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再生骨料混凝土应用领域研究论文

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再生骨料混凝土应用领域研究论文

资料分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量资料进行分析,提取有用资讯和形成结论而对资料加以详细研究和概括总结的过程。这一过程也是质量管理体系的支援过程。在实用中,资料分析可帮助人们作出判断,以便采取适当行动。以下是我为大家精心准备的:资料分析在混凝土配合比设计中的应用探究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!

资料分析在混凝土配合比设计中的应用探究全文如下:

混凝土是全世界范围应用最为广泛的建筑材料。在混凝土诞生的一百多年中,无数科研工作者、工程实践者付诸大量的心血探索混凝土的奥秘。但是由于混凝土是一种从细观到巨集观都是高度非均质的多项复杂体系,在科学实践中存在众多问题。

混凝土配合比设计的研究对于混凝土生产企业优化工艺、降低成本有着重要意义,为此全世界范围内的学者都给出过不同的研究方法。但是现行的配合比设计方法仍存在较多问题亟待解决。究其原因主要是有关混凝土材料的基础理论性研究不足,导致现行的众多的配合比设计方法均不能以材料科学: 组成、结构与效能的科学方法来阐述混凝土的内在问题。

我们可以对国内外几种配合比设计方法进行简单的评价: 美国ACI 方法: 其优点在于简单易行,通过查表即可得出配合比,但是各个引数的选择理论依据不强,对于材料性状变化的敏感性差,是经验性配合比设计方法最为典型的案例。而英国BRE 方法,相比美国ACI 方法引数选择相似,但是其选择依据考虑的因素更多,缺点也比较明显,仍是图表选择的形式,可能导致普适性较差。法国Dreux 方法的优点在于各个引数考虑细致。但是,Dreux 级配曲线可能有一定局限性。法国 de. larrad 则在理论上更胜一筹,以物理模型和数学模型建立的设计方法。而我国现行的配合比设计方法更注重的是经验性设计。应该注意到,这样的配合比设计方法理论基础相对薄弱,经验性选择居多,并且计算结果偏差很大。具体表现在,强度公式引起的误差波动,其次用水量与砂率的选择依据也并不充分。

近年来,随着“人工神经网路”等资料分析方法研究的兴起,越来越多的人开始尝试用资料探勘与分析的方法来进行混凝土配合比的设计与优化。比如人工神经网路方法就具有非线性处理能力强、不需要明确的函式关系式等特点。一个三层BP 神经网路可以以任意精度近似任何连续函式。甚至有研究指出采用人工神经网路技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。

本文针对混凝土配合比设计的研究工作已经取得的进展,阐明混凝土配合比设计所存在的问题,分析并讨论资料分析在混凝土配合比设计中的地位与意义,为混凝土配合比设计的进一步研究与工程实践提供一定的参考价值。

1 资料分析与混凝土配合比设计

1. 1 人工神经网路

1. 1. 1 人工神经网路技术简介通常意义上的BP人工神经网路是以输入单元为自变数、输出单元为因变数、网路单元间的连线权值为调整参量,按最小误差原则逐步反馈修正而使网路达到最佳模拟状态的一种数学演算法,即误差反传误差反向传播演算法的学习过程,由资讯的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。输入层各神经元负责接收来自外界的输入资讯,并传递给中间层各神经元; 中间层是内部资讯处理层,负责资讯变换,根据资讯变化能力的需求,中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构; 最后一个隐层传递到输出层各神经元的资讯,经进一步处理后,完成一次学习的正向传播处理过程,由输出层向外界输出资讯处理结果。

当实际输出与期望输出不符时,进入误差的反向传播阶段。误差通过输出层,按误差梯度下降的方式修正各层权值,向隐层、输入层逐层反传。周而复始的资讯正向传播和误差反向传播过程,是各层权值不断调整的过程,也是神经网路学习训练的过程,此过程一直进行到网路输出的误差减少到可以接受的程度,或者预先设定的学习次数为止。

