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建筑垃圾再生砖细观损伤及破坏机理研究

作　者: 韩国松
导　师: 姜新佩
学　校: 河北工程大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 建筑垃圾再生砖细观损伤扫描电镜(SEM) 工业CT 分形维数
分类号: TU522.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

建筑业占我国GDP的20%左右,是我国国民经济的支柱产业。据有关统计数据表明,我国每年的建筑施工面积已超过6.5亿m2,而相应产生的建筑垃圾也日益增多,随着我国城市改造步伐和乡镇城市化发展进度的加快,以及社会主义新农村建设的顺利开展,建筑垃圾的数量也将成倍增长。目前国内建筑垃圾的处理主要还是未经处理的随意堆放或填埋,这不仅占用了大量的土地资源,而且加大环境的污染。建筑垃圾再生砖是以水泥、破碎筛分后的建筑垃圾为主要原材料,掺入少量砂和粉煤灰而生产的标准砖,其中,再生骨料在砖中的使用量不低于原材料总量的50%。生产建筑垃圾再生砖,可以消耗大量建筑垃圾,并且其生产工艺和设备比较简单,非常有利于发展循环经济和促进可持续性发展政策的落实,应用前景十分广阔。然而,目前我国对建筑垃圾的资源化利用还没有相关的技术标准,市场上建筑垃圾再生砖产品的质量参差不齐,人们对建筑垃圾再生砖产品持保留和观望的态度,一些企业在政府节能部门的支持下大胆的使用了建筑垃圾再生砖,但在实际应用中产生了诸如墙体裂缝增多等问题,这在很大程度上成为该新型建筑材料发展的瓶颈。研究内容：本文针对建筑垃圾再生砖的细观损伤及破坏机理进行研究,利用扫描电镜(SEM)观察再生砖细观组成,分析再生砖内孔隙、原生裂缝和界面过渡区在加载破坏过程中的作用；对再生砖进行动、静力荷载试验,得到建筑垃圾再生砖的应力应变曲线；采用工业CT技术对再生砖试块进行断面成像分析,利用盒维数法计算再生砖CT扫描图像的分形维数,揭示再生砖细观破坏机理。研究意义：通过电镜扫描了解再生砖内部的细微观结构组成,并通过CT断面扫描试验,分析再生砖试件的细观损伤及破坏机理,为建筑垃圾再生砖的深化研究、生产及大范围使用提供技术参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 研究的背景及意义  10-12
  1.2 国内外研究概况  12-15
  1.3 本文主要研究内容及论文的结构安排  15-16
  1.4 本文研究的创新点  16-17
第二章建筑垃圾再生砖简介  17-27
  2.1 建筑垃圾的产生、利用和分类  17-20
  2.2 建筑垃圾再生砖的再生骨料  20-23
    2.2.1 再生骨料的特性  20
    2.2.2 再生骨料的组成性状及级配  20-21
    2.2.3 再生骨料分类  21-22
    2.2.4 再生骨料的表观密度  22
    2.2.5 再生骨料的吸水率  22-23
    2.2.6 再生骨料的强度  23
  2.3 建筑垃圾再生砖原材料的控制  23-24
  2.4 建筑垃圾再生砖的生产  24-26
  2.5 建筑垃圾再生砖基本力学性能  26-27
第三章建筑垃圾再生砖加载试验  27-29
  3.1 试验设备  27
  3.2 试块制备  27
  3.3 试验过程  27-28
  3.4 试验结果  28-29
第四章建筑垃圾再生砖扫描电镜(SEM)试验  29-37
  4.1 试验设备：扫描电镜(SEM)  29-32
    4.1.1 扫描电镜简介  29-32
  4.2 再生混凝土的界面结构及形成机理  32-33
  4.3 试块制备  33
  4.4 研究方法与步骤  33-34
  4.5 试验结果  34-37
第五章建筑垃圾再生砖CT扫描试验  37-60
  5.1 CT技术简述  37-39
    5.1.1 工业CT检测技术原理  38-39
  5.2 试验设备  39-40
  5.3 试验过程  40-42
  5.4 CT扫描结果及图像分析  42-44
  5.5 计算建筑垃圾再生砖CT扫描图像的分形维数  44-58
    5.5.1 分形理论简介  44-49
    5.5.2 分形维数计算软件简介  49-50
    5.5.3 盒维数法计算结果  50-58
  5.6 建筑垃圾再生砖CT扫描图像的分形维数计算结果分析  58-59
  5.7 本章小结  59-60
第六章结论与展望  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
作者简介  65-66
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  66

建筑垃圾再生砖细观损伤及破坏机理研究

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