再生粗骨料混凝土耐久性试验研究南昌大学全面的耐久性理论.docx
- 文档编号:10517272
- 上传时间:2023-02-17
- 格式:DOCX
- 页数:33
- 大小:32.28KB
再生粗骨料混凝土耐久性试验研究南昌大学全面的耐久性理论.docx
《再生粗骨料混凝土耐久性试验研究南昌大学全面的耐久性理论.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《再生粗骨料混凝土耐久性试验研究南昌大学全面的耐久性理论.docx(33页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
再生粗骨料混凝土耐久性试验研究南昌大学全面的耐久性理论
再生粗骨料混凝土耐久性试验研究--南昌大学--全面的耐久性理论!
!
再生粗骨料混凝土耐久性试验研究--南昌大学--全面的耐久
性理论!
!
南昌大学
硕士学位论文
再生粗骨料混凝土耐久性试验研究
姓名:
毛添钿
申请学位级别:
硕士
专业:
结构工程
指导教师:
熊进刚
20091230
摘要
摘要
再生混凝土技术可实现废弃混凝土资源循环利用,体现了建筑与生态环境的协调发展,能够从长远解决混凝土废弃物的处理问题。
所谓再生混凝土就是指将废弃混凝土经过破碎、分级、清洗后全部或部分替代天然骨料,并按一定配合比配制的混凝土。
再生混凝土符合可持续发展战略,是发展绿色生态混凝土的重要举措之一。
鉴于再生混凝土的特殊性,其耐久性的好坏直接影响到再生混凝土技术的推广与应用。
目前对再生混凝土的试验研究大多只涉及到耐久性罩的单个因素,综合系统全面的耐久性能试验研究与分析较少,并且多因素条件下再生混凝土耐久性的试验研究基本处于空白,这样———————————————————————————————————————————————
使得对再生混凝土耐久性的评估带有片面性。
因此有必要对再生混凝土的耐久行为与特性进行较全面的试验研究,为建立再生混凝土的耐久性评估体系提供可用的试验依据。
参照己取得的再生混凝士研究成果,钭‘对性地选择以下两种物理性能、力学性能和结构性能较好,适合在工程实际中运用的再生混凝十作为研究对象:
(,,,的再生粗骨料替代天然碎石配置的再生粗骨料混凝土;
(在,基础上采用,,,粉煤灰外掺法配置的再生粗骨料混凝土。
本文主要参照《混凝土长期性能和耐久性试验方法》(,,,,,(,,)对再生混凝土进行了碳化、循环冻融、抗渗和复合凶素下的耐久性试验。
试验结果表明:
(替代率,,,再生混凝土碳化速度与普通混凝土相当,碳化深度与时间的平方根成正比,普通混凝土碳化深度实用计算模型同样适用于再生混凝土的碳化深度的预测。
(替代率为,,,的再生混凝土抗冻性能略差于基体混凝土,但是都能满足抗冻性能指标,,,和,,,要求,适当减小配合比可以获得与普通混凝土抗冻性相当的再生混凝土。
(替代率为,,,再生混凝土的抗渗性能略低于基体混凝土,所达到的抗渗等级能满足一般工程需要。
(使用外掺法的再生粉煤灰混凝土表现出了良好的抗冻和抗渗行性能,达到甚至略优于基体混凝土,但是其碳化速度比基体混凝土———————————————————————————————————————————————
快,,,(,,,。
(再生混凝土对复合因素下的叠加损伤更加敏感,受到的破坏也更大。
所以在进行再生混凝土耐久性设计时应考虑这些损伤劣化的叠加。
关键词:
再生混凝七;耐久性试验;再?
,骨料;粉煤灰;复合因素
,,,,,;,
,,,,,,,
,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,;,,,?
