论文摘要
随着人类文明的不断进步,混凝土材料的人均消费量越来越大,与此同时产生的环境污染问题也越来越显著。建筑垃圾是在建筑物的建设、维修、拆除过程中产生的固体废弃物。建筑垃圾的再生利用已成为世界各国共同关注的课题,由此也引发了对建筑垃圾再生利用的深入研究。本文是在国家“十五”科技攻关课题(2004BA809B0305)的研究成果的基础上,在国家“十一五”科技支撑计划重点课题(2006BAJ02B0504)的资助下完成的。本文利用颗粒整形强化技术,对简单破碎再生骨料进行强化处理,经筛分获得再生细骨料。本文对比研究了颗粒整形前后再生细骨料性能的变化,并重点分析了再生细骨料种类(简单破碎再生细骨料和颗粒整形再生细骨料)、再生细骨料取代率(0、40%、70%和100%)、粉煤灰掺量(0和30%)及胶凝材料用量(300kg/m~3、400 kg/m~3和500 kg/m~3)四种因素对再生混凝土工作性能、力学性能、收缩性能和耐久性能的影响。研究结果表明:颗粒整形可显著改善再生细骨料的性能。颗粒整形再生细骨料混凝土用水量比简单破碎再生细骨料混凝土有较大程度的降低,工作性良好。抗压强度和劈裂抗拉强度与天然混凝土相当,高于简单破碎再生细骨料混凝土。其收缩值小于简单破碎再生细骨料混凝土,抗碳化性能、抗冻性能与抗氯离子渗透性能均优于简单破碎再生细骨料混凝土。随着细骨料取代率的增加,简单破碎再生混凝土的用水量增加,抗压强度和劈裂抗拉强度降低,抗冻性能有所劣化。颗粒整形再生细骨料混凝土的用水量减少,抗压强度和劈裂抗拉强度升高,抗冻性能变化不明显。而随着取代率的增加,两种再生细骨料混凝土的收缩均增加,抗碳化性能均减弱,抗氯离子渗透性均提高。粉煤灰掺量30%时,再生细骨料混凝土的用水量稍有降低,抗压强度和劈裂抗拉强度降低,抗碳化性能降低,抗氯离子渗透性显著提高,掺入30%的粉煤灰的再生细骨料混凝土的渗透性平均降低36.1%。随着胶凝材料用量的增加,抗压强度与劈裂抗拉强度升高,收缩增加,胶凝材料每增加100kg/m~3,再生混凝土的收缩量约增加5.2%。抗碳化性能增强,抗冻性能提高,抗氯离子渗透性提高,胶凝材料用量每增加100 kg/m~3,再生细骨料混凝土渗透性约降低27.6%。颗粒整形再生细骨料混凝土具有较为良好的工作性能、力学性能、收缩性能、抗碳化性能及抗氯离子渗透性能,可推广应用于结构工程中。