1. 1. 2 在混凝土配合比设计中的应用人工神经网路的特点是非线性处理能力强、不需要明确的函式关系式等,正是因为这些优点,人工神经网路技术慢慢渗透到了各行各业当中且有着非常广泛的应用。理论上讲,一般的三层BP 神经网路可以以任意精度近似任何连续函式。有科学研究指出,采用人工神经网路技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。刘国华等人曾以BP 网路表达的混凝土效能——配合比关系作为约束条件,以成本函式作为目标条件,采用Monte - Carlo 随机试验法建立直接优化设计模型,并对网路输入输出单元的选择和预测结果稳定性进行较深入的探讨,最终开发出了实用软体。

1. 1. 3 应用例项

用BP 人工神经网路技术建立一个混凝土配合比设计的预测模型,首先必须能够让输入单元反映出影响混凝土最终效能的各个因素,且输出单元要包括所设计混凝土的各项效能指标。因此输入单元主要包括各种原材料的用量和混凝土制作工艺,主要有以下几种: 胶凝材料水泥的品种、强度、初终凝时间; 砂的用量与细度模数; 石子的用量、颗粒级配和最大、最小粒径;矿物掺合料如膨润土、粘土、粉煤灰、矿渣、矿粉等的用量; 用水量; 外加剂 主要指减水剂用量及其减水率 。对于混凝土的制作工艺,主要是指其拌合方式,因为不同的拌合方式成本不同,得到的混凝土效能也有差异。而输出单元主要包括混凝土强度、流动度与和易性,其他各项效能因一般情况暂不要求顾不做考虑。

为了提高模型在实际运算中的效率,可根据不同要求对输入输出单元做适当取舍。将输入单元中原材料的影响分为用量与质量指标两类。对于原材料的用量,由于在具体工程中某些材料如矿物掺合料等不会被采用,因此可以忽略; 质量指标往往对于同一工程而言,同产地原材料效能变化不大,在计算中可视为常值不予考虑。如果样本中原材料种类过多,包含了预设输入单元以外的原材料,则视作无效样本,不予采用; 但当样本中原材料种类少于网路单元中原材料的种类时,此类样本中未使用的原材料用量可以以0 代替。当然,如果试验得到的混凝土效能种类少于网路输出单元的效能种类,则视为无效样本。

1. 2 模糊聚类分析

1. 2. 1 模糊聚类分析简介模糊聚类分析是用数学方法研究和处理所要研究物件的分类问题,即用数学定量地确定分析物件之间在性质、特征等方面的亲疏关系和相似性,从而实现对事物客观地分型划类的数学方法。它是一种非常有效的分类手段,广泛地应用于天气预报、地震预测、地质勘探、环境保护以及影象语言识别等领域之中; 但是模糊 *** 论不同于普通的 *** 论,它是一种全新的理论,因而理解起来需要作一下思维的变换。而聚类分析是数理统计中的一种多元分析方法,它是用数学方法定量地确定样本的亲疏关系,从而客观地进行型别的划分。在客观世界中,事物之间的界限有确切的亦有模糊的。

当分类要求涉及事物之间的模糊界限时,需运用模糊聚类分析方法。通常把被聚类的事物称为样本,将被聚类的一组事物称为样本集。模糊聚类分析有两种基本方法: 系统聚类法和逐步聚类法。聚类分析是用数学方法研究和处理所要研究物件的分类问题,即用数学定量地确定分析物件之间在性质、特征等方面的亲疏关系和相似性,从而实现对事物客观地分型划类的数学方法。用模糊聚类分析事物更加的灵活,客观和计算简便。

1. 2. 2 在混凝土配合比设计中的应用模糊聚类分析在混凝土配合比设计中的应用主要是采用基于模糊等价关系的动态聚类法,其计算过程主要是样本与聚类指标的选择、资料标准化、计算模糊相似关系、确定模糊等价关系和聚类,模糊聚类分析的结论并不表征物件绝对属于某一类,而是以清晰的阈值表征物件在一定程度上相对属于某一类。模糊聚类分析与BP 人工神经网路结合进行预测比单纯的模糊预测精度要高,所需的训练次数要少,而且预测效果要好。这是因为通过模糊聚类分析可以预先将各个模式分成若干类别,而如果单纯地通过隶属度进行预测计算则无法充分利用各个模式间存在的相容相斥关系,这样将会导致可利用的资讯不完整。