,,,,,,
;,,;,,,,
;,,
,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,
,,,,,,,,,,
,,
,
,,,,,;,,,,,
,,,
,,,,,,,
,,,,,,,,,
;,,
,,,,,,
,;,,,,;,,,,,,,,;,,,,,;,,———————————————————————————————————————————————
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,
,
,,,,,,,
;,,,,,,;,,,,
,;,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,(,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,;,,;,,,,,;;,,,,,,
,,,,;,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,
,,,,;,,;,,,,,,
,,,,,,,,,,
,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,
,,,,,,
,,,,,,;,,,,,,,,,;,,,,,,(,,;,;,,,
,,
,,;;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,;,,———————————————————————————————————————————————
,,,,,,,,,,
;,,;,,,,(
,;,,,,,,,,,,,,;,,,;,,,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,
,,,,
,,,,
,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,;,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,
,,
,;,;,,,
,,,,,,,,;,,;,,,,
,,,,,,,
,,,
,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,(,,;,,,,,,,,,,,,,———————————————————————————————————————————————
,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,;,;,,,
,
,,,
,,,,,,,,,
,,,,,,,,
;,,;,,,,
,
,,,,,,,,(,,,,,,
,;,,,,,,,,,,,,;,;,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,
,,,,,,,,,;,,,,;,,,,,,,;,,,
,,,,,,,
,,,,,,,,;,,;,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,
,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,(
,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,———————————————————————————————————————————————
,,,,,,,,;,,,,,,,;,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,;,;,,,
,;,;,,,
,
,,,,,,,,
;,,;,,,,,,,
,,,,,,,,;,,;,,,,
,,,,,,,,,,,
,,,;,,,
,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,
,,,,
,,,,,,,,,
,,,,;,,:
,,,,,,,,
(,,,
。
,,,
,;,;,,,,,,,,,,,,
;,,;,,,,
———————————————————————————————————————————————
,,,,,,,,,,,,,;,;,,,
;,,,,,
,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;
,
,,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,’,,,,,—,,,,,,,,,,,,,;,
,
,,,,
,((,,,
,,,,,,,,,,,,))(,,,,,—,,),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
;,,,,,,,,,,
,,,,,,,;,、,,,,,,,,—,,,,,,,;,;,,、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,
;,,;,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,
———————————————————————————————————————————————
,,,:
(,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,
,,,,,,,,,,,
,,,,,,,;,,;,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,?
,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,
,,,(,,,
,,,,,,,
;,,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,;,,;,,;,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,;,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,;,,,
,,,,,,,,
,,,,,;,
;,,;,,,,(
(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,曲,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,———————————————————————————————————————————————
,,,,,,,?
,,,,,,,,,,,,—,,,,,,,,,,,,,,,;,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,
,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,(,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,(
(,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,曲,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,?
,,,,,,,,,;,,(
,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,
,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,,
,,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,———————————————————————————————————————————————
