解建筑垃圾所造成的环境污染以及建筑原材料... 详细信息

黏土砖曾作为主要的建筑材料而被广泛运用于城乡建设当中。随着经济的快速发展,在城镇化建设与旧城改造进程中,这些建筑逐渐被拆除,产生了大量的废弃黏土砖。循环利用这些废弃的黏土砖对于缓解建筑垃圾所造成的环境污染以及建筑原材料的消耗都有重要意义。本文将废弃黏土砖破碎成再生砖骨料制备再生砖骨料混凝土,进而制成再生砖骨料混凝土结构墙片,将其应用于多层村镇装配式建筑结构当中。结构抗震是地震区村镇建筑的主要问题。因此,本文主要研究再生砖骨料混凝土整截面结构墙体的抗震性能。主要研究内容与结论如下:（1）通过配合比设计,得到试验所用强度等级为C25的再生砖骨料混凝土的试验室配合比,为再生砖骨料混凝土结构墙的制作提供依据。（2）通过对5个再生砖骨料混凝土整截面结构墙试件进行低周反复加载试验,研究墙体在不同厚度和宽度情况下的抗震性能。试验结果表明:高宽比为1.0的试件,均表现为剪切破坏;高宽比为1.5和2.0的试件表现为弯曲破坏。（3）对试件的承载能力、延性性能、刚度退化和抗震性能等进行分析与研究。分析结果表明:配筋相同时,增加墙体厚度,试件的承载力有所提高。随着墙体厚度的减小,试件柱脚两侧易发生平面外失稳破坏。高宽比越大,墙体的弯曲变形占比越大,试件的延性越好,抗震性能较好;高宽比达到一定值时,试件后期的延性性能和抗震能力有所降低。（4）对试件初始刚度和承载力进行了计算。计算结果表明:采用规范中的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力计算公式,对再生砖骨料正截面结构墙的承载力进行了计算。计算结果表明:规范中正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力计算偏于保守;受剪承载力计算公式与试验值偏差稍大,对规范中受剪承载力的计算公式进行了修正。提出再生砖骨料混凝土结构墙弯曲-斜压复合传力机制作用下的承载力计算模型。

关键词：再生砖骨料混凝土装配式结构结构墙抗震性能承载力

再生砖骨料混凝土配合比及基本力学性能试验研究

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再生砖骨料混凝土配合比及基本力学性能试验研究

作者：朱明强西安建筑科技大学

学位级别：硕士

伴随着城镇化及旧城改造进程的不断推进,我国每年都会生产出大量的建筑垃圾。若这些建筑垃圾得不到有效的处理,便会对我们生活的城市产生不利的影响,一方面,会造成环境污染及土地资源占用等问题;另一方面,则会过度消耗天然骨料资源。利... 详细信息

