建筑垃圾再生混凝土的制备和性能研究

发布时间：2017-10-02 06:32

  本文关键词：建筑垃圾再生混凝土的制备和性能研究

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【摘要】：中国城市建筑的平均寿命约在20-30年之间,随着城市基础设施建设的迅速扩大和旧城改造的大范围拓展,由此产生的建筑垃圾逐年增加。吉林省2015年产生和排放的建筑垃圾超过7500万吨。其引发的道路交通、城市空气质量、地下水源质量的污染越发严重。如何妥善处理越来越多的建筑垃圾,以及建筑垃圾所引发的环境问题,已经成为我国走可持续发展道路上所面临的一个重要课题。再生混凝土的制备和应用,将会大大减轻城市垃圾的压力,既减少了垃圾清运费用,也改善了垃圾清运和堆放过程中所造成的环境污染问题,同时还会降低对原生矿产资源开发的需求。利用建筑垃圾再生骨料大力发展新型建材,是节约资源、保护生态的有效途径。本文通过对建筑垃圾再生骨料利用途径与原材料性能分析发现,建筑垃圾来源于新建工程与拆迁工程。再生骨料通过分拣、破碎和筛分工序完成原材料的制备,筛选后其颗粒级配符合国家标准要求能够用于再生混凝土的制备与开发。离散性能分析发现混凝土类再生骨料平均筒压强度为9.7MPa;红砖类再生骨料平均筒压强度4.2MPa。在吸水率方面红砖类骨料显著高于混凝土类骨料,主要是由于红砖骨料在破碎后表面的多孔性所决定的。而且红砖类再生骨料与混凝土类再生骨料之间相比,红砖类再生骨料的活性较高。本论文在再生混凝土性能研究方面分析了砂率、水泥掺量、再生骨料掺量、再生骨料混合比例对再生混凝土性能的影响。并对其进行了配合比优化设计获得最佳配合比。再生混凝土中试性能研究发现,不同类骨料在制备C30混凝土时其强度相差较小。水化机理分析表明,不同类的再生混凝土水化产物基本一致主要以水化硅酸钙为主,且具有较好的界面粘结效果。在经济效益方面发现再生骨料完全可用于生产再生混凝土,且其市场发展前景广阔并具有可持续性。本文论述了参照JGJ52《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》、JGJ53《普通混凝土用碎石或卵石标准及检验方法》、GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》的试验方法对再生骨料进行了系统的性能测试,根据新掌握的再生骨料性能特点全部代替混凝土中的砂石配制了建筑垃圾再生混凝土;参照混凝土的试验方法对建筑垃圾再生混凝土的早期工作性能和硬化后的强度、耐久性等进行了相关实验。论证了混凝土类建筑垃圾作为再生资源,经加工后作为再生骨料利用到混凝土拌合物中,可改善新拌混凝土的性能,是“变废为宝、化害为利、节约资源、保护环境”可持续发展的重要举措。
【关键词】：建筑垃圾 再生骨料 再生混凝土
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 建筑垃圾的概述11-12
• 1.1.1 建筑垃圾的概念11
• 1.1.2 建筑垃圾的分类和组成11
• 1.1.3 建筑垃圾所引发的环境问题11-12
• 1.2 国内外对建筑垃圾的利用现状12-14
• 1.2.1 国外建筑垃圾利用现状12-13
• 1.2.2 国内建筑垃圾利用现状13-14
• 1.3 再生骨料混凝土的研究及应用14-16
• 1.3.1 再生骨料混凝土的概念14
• 1.3.2 再生骨料混凝土的研究及应用14-15
• 1.3.3 再生混凝土与可持续发展15-16
• 1.4 研究内容及选题意义16-17
• 1.4.1 主要研究内容16
• 1.4.2 选题意义16-17
• 第2章 试验原材料与试验过程17-24
• 2.1 试验原材料17-19
• 2.2 试验方法19
• 2.3 力学性能试验19-20
• 2.4 表观密度试验20-21
• 2.5 吸水率试验21
• 2.6 SEM分析21-22
• 2.7 XRD分析22
• 2.8 正交试验22
• 2.9 试验设备22-24
• 第3章 建筑垃圾的利用途径与原材料性能分析24-30
• 3.1 建筑垃圾利用分类24
• 3.2 建筑垃圾再生骨料制备工艺流程24-26
• 3.3 再生骨料性能分析26-29
• 3.3.1 离散性26-27
• 3.3.2 颗粒级配分析27-28
• 3.3.3 理化性能分析28-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第4章 再生混凝土性能研究30-49
• 4.1 再生混凝土性能的影响因素分析30-38
• 4.1.1 砂率（SP）对再生混凝土抗压强度的影响30-31
• 4.1.2 水泥掺量对制品性能的影响31-32
• 4.1.3 再生粗骨料对再生混凝土强度的影响32-34
• 4.1.4 再生细骨料对再生混凝土强度的影响34-36
• 4.1.5 粗细骨料取代率对再生混凝土吸水率的影响36-37
• 4.1.6 不同骨料混合比例对混凝土性能的影响37-38
• 4.2 再生混凝土配合比设计及优化38-42
• 4.2.1 正交设计38-39
• 4.2.2 正交设计与数据分析39-42
• 4.3 再生混凝土水化机理分析42-46
• 4.3.1 SEM分析42-44
• 4.3.2 XRD分析44-46
• 4.4 中试产品性能研究46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 再生混凝土经济效益分析49-51
• 5.1 经济效益分析49-50
• 5.2 市场分析50
• 5.3 社会效益分析50
• 5.4 本章小结50-51
• 第6章 结论与建议51-53
• 6.1 结论51-52
• 6.2 建议52-53
• 参考文献53-56
• 作者简介及科研成果56-57
• 致谢57

【参考文献】

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本文编号：958068