相反。如果能够很好地配合BP 人工神经网路的资讯处理机制,则可以充分增强神经网路的分类能力。除此之外,还可以使各个模式间的相容相斥资讯得以利用,预测精度会相应提高。模糊聚类由于可以从量上把握研究体系中的复杂和模糊不确定的关系,因此在混凝土配合比设计中应用模糊聚类方法可以解决那些往往无法定量讨论的问题。模糊聚类还可以通过对混凝土配合比基础理论的修正,来侧面优化通过人工神经网路建立的混凝土配合比设计系统。周双喜曾以钢渣粉、粉煤灰、矿渣粉、烧黏土等作为试验物件,把掺加不同掺合料胶砂的3d与28d 抗压、抗折强度作为样品的指标,通过模糊聚类分析了掺合料的活性,并由此避免了凭经验选择所带来的主观片面性。

李敏等人采用抗压强度损伤系数、外观损伤系数和耐久度损伤系数为一级评价指标,以爆裂度、裂缝宽度为二级指标,确定了评价因子的权重,建立了评价计算模型,实现了无损伤快速的对高强混凝土受火后的综合评价。田华等人指出通过选取两类指标: 最简单直观的水灰比、矿物掺合料用量、砂率、水泥强度、混凝土外加剂用量和骨料最大粒径或者体现混凝土强度、工作性、耐久性和经济性的抗压强度、坍落度、抗渗性和原材料,将模糊聚类分析法用于混凝土质量控制中可改进传统混凝土质量评定结果的不客观性。赵运德等人以人力、机械、材料、方法和环境为指标采用模糊聚类分析法,建立了一种快捷方便的混凝土质量评估模型,可预测混凝土质量评价中的影响因素,以确保工程质量的合格。

1. 3 灰色关联分析

1. 3. 1 灰色关联分析简介灰色关联分析方法是根据各个因素之间发展趋势的相似相异程度 灰色关联度 作为衡量因素间关联程度的一种方法。灰色关联分析的基本原理是考察各行因素之间微观或巨集观的几何接近,以分析和确定各因素之间的影响程度或若干个子因素对主因素的贡献程度。灰色系统理论实际上提出了对各子系统进行灰色关联分析的概念,该理论企图通过一定的方法来寻求系统中各子系统 或因素 之间的数值关系。也正因为此,灰色关联度分析对于任意一个系统的发展变化态势都提供了数量化的度量。关联度是针对于两个系统之间的因素中随时间或不同物件而变化的关联性大小的量度。在系统发展过程当中,若两个因素变化的趋势具有一致性 同步变化程度高 ,则可以说二者关联程度大,因此可以得出在某个包含多种因素的系统中具体的某个因素是属于主要的、次要的还是影响比较小的。

1. 3. 2 在混凝土配合比设计中的应用

混凝土是一种可用于多种环境下的非均质材料,其效能受多种因素的影响,而应用灰色关联理论可以将混凝土多个影响因素的“影响力”进行量化、排序,不仅使人们在理论上更好的认识混凝土,而且有助于混凝土配合比设计方法在理论层面上的完善。冯庆革等人曾借助灰色关联理论计算出养护龄期为7、28d 的混凝土抗压和抗拉强度与10nm ~ 20nm 范围的孔关联度最大, 91d 时与大于400nm 的孔关联度最大。梁本亮的结论与按照单因素敏感性分析方法得出的结果一致,即应用灰色关联建立了氯离子浓度、水灰比、环境溼度和构件表面氯离子浓度与氯离子侵蚀寿命之间的关联度,得出混凝土结构氯离子侵蚀寿命影响因子敏感度中,以构件表面氯离子浓度为最高,其次是氯离子浓度和环境溼度,水灰比敏感度最低。

张永娟等人通过灰色关联理论分别分析了钢渣粉和矿粉颗粒与混凝土强度之间的关系,指出要想提高钢渣粉颗粒群的反应活性,应增加粒径为5μm ~ 30μm,尤其是粒径为5μm ~ 10μm 的颗粒含量,而矿渣粉则是0 ~20 μm范围内的颗粒对混凝土强度有积极作用。席峰等人通过分析聚苯乙烯泡沫混凝土的原材料用量与混凝土强度和密度的关联度,指出在密度不变的情况下,水灰比的改变和减水剂的使用对混凝土强度影响最大; 而在强度不变的情况下,砂石和EPS 的含量是影响密度的主要因素。