伴随着城镇化及旧城改造进程的不断推进,我国每年都会生产出大量的建筑垃圾。若这些建筑垃圾得不到有效的处理,便会对我们生活的城市产生不利的影响,一方面,会造成环境污染及土地资源占用等问题;另一方面,则会过度消耗天然骨料资源。利用建筑垃圾代替天然骨料配制再生混凝土,便可以有效缓解这些问题。本文针对建筑垃圾中分布广泛且大量存在的废弃烧结粘土碎砖进行再生利用的研究,通过试验测定再生砖骨料的物理力学性能指标,利用再生砖骨料代替天然粗骨料配制再生砖骨料混凝土。本文主要研究内容和结论包括:(1)对再生砖骨料和天然骨料的压碎指标、含泥量、表观密度、堆积密度、吸水率、含水率等物理力学性能指标进行测定,对比分析两者的差异,得到再生砖骨料的骨料性能水平及配制混凝土的建议。试验结果表明,虽然再生砖骨料的骨料强度较低,但满足III类再生粗骨料的性能要求,同时符合1000级轻粗骨料的密度水准,可直接用于配制较低强度等级且轻质的再生混凝土。(2)采用碎砖作为粗骨料进行C20和C30的再生砖骨料混凝土配合比设计。通过配合比计算和试配得到再生砖粗骨料配合比计算的回归系数A=0.53、B=0.50。再经过配合比的调整及确定,配制出了这两种强度等级的再生砖骨料混凝土,并得到相应实验室配合比。试验结果表明:这两种强度等级的再生砖骨料混凝土立方体抗压强度分别达到了30.7MPa和41.6MPa,能够满足中、低层房屋建设中制作结构构件所应需要的强度值。(3)以C30再生砖骨料混凝土配合比为基准,采用正交试验设计的方法,净水胶比、体积砂率、粉煤灰掺量、再生砖粗骨料体积取代率4个因素,分别以混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度为性能指标,设计4因素3水平的配合比正交试验设计。通过方差分析和极差分析,探究4个因素对该性能指标影响主次顺序和显著程度,得到该强度等级的再生砖骨料混凝土对应某性能指标下的最优配合比。试验结果表明:对于立方体抗压强度和劈裂抗拉强度而言,各因素主次顺序为:再生砖骨料体积取代率>粉煤灰掺量>净水胶比>体积砂率;立方体抗压强度的最优组合分别为净水胶比0.40,体积砂率0.36,粉煤灰掺量15%、再生砖粗骨料体积取代率30%,劈裂抗拉强度的最优组合分别为净水胶比0.40,体积砂率0.44,粉煤灰掺量为15%,再生砖粗骨料体积取代率为30%。

关键词：再生砖骨料混凝土配合比设计正交试验设计立方体抗压强度劈裂抗拉强度

再生砖骨料混凝土结构墙干式竖向连接受力性能研究

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再生砖骨料混凝土结构墙干式竖向连接受力性能研究

作者：朱增梅西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着城市化进程的不断推进,以及建筑使用年限的逐渐逼近,早期的砖混结构不断被拆除。拆除后的废弃粘土砖主要处理途径是填埋或破碎成骨料用于制作非承重块材。填埋会占用日益紧张的土地资源;将废弃粘土砖用于非承重块材的制作,并不能最... 详细信息

随着城市化进程的不断推进,以及建筑使用年限的逐渐逼近,早期的砖混结构不断被拆除。拆除后的废弃粘土砖主要处理途径是填埋或破碎成骨料用于制作非承重块材。填埋会占用日益紧张的土地资源;将废弃粘土砖用于非承重块材的制作,并不能最大程度的利用这些建筑固废。本文考虑将拆除的废弃粘土砖块破碎成再生砖骨料,用于生产再生砖骨料混凝土,再生产再生砖骨料混凝土结构墙,并将其作为建筑结构的承重部件,以扩大废弃粘土砖的循环应用范围。将这些再生砖骨料混凝土结构墙,采用简便的连接方式,装配成结构整体,应用于多层村镇建筑结构(3～4层)的建造。一般情况下,村镇的建设条件有限,传统的湿法连接存在一定的局限性,而干式连接操作简单,施工时间短,湿作业少,故本文考虑将其应用于再生砖骨料混凝土结构墙墙体间竖缝的连接中。本文主要对采用干式竖向连接的再生砖骨料混凝土结构墙进行了低周反复加载试验,研究墙体的整体抗震性能以及干式竖向连接的力学性能。主要研究内容和结论包括:(1)通过对6个再生砖骨料混凝土结构墙干式竖向连接试件和1个整截面再生砖骨料混凝土结构墙试件进行低周反复加载试验,研究再生砖骨料混凝土孔内嵌圆钢管、混凝土外包C形钢、螺栓数量、螺栓规格和接缝间增设丁腈橡胶对该连接方式受力性能的影响。试验结果表明:各个试件受力破坏过程相似,均表现为不同程度的剪切破坏;圆钢管、螺栓规格和丁腈橡胶对试件的裂缝分布形式有影响;C形钢和螺栓数量会影响试件上裂缝的分布范围。(2)对试件的水平变形组成、钢筋应变、钢板应变、混凝土应变以及抗震性能等进行了分析与研究。分析结果表明:试件以剪切变形为主,不同的研究参数对试件的变形组成影响不同;干式竖向连接试件的刚度和延性性能均弱于整截面结构墙;干式竖向连接的耗能性能稍好于整截面试件。圆钢管的存在可以提高试件的变形能力;接缝两侧外包C形钢和提高螺栓规格可以提高试件的刚度和耗能性能;增加螺栓数目对试件的刚度提升明显;丁腈橡胶的存在会降低试件的刚度,且对试件的耗能性能贡献不大。工程设计时,可以采用竖缝两侧外包C形钢、增加螺栓数目和提高螺栓规格的设计方式。(3)验证规范中关于结构墙的承载力计算公式在采用干式竖向连接的再生砖骨料混凝土结构墙中的适用性;并对比钢结构中高强螺栓的计算公式在干式竖向连接中的适用性。计算结果表明:钢结构中关于高强螺栓的计算和构造理论适用于干式竖向连接;提出修正后的采用干式竖向连接的再生砖骨料混凝土结构墙正截面和斜截面承载力计算公式,为干式竖向连接在装配式建筑中的应用提供借鉴。

