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再生骨料半干硬性混凝土制备与成型的试验研究

作　者: 张剑波
导　师: 吴勇生
学　校: 昆明理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 再生骨料再生骨料半干硬性混凝土和易性抗压强度孔隙率成型工艺
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着城市化建设进程的加快,建筑垃圾呈现出逐年增加的态势,资源与环境之间的矛盾日益突出。基于综合利用建筑垃圾,节约资源,保护环境,以推进建筑业的可持续发展,本文对再生骨料半干硬性混凝土的制备与成型工艺进行了试验研究,为了使再生骨料半干硬性混凝土能够更广泛的应用于再生骨料混凝土道路材料和再生骨料混凝土砖。本文首先对建筑垃圾、再生骨料、再生骨料混凝土、再生骨料半干硬性混凝土和混凝土的成型工艺进行了介绍,并且阐述了建筑垃圾对环境的影响以及国内外对再生骨料半干硬性混凝土的研究进展。试验所用再生骨料来源于昆明市城中村改造,构筑物拆除所产生的建筑垃圾。对试验所用的再生粗骨料的级配、表观密度、堆积密度、吸水率、压碎指标、颗粒群特征和孔隙率等与天然粗骨料进行了对比研究；对再生细骨料的含泥量、泥块含量、细度、表观密度、堆积密度、孔隙率、含水率和吸水率等性能进行了介绍,并简单阐述了试验所用水泥、粉煤灰、减水剂等原材料的功能及物理性能,以及试验所用到的相关设备。试验以C30混凝土的配合比设计为基准,参照干硬性混凝土和道路混凝土的配合比设计方法,对再生骨料半干硬性混凝土进行了配合比设计,结合试验最终确定的配合比为：单位体积粗骨料用量为1320 Kg/m3,单位体积细骨料用量为600 Kg/m3,水用量为150Kg/m3,水泥用量为350Kg/m3。对再生骨料半干硬性混凝土的和易性、抗压强度和内部结构进行了试验研究,在振动成型条件下,频率为2860次／分,振幅为0.5mm,振动时间为15s,分别从再生骨料取代率为0%、30%、50%、70%和100%；水灰比分别为0.3、0.4、0.43、0.5和0.6；粉煤灰用量分别为水泥的0%、10%、20%、30%和40%和减水剂用量分别为水泥用量的0%、0.2%、0.3%、0.5%和0.9%四个方面。当稠度值为14s,水灰比为0.43、砂率为31.25%、粉煤灰掺量为20%、减水剂掺量为0.3时,试验所制备的再生骨料半干硬性混凝土的和易性和抗压性能最好,28d抗压强度值可达36.49 Mpa。试验分别设计了静压成型、振动成型和振压成型三种成型工艺对再生骨料半干硬性混凝土的影响进行了试验研究,在水灰比为0.43、砂率为31.25%、粉煤灰用量为20%、减水剂用量为0.3%的再生骨料半干硬性混凝土配合比确定的条件下,成型工艺对再生骨料半干硬性混凝土的抗压强度有很大的影响。在粗骨料全部为再生粗骨料,单位体积用量为1320 Kg/m3,细骨料全部为天然细骨料,单位体积用量为600Kg/m3,水用量为150Kg/m3,水泥用量为350Kg/m3,水灰比为0.43、砂率为31.25%、粉煤灰掺量为20%、减水剂掺量为0.3%的条件下,采用振压成型工艺,频率为2860分/次,振幅为0.5mm,上表面压强为0.6Mpa,振动时间为15s的条件下,所制备的再生骨料半干硬性混凝土抗压强度值可达39.54Mpa。所以,试验所制备的再生骨料半干硬性混凝土,可用来制备抗压强度在C30及以下强度要求的再生骨料混凝土道路材料和再生骨料混凝土砖。

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摘要 3-5ABSTRACT 5-7目录 7-9第一章绪论 9-17 1.1 研究背景及意义 9-10 1.1.1 研究背景 9 1.1.2 研究意义 9-10 1.2 国内外研究现状 10-15 1.2.1 建筑垃圾 10 1.2.2 再生骨料 10-11 1.2.3 再生骨料混凝土 11 1.2.4 再生骨料半干硬性混凝土 11-12 1.2.5 国外研究现状 12 1.2.6 国内研究现状 12-15 1.3 论文的主要内容 15-17第二章试验方案设计 17-35 2.1 试验流程设计 17-18 2.2 技术路线 18-24 2.2.1 配合比设计 18-21 2.2.2 和易性的测定 21-22 2.2.3 混凝土试样成型方法 22 2.2.4 试样养护 22-23 2.2.5 抗压强度的测定 23 2.2.6 内部结构的分析 23-24 2.3 试验主要原材料及分析 24-31 2.3.1 再生粗骨料 24-28 2.3.2 再生细骨料 28-29 2.3.3 水泥 29-30 2.3.4 粉煤灰 30-31 2.3.5 减水剂 31 2.4 试验设备 31-35 2.4.1 小型颚式破碎机 31-32 2.4.2 电热鼓风干燥箱 32 2.4.3 维勃稠度测试仪 32-33 2.4.4 混凝土振动台 33 2.4.5 抗压强度试验机 33-34 2.4.6 电子扫描电镜 34 2.4.7 其它设备及工具 34-35第三章再生骨料半干硬性混凝土制备及性能的试验研究 35-53 3.1 单因素对再生骨料半干硬性混凝土性能的影响 35-49 3.1.1 再生骨料取代率对再生骨料半干硬性混凝土性能的影响 35-39 3.1.2 水灰比对再生骨料半干硬性混凝土性能的影响 39-42 3.1.3 粉煤灰对再生骨料半干硬性混凝土性能的影响 42-46 3.1.4 减水剂对再生骨料半干硬性混凝土性能的影响 46-49 3.2 综合因素对再生骨料半干硬性混凝土土性能的影响 49-50 3.3 本章小结 50-53第四章再生骨料半干硬性混凝土成型工艺及性能的试验研究 53-65 4.1 静压成型对再生骨料半干硬性混凝土抗压强度的影响 53-56 4.1.1 成型静压力对抗压强度的影响 53-54 4.1.2 成型静压时间对抗压强度的影响 54-56 4.2 振动成型对再生骨料半干硬性混凝土抗压强度的影响 56-59 4.2.1 振动成型条件对抗压强度的影响 56-57 4.2.2 振动成型时间对抗压强度的影响 57-59 4.3 振压成型对再生骨料半干硬性混凝土抗压强度的影响 59-64 4.3.1 振压成型上表面压力对抗压强度的影响 59-60 4.3.1 振压成型时间对抗压强度的影响 60-64 4.4 本章小结 64-65第五章结论 65-67致谢 67-68参考文献 68-75附录A 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目 75

再生骨料半干硬性混凝土制备与成型的试验研究

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