C. Y. Chang和他的团队曾将灰色关联和赋权技术结合起来确定了应用再生骨料生产混凝土的最佳引数。冯庆革等人通过灰色关联分析法计算出养护龄期为7、28d 的混凝土抗拉、抗压强度与10nm ~ 20nm 范围的孔关联度最大,91d时与大于400nm 的孔关联度最大。罗洵利用灰色关联法,分析了胶凝材料用量、水胶比、磨细矿渣掺量、矽灰掺量与混凝土坍落度和28d 强度的关联度,得出胶凝材料的用量对混凝土强度和流动性的影响最大的结论。袁晓露的团队还通过灰色关联法分析了水泥矿物组成与韧性间的主次相关性。陈志江等人利用灰色关联分析法得到了各个因素对混凝土碳化深度的影响,按照大小依次排序为: 水灰比、相对溼度、水泥用量、碳化时间。

2 总结

1 采用人工神经网路技术进行混凝土配合比设计,具有适应性强、准确有效的优点,是进行多组分混凝土配合比设计的一种切实可行的方法。

2 模糊聚类分析与BP 人工神经网路结合进行预测比单纯的模糊预测精度要高,所需的训练次数要少,而且预测效果要好。

3 灰色关联理论可以将混凝土多个影响因素的“影响力”进行量化、排序,不仅使人们在理论上更好的认识混凝土,而且有助于混凝土配合比设计方法在理论层面上的完善。

谈废旧混凝土的资源化水中和 万惠文武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室 (武汉 430070)前言水泥混凝土的产生对人类文明和进步发挥了积极的推动作用。但随着混凝土需求的急剧增长和废旧混凝土的大量产生,由此引发的资源、能源和环境问题也日益严重。以我国当前混凝土产量20亿立方米计,需要使用水泥8亿吨,需消耗天然砂石36亿吨以上。统计表明,生产每吨水泥需消耗石灰石0.95~0.98吨,生产1吨熟料约排放CO2大约1吨,还会产生大量的硫化物、氮化物和其他有害气体和粉尘。在混凝土中比例最高的骨料是分布较为广泛的自然资源,但由于长年开采,已经开始出现石料资源难以为继的问题[1]。其中,有工业价值的石灰石仅可维持30~40年的开采。同时,天然材料的大量开采和使用,也造成水土流失和自然景观恶化,严重影响社会的可持续发展,甚至危及子孙后代的生存。据不完全统计,中国目前每年产生的建筑垃圾达到1亿吨左右,而长期积累的建筑废弃物将高达数亿吨。如果这些建筑废弃物能够加以资源化,其意义将是难以估量的。将建筑废弃物回收利用,代替部分自然资源生产建筑材料,是保护自然资源,改善环境,推进可持续发展的一条重要途径。将废旧混凝土收集加工后,进行再生利用,不但可以节省天然资源,还可以减轻环境污染,促进社会的可持续发展。由于对废旧混凝土进行再生利用的意义重大,世界各国纷纷开展了对这一问题的研究[2]。1 废旧混凝土与再生骨料废旧混凝土可能由不同类型(等级)的混凝土所组成。要想改善废旧混凝土的质量,就需要对不同类型的混凝土加以分选。CS Poon和水中和等[3]对香港地区几种废旧混凝土的性能作了检测,部分结果列于表1。三种骨料的表观密度和吸水率等指标差别较大,天然骨料密实度最高,由较高强混凝土制得的骨料HPC密实度其次,而普通混凝土NC骨料的密实度最低。采用压汞法分析了三种骨料的孔分布,结果与上述性质相一致,三种骨料的孔隙率分别为:天然骨料1.6%,普通混凝土NC再生骨料16.8%,高强混凝土HPC再生骨料7.86%。从两种再生骨料的孔分布情况看,NC骨料的孔隙主要集中在0.01至1微米范围;而HPC骨料的大部分孔隙处于0.1微米以下。再生混凝土骨料(RCA)就是废弃的旧混凝土块经过分选、破碎和筛分等过程,所获得的具有一定力学性能和颗粒级配的人工石料。