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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 再生混凝土配合比的實(shí)驗(yàn)研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 通過(guò)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)，找出不同水灰比、不同再生骨料取代率以及不同活性摻合料對(duì)再生混凝土抗壓強(qiáng)度的影響規(guī)律。利用線性回歸，對(duì)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)中的鮑羅米公式進(jìn)行修正，得到再生混凝土的鮑羅米公式，為再生混凝土配合比設(shè)計(jì)理論依據(jù)，為再生混凝土的實(shí)際應(yīng)用提供參考。
- 詳細(xì)介紹：
- 本課題在試塊層次上對(duì)不同水灰比、不同再生骨料取代率以及不同活性摻合料的再生混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比性試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為再生混凝土配合比設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 ①分析水灰比對(duì)混凝土性能的影響； ②分析再生骨料取代率對(duì)混凝土性能的影響； ③分析粉煤灰對(duì)再生混凝土性能的影響； ④分析硅灰對(duì)再生混凝土性能的影響； ⑤分析礦渣對(duì)再生混凝土性能的影響； ⑥探索再生混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法。
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作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 課題旨在通過(guò)一系列再生混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，分析比較再生混凝土配合比的三個(gè)因素：水灰比、再生骨料取代率、活性摻合料對(duì)再生混凝土強(qiáng)度的影響，利用線性回歸，對(duì)普通混凝土的鮑羅米公式進(jìn)行修正，得到再生混凝土的鮑羅米公式，為再生混凝土配合比設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為再生混凝土的實(shí)際應(yīng)用提供參考。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 再生混凝土是將廢棄混凝土進(jìn)行回收利用，經(jīng)破碎、清洗與分級(jí)后，按一定的比例與級(jí)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、或其它摻和料配制而成的新的混凝土。這種新型混凝土如能投入工程使用，將緩解建筑骨料日顯短缺的局面，同時(shí)在很大程度上解決建筑垃圾處理難題，減少環(huán)境破壞和環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)建設(shè)資源可持續(xù)發(fā)展。混凝土配合比的優(yōu)劣與混凝土性能有著密切的關(guān)系。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 盡管目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)再生混凝土的研究取得了一些成果，但是總的來(lái)說(shuō)我國(guó)還是缺乏較系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。雖然國(guó)外對(duì)再生集料和再生混凝土的研究已經(jīng)比較深入并且取得了豐碩的成果，但必須指出的是，由于混凝土的地域性特點(diǎn)，國(guó)外的再生集料、水泥、天然集料與我國(guó)的再生集料、水泥、天然集料在組成和性能上差別較大，因而其研究成果只具有一定的參考價(jià)值，不能直接用來(lái)指導(dǎo)我國(guó)再生混凝土在工程中的實(shí)際應(yīng)用。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 混凝土的配合比是指混凝土中各組成材料的質(zhì)量比例。確定配合比的工作，稱為配合比設(shè)計(jì)。配合比設(shè)計(jì)優(yōu)劣與混凝土性能有著直接密切的關(guān)系，混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求包括四個(gè)方面：(1)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)；(2)滿足施工時(shí)要求的混凝土拌合物的和易性；(3)滿足環(huán)境和使用條件要求的混凝土耐久性；(4)在滿足上述要求的前提下，通過(guò)各種方法以降低混凝土成本，符合經(jīng)濟(jì)性原則。 對(duì)普通混凝土而言，配合比設(shè)計(jì)的內(nèi)涵是確定滿足上述四項(xiàng)基本原則要求的三大參數(shù)：水灰比、單位用水量和砂率。相應(yīng)于天然骨料而言，再生骨料表觀密度、堆積密度??；吸水率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然骨料，因部分附著水泥砂漿，空隙多且棱角較多表面粗糙，且在破碎過(guò)程中再生骨料受到一定的損傷，壓碎指標(biāo)比天然骨料要高，即強(qiáng)度要低；同時(shí)活性摻和料對(duì)再生混凝土的性能影響比普通混凝土更顯著。等等這些因素使得再生混凝土的配合比設(shè)計(jì)不能完全按照普通混凝土情況。在參照普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用線性回歸，對(duì)普通混凝土的鮑羅米公式進(jìn)行修正，得到再生混凝土的鮑羅米公式，為再生混凝土配合比設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1]. 吳曉泉，聞德榮. 我國(guó)混凝土行業(yè)空前發(fā)展的一年. 混凝土，2004(07)：07-11 [2] 馬嶸，論再生混凝土在生態(tài)建筑中的意義，混凝土，2003(10)：21-27. [3] 孫建平，譚國(guó)強(qiáng)，王新友. 再生混凝土技術(shù)，混凝土，1998(05)：36～40. [4] 邢振賢，蓋占方. 再生混凝土技術(shù)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)，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.