关键词：再生砖骨料混凝土结构墙干式竖向连接装配式受力性能

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再生砖骨料混凝土结构墙热工性能研究

再生砖骨料混凝土结构墙热工性能研究

作者：李童西安建筑科技大学

学位级别：硕士

装配式建筑的普及是我国传统建筑转型的必然趋势,使用装配式混凝土结构作为我国村镇低矮建筑结构主要形式可以有效减少劳动力,节约能源资源,缩短工期提高工程质量。其中,结构墙作为装配式多层建筑主要构件,除了要满足结构承载力和抗震... 详细信息

装配式建筑的普及是我国传统建筑转型的必然趋势,使用装配式混凝土结构作为我国村镇低矮建筑结构主要形式可以有效减少劳动力,节约能源资源,缩短工期提高工程质量。其中,结构墙作为装配式多层建筑主要构件,除了要满足结构承载力和抗震性能的要求,还应该具有良好的保温隔热性能以提高居住舒适度。研究热工性能优良且强度满足使用性能要求的建筑材料用于制作预制结构墙板对于促进装配式建筑的发展具有重要意义。本文将再生砖骨料混凝土作为装配式多层建筑结构墙体的材料,结合我国建筑节能减排的要求,开展再生砖骨料混凝土热工性能试验及再生砖骨料混凝土结构墙体的保温隔热性能试验,研究再生砖骨料混凝土材料和构件的热工性能。本文的主要研究内容及结论如下:（1）对再生砖骨料的物理力学性能指标进行测试,得出再生砖骨料用于配制混凝土的建议,而后对强度等级为C25的再生砖骨料混凝土进行配合比设计。试配的再生砖骨料混凝土28d立方体抗压强度达到26.4MPa,满足试验要求强度值。（2）拟定再生砖骨料混凝土四因素三水平正交试验设计方案,采用极差分析和方差分析方法,讨论净水胶比、体积砂率、单位体积用水量、再生砖骨料的体积取代率对各试验指标的影响显著程度,并探究试验指标之间的关系。试验研究结果表明:再生砖骨料混凝土导热系数随着干密度的增大而增大,干密度每增加50kg/m,再生砖骨料混凝土导热系数平均增大6.62%。（3）两片结构墙体传热系数试验值分别为2.667 W/（m·K）和2.792 W/（m·K）,热阻值分别为0.225 m·K/W和0.208 m·K/W。在热工试验中钢筋等因素对墙体试件的传热系数影响较小。数值模拟值与理论计算值基本吻合,试验测试得到的传热系数稍高于理论计算值和数值模拟值;在厚度相同的前提下,结构设计中使用再生砖骨料混凝土作为结构墙的材料时,相比普通混凝土结构墙传热系数计算值降低了38%。（4）通过数值模拟研究不同因素对再生砖骨料混凝土结构墙保温隔热性能的影响,结果表明:其他因素保持不变时,结构墙的传热系数随墙体厚度的增大而呈线性降低;环境温度工况对于结构墙传热系数的影响很小,可以忽略;添加XPS保温板作为结构墙外保温层后,墙体传热系数可减少至0.705 W/（m·K）,降低了69.2%,满足夏热冬冷地区建筑物外墙传热系数的限值。这说明再生砖骨料混凝土结构墙可以应用于乡村低矮建筑结构的外墙。