分选和破碎过程中,必须将夹杂在原始混凝土中的钢筋木材等杂物除去[4]。废弃混凝土经过破碎处理,生产出的再生骨料含有一定量的硬化水泥砂浆,这些水泥砂浆大多数独立成块,少量附着在天然骨料的表面,导致再生骨料棱角较多,表面粗糙密度小,吸水率高,粘结能力弱。废弃混凝土块再生破坏过程中由于损伤积累会使再生骨料内部存在大量微裂纹。表1 天然和再生骨料的物理性质[3]骨料类型 10%压碎指标* (kN) 表观密度 (kg/m3) 吸水率 (%) 含水率 (%) 10mm 20mm 10mm 20mm天然花岗石 159.7 2.620 1.25 1.24 0.52 0.56再生NC骨料 101.9 2.409 8.82 7.89 3.64 3.25再生HPC骨料 123.8 2.390 6.77 6.53 5.36 2.89*根据英国BS标准为了更好地发挥再生骨料的使用价值,需对破碎的混凝土粒料进行必要的加工。在荷兰,提高粒状垃圾质量的主要目的是降低有害物质的渗析并改善其作为骨料的性能。为了改善再生混凝土骨料的性能,关键是要选择有效的分离净化技术。用于粒状建筑垃圾分离净化的常见技术有:尺寸分选技术,密度(重力)分离技术,磁选技术,涡流分离技术和浮选技术等[5]。经过破碎后的再生混凝土骨料,其颗粒级配经适当调整是可以满足有关标准要求的。由于不同粒级的再生骨料中水泥砂浆的含量不同,其物理力学性能也有所不同。通常,细骨料部分所含高吸水性砂浆较多,将会影响混凝土的工作性,可通过加入适量的天然砂而加以调节。表2给出了比较典型的试验结果[4]。表2 天然和再生骨料的性质对比骨料类型 尺寸(mm) 密度(kg/m3) 吸水率(%) 洛杉矶磨耗(%) 附着砂浆的含量(%)天然卵石 4-88-1616-32 250026202610 3.71.80.8 25.922.718.8 000再生骨料H(W/C=0.40) 4-88-1616-32 234024502490 8.55.03.8 30.126.722.4 583835再生骨料M(W/C=0.70) 4-88-1616-32 235024402480 8.75.44.0 32.629.225.4 643928再生骨料L(W/C=1.20) 4-88-1616-32 234024202490 8.75.73.7 41.437.031.5 613925再生骨料M(W/C=0.70) <5 2280 9.8 - -2 再生骨料混凝土性能2.1 新拌混凝土性能试验表明,在相同的W/C条件下,随着再生骨料取代率增加,混凝土的坍落度逐渐变小。显然,因再生骨料表面粗糙、孔隙率高、吸水率大而明显影响了新拌混凝土的和易性。在以上研究的基础上,选取样品50%天然碎石和50%再生骨料(重量),用10~30%的原状粉煤灰等量取代水泥,可以看到,再生混凝土的坍落度随粉煤灰的取代率增加而缓慢增加。由此可知,在混凝土配料组成中,用粉煤灰等量取代水泥可明显改善新拌混凝土的和易性。但较高的粉煤灰取代量会使再生混凝土的早期强度下降。高效减水剂可以显著地改善再生混凝土的流动性,而矿物外加剂能较好地改善再生混凝土粘聚性和保水性[6,7]。随再生骨料取代量的增加,混凝土的坍落度损失的幅度逐渐增大,这与再生骨料表面吸水需要一定时间达到平衡有密切的关系。再生骨料混凝土的初始流动度和坍落度损失与再生骨料的含水状态有关[8]。2.2 硬化混凝土的物理力学性能表3给出了由三种不同的RCA配制的混凝土的抗压强度[7]。结果表明,在龄期为7天和28天时,天然骨料混凝土的强度高于再生骨料混凝土。但是,强度差别在28天有所减小。到了90天龄期,HPC骨料混凝土的强度达到了与天然骨料混凝土相当的水平,但NC骨料混凝土的强度仍然有一定的差距。