同類(lèi)課題研究水平概述
- 再生混凝土技術(shù)研究和應(yīng)用始于二次世界大戰(zhàn)，戰(zhàn)后一些建筑設(shè)施破壞比較嚴(yán)重的國(guó)家比如前蘇聯(lián)、日本、德國(guó)等需要重建家園，同時(shí)又面臨著嚴(yán)重的廢棄物處理問(wèn)題。為了處理建筑物垃圾同時(shí)為城市的重建提供新的原材料，前蘇聯(lián)和德國(guó)相繼開(kāi)展了關(guān)于再生混凝土的研究，他們的研究取得了一定的成功。近幾十年來(lái)，荷蘭、日本、美國(guó)、英國(guó)、瑞典、法國(guó)以及丹麥等發(fā)達(dá)國(guó)家都進(jìn)行了大量關(guān)于廢棄混凝土再生利用的研究并取得一定的成果，一些國(guó)家先后出臺(tái)了有關(guān)再生混凝土的實(shí)用規(guī)范。日本由于國(guó)土面積小，資源相對(duì)匾乏，十分重視將廢棄混凝土作為可再生資源而重新開(kāi)發(fā)利用，根據(jù)日本建設(shè)省的統(tǒng)計(jì)，1995年日本廢棄混凝土的利用率為65％，2000年達(dá)到了90％。德國(guó)每個(gè)地區(qū)都有大型的建筑垃圾的再加工綜合工廠，僅在柏林就建有20多個(gè)，主要生產(chǎn)再生骨料等再生建材。為配合固體廢棄物的再生利用，英國(guó)政府頒布了“廢棄物再利用白皮書(shū)(Making Waste Work)”，而到達(dá)減少?gòu)U棄物和資源可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。國(guó)際上，國(guó)際材料及結(jié)構(gòu)研究所與測(cè)試所聯(lián)合會(huì)RILEM于1976年成立了“混凝土拆除和再利用聯(lián)合會(huì)”TC-37-DRC，開(kāi)始研究廢棄混凝土的消化與再利用，到現(xiàn)在己召開(kāi)了五次有關(guān)廢棄混凝土再利用的專題國(guó)際會(huì)議，提出混凝土必須綠色化的新概念。 我國(guó)國(guó)土面積大，資源豐富，在一定時(shí)期內(nèi)混凝土的原材料危機(jī)還不會(huì)十分突出，因而對(duì)再生混凝土的開(kāi)發(fā)研究要晚于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。另一方面，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比發(fā)達(dá)國(guó)家滯后，土木建筑等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也相應(yīng)地落后了一段時(shí)期，混凝土結(jié)構(gòu)物的廢棄、解體的高峰期還沒(méi)有到來(lái)，混凝土廢棄物的再生利用起步較晚。然而隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，建筑廢物引起的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益受到人們的重視。我國(guó)政府制定的中長(zhǎng)期科教興國(guó)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，鼓勵(lì)開(kāi)展廢棄物的研究和應(yīng)用，并已對(duì)再生混凝土的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行立項(xiàng)研究。1997年建設(shè)部將“建筑廢渣綜合利用”列入了科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。2002年上海市科委設(shè)立了重點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)廢棄混凝土的再生和高效利用關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)了較為系統(tǒng)的研究。2004年交通部啟動(dòng)了“水泥混凝土路面再生利用關(guān)鍵技術(shù)研究”。2007年科技部將“建筑垃圾再生產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)”列入國(guó)家科技支撐計(jì)劃。目前國(guó)內(nèi)再生集料的應(yīng)用目前還處于試驗(yàn)、謹(jǐn)慎使用的初步階段，缺乏較系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，技術(shù)上也缺少較完善的再生集料和再生混凝土技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