,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,一,,,,,,,,,,,
,,,,,,,;,,;,,,,(,,,,
(,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,—,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,;,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(
,,,,,,,,;,,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,;,;,,,;,,,,,,,,,,,,,:
,;,;,,,
,,,,,,,,;,,,,,,;,,,,,—,,;,,,,
学位论文独创性声明
学位论文独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得直昌盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我———————————————————————————————————————————————
一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名;手瓢毛耩曰签字吼叫年嘲,,日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解南昌太堂有关保留、使朋学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。
本人授权南昌太学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。
同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
(保密的学位论文在解密后适用本授权书)
学位论文作者签名(手写)遍;吞专田导师签名(手写):
签字嗍?
引蝴签字嗍?
;,年,胡芗,日
第,章引言
第,章引言
(,概述
改革开放三十余年来我国经济社会持续快速地发展,城市规模同益扩大,大规模的基础设施建设也如火如荼地进行,这促使了混凝土的消费量达到了惊人的地步。
根据中国国家统计局最新统计:
,,,年规模以上水泥企业全年水泥产量,,(,,亿吨。
我们知道,水泥的生产和混凝土的使用在造就我们美丽家园的同时极大地影响着———————————————————————————————————————————————
地球环境,也消耗着庞大的地球资源。
与此同时,随着城市改造速度加快,建筑物的增多,建筑材料用量也相应的增大,而旧建筑物解体的量也就越来越多。
据统计,工业固体废弃物中,,,,是建筑业排出的,而废弃混凝土是建筑业排出量最大的废弃物。
可以预见,未来废弃混凝土的排出量将会越来越多,如果得不到很好的处理和利用,一方面会侵占大量的土地做为其堆放掩埋场所,浪费大量宝贵的土地资源并且会对生态坏境造成严重破坏,另一方面也增加了建设项目的附加投资,是对社会资源的一种浪费。
再生混凝土技术可实现废弃混凝土资源循环利用,体现了建筑与生态环境的协调发展,能够从长远解决建筑废弃物的处理问题。
所谓再生混凝土就是指将废弃混凝土经过破碎、分级、清洗后全部或部分替代天然骨料,并按一定配合比配制的混凝土。
再生混凝土使建筑资源循环利用,符合可持续发展战略,是我国发展绿色生态混凝土的重要举措之一。
第二次世界大战以后世界上一些发达国家就开始了对再生混凝土的研究,并取得了许多重要的研究成果。
从,,世纪,,年代术开始,德国、日本、荷兰和美国等发达国家在再生混凝土开发应用方面的发展速度很快,取得了一系列的成果并积极将其推广应用于实际工程中。
例如,德国达姆施塔特的两栋废弃混凝土再利用的示范性工程;日本的,,,,,,,,,—,,,,,建筑等等。
另据美国联邦公路局统计,美国现在已有超过,,个州在公路建设中采用了再生骨料。
为了使再生混凝土应用规范化,各个发达国家也相应地制定了再生混———————————————————————————————————————————————
凝土的技术应用规范与标准。
早在,,,,年日本政府就制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》。
美国自,,,,年起在,,,,,(,,(,,《混凝土骨料标准》中将破碎的水硬性水泥混凝土包含进了粗骨料中。
大约在同一时期,美国军队工程师协会(,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,)也在有关规范和指南中鼓励使用再生混凝土骨料。
,,,年,月德国钢筋混凝土委员会颁布了《再生骨料混凝土指南》。
相对于发达国家而言,我国对再生混凝土的应用还处在前期试验、谨慎使用
第,章引言
的起步阶段。
但是随着自然资源需求矛盾加剧,越来越多的有识之士认识到了发展再生混凝土的重要性。
特别是近几年来,国内各大高校、科研院所对再生混凝土的研究翻开了新的一页。
随着研究的深入,再生混凝土工程实践在我国逐渐出现。
湖南长沙机场工程的道面、道肩及平行公路上使用了再生骨料混凝土技术,旌工总面积达,,,,多平方米,使用时间,年后经回访考察,未见异常情况,使用状况较好。
,,,年,,月,,日开始施工,至,,,,年春节前完成的,,,国道沙县青涌路段利用再生混凝土修复的水泥混凝土路面,修复效果良好。
,,,年,襄樊在改造总标段,,(,,,的路面中,使用破碎混凝土面板作基层的路面共计,,(,,,,占总长度的,,(,,。
,,,年沪上首个用再生混凝土作为路基材料的工程——沪太路拓宽改建工程,全线近,,公罩可节约天然碎石近,,———————————————————————————————————————————————
万吨。
目前四川正在进行地震灾后重建,大批建筑垃圾需要处理,这为再生混凝土的应用提供了广阔空间。
国内最大的建筑废弃物再生资源示范基地,,年初在广东东莞樟木头镇建成投产后,目前,下向震灾后重建的四川都江堰布点推广,此举对汶川地震灾区建筑废弃物重新转化为资源,将起到推动环保、循环经济发展的示范作用。
在我国,废旧混凝土的再生利用尚无统一的国家技术标准。
,,,年,上海市率先推出了《再生混凝土技术应用规程》(,,,,,,,(,,,,,,,,,),目前国家再生混凝土的技术标准正在制定中,这将为再生混凝土应用的规范化、标准化以及产业化奠定坚实的基础。
(,研究意义
混凝土结构在长期自然环境和使用条件下会逐渐老化、损伤甚至破坏,影响到结构物使用功能和安全,因此,混凝土结构耐久性是工程结构可靠性的重要内涵之一。
我国对混凝土建筑物耐久性问题造成的损失和危害重视不够,在工程项目中一直存在“重建设,轻维护”的现象。
在工程实践中经常遇到这样的问题,很多混凝土工程的结构设计使用年限为,,至,,,年。
但不少工程在使用一二十年后,有的甚至在使用几年之后,因为混凝土耐久性原因引起工程结构过早破坏拆除或失效不得不进行维护与加固,造成了巨大的经济损失。
因此,混凝土的耐久性问题越来越引起大家的重视。
严峻的事实表明,混凝土结构耐久性的研究滞后于工程实践的需要。
鉴于再生混凝土的特殊性,要把它运用到实际的工程中,面对复杂的自然环境则更需要重视其耐久性方面的研究。
目前,再生混凝土的耐久性研究逐渐增多【,———————————————————————————————————————————————
捌,再生混凝土的试验研究大多只涉及到耐久性里的单个方面,多因素条件下再生混凝土的试验研究基本处于空白,这样使得对再生混凝土耐久性的评估缺乏整体性,因此有必要对再生混凝土对耐久行为与特性进行较全面的试验研究,为建立再生混凝土的耐久性评估体系提供可靠的试验依据,这对再生,
第,章引言
混凝土的实际应用具有重大现实意义?
