基本信息
- 项目名称：
- 再生混凝土配合比的实验研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通过对比性实验，找出不同水灰比、不同再生骨料取代率以及不同活性掺合料对再生混凝土抗压强度的影响规律。利用线性回归，对普通混凝土配合比设计中的鲍罗米公式进行修正，得到再生混凝土的鲍罗米公式，为再生混凝土配合比设计理论依据，为再生混凝土的实际应用提供参考。
- 详细介绍：
- 本课题在试块层次上对不同水灰比、不同再生骨料取代率以及不同活性掺合料的再生混凝土抗压强度进行对比性试验，统计分析实验数据，为再生混凝土配合比设计提供依据。 ①分析水灰比对混凝土性能的影响； ②分析再生骨料取代率对混凝土性能的影响； ③分析粉煤灰对再生混凝土性能的影响； ④分析硅灰对再生混凝土性能的影响； ⑤分析矿渣对再生混凝土性能的影响； ⑥探索再生混凝土配合比设计的方法。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 课题旨在通过一系列再生混凝土试块抗压强度的实验，分析比较再生混凝土配合比的三个因素：水灰比、再生骨料取代率、活性掺合料对再生混凝土强度的影响，利用线性回归，对普通混凝土的鲍罗米公式进行修正，得到再生混凝土的鲍罗米公式，为再生混凝土配合比设计提供依据，为再生混凝土的实际应用提供参考。
科学性、先进性及独特之处
- 再生混凝土是将废弃混凝土进行回收利用，经破碎、清洗与分级后，按一定的比例与级配混合形成再生骨料，部分或全部代替砂石等天然骨料（主要是粗骨料），再加入水泥、水、或其它掺和料配制而成的新的混凝土。这种新型混凝土如能投入工程使用，将缓解建筑骨料日显短缺的局面，同时在很大程度上解决建筑垃圾处理难题，减少环境破坏和环境污染，实现建设资源可持续发展。混凝土配合比的优劣与混凝土性能有着密切的关系。
应用价值和现实意义
- 尽管目前国内学者对再生混凝土的研究取得了一些成果，但是总的来说我国还是缺乏较系统的应用基础研究。虽然国外对再生集料和再生混凝土的研究已经比较深入并且取得了丰硕的成果，但必须指出的是，由于混凝土的地域性特点，国外的再生集料、水泥、天然集料与我国的再生集料、水泥、天然集料在组成和性能上差别较大，因而其研究成果只具有一定的参考价值，不能直接用来指导我国再生混凝土在工程中的实际应用。
学术论文摘要
- 混凝土的配合比是指混凝土中各组成材料的质量比例。确定配合比的工作，称为配合比设计。配合比设计优劣与混凝土性能有着直接密切的关系，混凝土配合比设计的基本要求包括四个方面：(1)满足结构设计要求的混凝土强度等级；(2)满足施工时要求的混凝土拌合物的和易性；(3)满足环境和使用条件要求的混凝土耐久性；(4)在满足上述要求的前提下，通过各种方法以降低混凝土成本，符合经济性原则。 对普通混凝土而言，配合比设计的内涵是确定满足上述四项基本原则要求的三大参数：水灰比、单位用水量和砂率。相应于天然骨料而言，再生骨料表观密度、堆积密度小；吸水率远远高于天然骨料，因部分附着水泥砂浆，空隙多且棱角较多表面粗糙，且在破碎过程中再生骨料受到一定的损伤，压碎指标比天然骨料要高，即强度要低；同时活性掺和料对再生混凝土的性能影响比普通混凝土更显著。等等这些因素使得再生混凝土的配合比设计不能完全按照普通混凝土情况。在参照普通混凝土的配合比设计基础上，根据实验数据，利用线性回归，对普通混凝土的鲍罗米公式进行修正，得到再生混凝土的鲍罗米公式，为再生混凝土配合比设计提供依据。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]. 吴晓泉，闻德荣. 我国混凝土行业空前发展的一年. 混凝土，2004(07)：07-11 [2] 马嵘，论再生混凝土在生态建筑中的意义，混凝土，2003(10)：21-27. [3] 孙建平，谭国强，王新友. 再生混凝土技术，混凝土，1998(05)：36～40. [4] 邢振贤，盖占方. 再生混凝土技术研究与应用开发，混凝土，1999(05)：38-40. [5] Ilker B T, Selim S. Properties of Concretes Produced with Waste Concrete Aggregate. Cement and Concrete Research,2004(34):1307-1312. [6] Andrzej A, Alina K. Influence of Recycled Aggregate on Mechanical Properties of HS/HPC. Cement&Concrete Composites,2002(24):269-279. [7 How-Ji Chen, Tsong Yen, Kuan-Hung Chen. Use of Building Rubbles as Recycled Aggregates. Cement and Concrete Research. 2003(33):125～132.
同类课题研究水平概述
- 再生混凝土技术研究和应用始于二次世界大战，战后一些建筑设施破坏比较严重的国家比如前苏联、日本、德国等需要重建家园，同时又面临着严重的废弃物处理问题。为了处理建筑物垃圾同时为城市的重建提供新的原材料，前苏联和德国相继开展了关于再生混凝土的研究，他们的研究取得了一定的成功。近几十年来，荷兰、日本、美国、英国、瑞典、法国以及丹麦等发达国家都进行了大量关于废弃混凝土再生利用的研究并取得一定的成果，一些国家先后出台了有关再生混凝土的实用规范。日本由于国土面积小，资源相对匾乏，十分重视将废弃混凝土作为可再生资源而重新开发利用，根据日本建设省的统计，1995年日本废弃混凝土的利用率为65％，2000年达到了90％。德国每个地区都有大型的建筑垃圾的再加工综合工厂，仅在柏林就建有20多个，主要生产再生骨料等再生建材。为配合固体废弃物的再生利用，英国政府颁布了“废弃物再利用白皮书(Making Waste Work)”，而到达减少废弃物和资源可持续发展的目标。国际上，国际材料及结构研究所与测试所联合会RILEM于1976年成立了“混凝土拆除和再利用联合会”TC-37-DRC，开始研究废弃混凝土的消化与再利用，到现在己召开了五次有关废弃混凝土再利用的专题国际会议，提出混凝土必须绿色化的新概念。 我国国土面积大，资源丰富，在一定时期内混凝土的原材料危机还不会十分突出，因而对再生混凝土的开发研究要晚于工业发达国家。另一方面，由于我国经济发展比发达国家滞后，土木建筑等基础设施的建设也相应地落后了一段时期，混凝土结构物的废弃、解体的高峰期还没有到来，混凝土废弃物的再生利用起步较晚。然而随着人们环保意识的增强，建筑废物引起的生态环境问题日益受到人们的重视。我国政府制定的中长期科教兴国和可持续发展战略，鼓励开展废弃物的研究和应用，并已对再生混凝土的开发利用进行立项研究。1997年建设部将“建筑废渣综合利用”列入了科技成果重点推广项目。2002年上海市科委设立了重点项目，对废弃混凝土的再生和高效利用关键技术展开了较为系统的研究。2004年交通部启动了“水泥混凝土路面再生利用关键技术研究”。2007年科技部将“建筑垃圾再生产品的研究开发”列入国家科技支撑计划。目前国内再生集料的应用目前还处于试验、谨慎使用的初步阶段，缺乏较系统的应用基础研究，技术上也缺少较完善的再生集料和再生混凝土技术规范和技术标准。