关键词：再生砖骨料混凝土结构墙正交试验热工性能导热系数

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复合增强再生砖骨料混凝土抗压性能研究

四川建材 2023年第7期49卷 1-3,9页

作者：景嘉骅张明张庆伟姜磊魏苗安阳师范学院建筑工程学院河南安阳455000

为了提高再生砖骨料混凝土的抗压性能,基于再生砖骨料火山灰活性与纤维复合增强理论,采用NaOH与聚烯烃纤维复合增强再生砖骨料混凝土的抗压性能。通过对不同龄期复合增强再生砖骨料混凝土抗压强度的分析,探讨了复合增强机理,并建立了考... 详细信息

为了提高再生砖骨料混凝土的抗压性能,基于再生砖骨料火山灰活性与纤维复合增强理论,采用NaOH与聚烯烃纤维复合增强再生砖骨料混凝土的抗压性能。通过对不同龄期复合增强再生砖骨料混凝土抗压强度的分析,探讨了复合增强机理,并建立了考虑不同试验参数影响的复合增强再生砖骨料混凝土抗压强度的计算方法。试验结果表明:NaOH的掺入有效增强了再生砖骨料的火山灰活性与不同龄期再生砖骨料混凝土的抗压强度。随着聚烯烃纤维掺量的增加,复合增强再生砖骨料混凝土的抗压强度得到了显著提高。当NaOH掺量为2.5%、聚烯烃纤维掺量为1.5%,复合增强再生砖骨料混凝土7、14、28 d的抗压强度分别提高了32.99%、26.45%、23.93%。

关键词：聚烯烃纤维火山灰活性再生砖骨料混凝土抗压性能计算方法

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矿物掺合料对再生砖骨料混凝土影响研究

广东交通职业技术学院学报 2023年第3期22卷 54-56,102页

作者：陈安亮秦伟广州电力设计院有限公司广东广州510610 广东电网有限责任公司广州供电局广东广州510610

废弃黏土砖经过破碎机,破碎成粒径合乎混凝土骨料要求的碎块,取代天然碎石,配制再生砖骨料混凝土。通过抗压强度试验、劈裂强度试验测试再生砖骨料混凝土力学性能,研究分析粉煤灰、硅灰等矿物掺和料对其影响。试验结果表明:①再生砖粗... 详细信息

废弃黏土砖经过破碎机,破碎成粒径合乎混凝土骨料要求的碎块,取代天然碎石,配制再生砖骨料混凝土。通过抗压强度试验、劈裂强度试验测试再生砖骨料混凝土力学性能,研究分析粉煤灰、硅灰等矿物掺和料对其影响。试验结果表明:①再生砖粗骨料混凝土的强度小于普通混凝土;②粉煤灰对于再生砖粗骨料混凝土的早期抗压强度有不利的影响,但是可以促进后期强度和劈裂抗拉强度的提高;③掺入硅灰可以显著提高再生砖粗骨料混凝土的抗压、抗拉强度,是解决再生砖粗骨料混凝土强度偏低的有效措施。

关键词：再生砖骨料混凝土粉煤灰硅灰抗压强度劈裂强度