,。
(,再生混凝土耐久性能研究现状
目前对再生混凝土的研究大多集中在再生混凝土的物理性能与力学性能方面,而对其耐久性方面的研究相对较少。
混凝土耐久性是指混凝土在自然坏境、使用环境及材料内部因素作用下保持其工作能力的性能。
它与国民经济、社会安定、环境保护、可持续发展等诸多因素密切相关,是混凝土材料科学的重大研究课题,也是工程界关注的重大技术问题之一。
由于混凝土工程所处自然环境复杂,在实际使用过程中会受到材料因素(不同配比)、环境因素、气候因素和荷载因素等影响,这些因素无不影响到混凝土的耐久性,例如,冻融循环、碳化、侵蚀性化学物质的磨蚀、腐蚀、集料的化学反应、钢筋锈蚀等,这些作用有时不是孤立存在,互相之间可能会存在一定的影响。
(,(,再生混凝土抗碳化性能研究现状
空气、土壤、地下水等环境中的酸性气体或液体侵入混凝土中,与水泥石中的碱性物质发生反应,使混凝土中的,,值下降的过程称为混凝土的中性化过程,其中,由大气环境中的,,,引起的中性化———————————————————————————————————————————————
过程称为混凝土的碳化。
由于大气中均有一定量的,,,,碳化是最普遍的混凝土中性化过程。
混凝土碳化反应生成的,,,,,和其他固态物质堵塞在混凝土孔隙中,使混凝土的密实度与强度提高。
另一方面,碳化使混凝土脆性变大,但总体上讲,碳化对混凝土力学性能负面影响不大,混凝土碳化的危害主要是会引起钢筋锈蚀。
碳化是一般大气环境下混凝土中钢筋脱钝锈蚀的前提条件,从而影响混凝土结构的耐久性。
,,,,,,,】试验证明了再生混凝土的碳化速度要比普通混凝土高,这是因为一方面作为再生骨料的基体混凝土可能已经碳化或部分碳化,另一方面是再生混凝土的孔隙率较大,相同条件下,其碳化深度较大使钢筋锈蚀较快。
,,,,,,,(,,,,和,,,,,,,,,,,,,,,也对再生混凝土碳化性能进行了试验。
他们选取了四种不同的再生骨料取代率:
,,,,,,,,和,,,,,配制与普通混凝土相同抗压强度的再生混凝土。
试验结果表明替代率为,,,和,,,的再生混凝土碳化深度相对减小。
,,,,,,认为出现此结果是由于要配制与普通混凝土同抗压强度的再生混凝土所需要的水泥量大于普通混凝土的需求量,从而构筑了更高水平的碱性环境阻止了碳化程度的发展。
,,,,,,,,,,,,等人【,,,也进行了相关试验。
,,,,,,,,,,,,将普通混凝土试块和再生混凝土试块置于,,,浓度为,,,,温度为,,?
,相对湿度为,,,的环境———————————————————————————————————————————————
中
第,章引言
,天。
试验结果显示,再生混凝土的碳化深度与水灰比成正比,同一水灰比下,再生混凝土的碳化深度要略大于普通混凝土。
崔正龙【,,】在再生混凝土抵抗碳化能力方面做了基础性试验研究。
试验以,,,,再生骨料替代天然碎石和砂子制备再生混凝土试件(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,),在二氧化碳浓度为(,士,(,),的试验箱里持续碳化,,周。
分别测出碳化龄期达到,周、,周、,周、,,周、,,周时的碳化深度并绘出碳化深度一龄期关系图。
试验结果表明,,,,,全再生混凝土与普通混凝土试件相比,抵抗碳化能力较差,几乎是普通混凝土速度的,倍。
因再生粗、细骨料的吸水率大,全再生混凝土组织结构硬化后干燥收缩率也就相对增大,从而使混凝土试件表面产生微裂缝增多,二氧化碳气体容易被渗透,容易被碳化,所以在选用再生骨料时应尽量减少再生粗骨料水泥砂浆的附着率,并尽量以再生粗骨料为宜。
同济大学的雷斌,,,】试验研究了水灰比、荷载水平、水泥用量、再生粗集料取代率、再生粗集料性能、矿物掺和料等因素对再生混凝土碳化性能的影响。
雷斌认为,再生混凝土的碳化性能不仅受砂浆的影响,而且还受再生粗集料取代率和强度的影响;应力水平对再生混凝土碳化过程产生重大影响,矿物掺和料取代水泥使得再生混凝土的碳化深度增大。
(,(,再生混凝土抗冻性能研究现状
———————————————————————————————————————————————
再生混凝土的抗冻性能表现在两个方面:
其一是硬化初期的再生混凝土抵抗负温侵袭的能力,这在冬季施工中是常见的;其二是已经充分硬化的再生混凝土因温度正负交替变化而抵抗破坏的能力。
混凝土的早期
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 再生 骨料 混凝土 耐久性 试验 研究 南昌大学 全面 理论