由此可见,骨料的类型对混凝土的强度有一定的影响。当骨料表面孔隙率高,骨料本身强度较低,那么,用它配制的混凝土的强度也较低。表3 用三种骨料配制的混凝土的抗压强度骨料类型 表观密度(kg/m3) 抗压强度 (MPa) 7 day 28 day 90 day花岗石 2382 32.8 41.5 54.7再生NC骨料 2233 26.2 32.6 46.5再生HPC骨料 2266 29.9 38.7 55.0再生混凝土的强度与基体混凝土的强度、再生骨料破碎工艺、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相关。由于基体混凝土的强度等级、使用环境与碳化程度各不相同,解体、破碎的工艺及质量控制措施的差异,导致再生混凝土强度变化的规律性较差,不同的研究者所得的结论也有所不同。Hansen[4]的试验结果表明,随着基体混凝土的强度降低,再生混凝土的强度呈下降趋势。但对于不同强度等级的再生混凝土,再生骨料对其强度的影响不同:配制高强再生混凝土时,再生骨料的性能对再生混凝土的强度影响最大;配制中等强度再生混凝土时,影响程度次之;配制低强度的再生混凝土时,再生骨料对其强度的影响最小。实际上,通过采用适当的技术手段,含再生骨料的混凝土的强度完全可以达到或超过天然骨料混凝土。原因在于:再生骨料表面粗糙,界面啮合能力强;再生骨料吸水率高,加水搅拌后,再生骨料大量吸收新拌水泥浆中多余的水分,既降低了粗骨料表面水灰比,又降低了混凝土拌和物的有效水灰比。另外,再生骨料表面包裹着水泥砂浆,使再生骨料与新的水泥砂浆之间弹性模量相差较小,界面结合可能得到加强。界面结合的加强,因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化得到了一定程度的补偿[9]。弹性模量由于再生骨料中有大量的旧砂浆附着于原骨料颗粒上,导致再生混凝土的弹性模量通常较低,一般约为普通混凝土的70%~80%。由于弹性模量低,变形大,可以预计再生混凝土具有较好的抗震性能和抵抗动荷载的能力。掺入塑化剂后,再生混凝土的弹性模量有所提高。当掺入最佳数量(10%)的膨胀剂后,弹性模量可提高8%~10%。水灰比对再生混凝土的弹性模量影响较大,当水灰比由0.8降低到0 4时,再生混凝土的抗压弹性模量增加33 .7%。再生混凝土泊松比在0.18~0.23范围内[4]。干缩与徐变与普通混凝土相比,再生混凝土的干缩量和徐变量增加。干缩率的增大数值取决于基体混凝土的性能、再生骨料的品质以及再生混凝土的配合比。粘附在再生骨料颗粒上的水泥浆含量越高再生混凝土的干缩率越大[10]。研究表明,再生骨料与天然骨料共同使用时,再生混凝土的干缩率增加;水灰比增加,再生混凝土的干缩率增大。还有观点认为由于再生混凝土中的砂浆量大大提高,其干缩率必然会提高。当采用较低水灰比或较高强度的再生骨料时,可使徐变值降低。干缩和徐变较高是影响再生骨料混凝土推广应用的重要因素,如何降低再生混凝土的收缩和徐变,有待于进一步研究。2.3显微结构再生骨料具有多孔性,因此,它与水泥浆体之间的界面结合的状态将直接关系到新混凝土的微观结构和耐久性能。从当前的试验结果看,天然花岗岩骨料的吸水率为0.5~2%,而再生骨料可达到5~20%。再生骨料的多孔性和高吸水率,将在混凝土拌合的早期引起骨料-水泥浆体界面剧烈的水分迁移,并导致微观结构的复杂变化[10,11]。CS Poon和水中和[11]利用扫描电子显微镜观察了三种不同的骨料和水泥浆体之间界面的形貌特征。结果显示,天然花岗岩骨料-水泥浆体之间界面上可看到大量的孔洞,较大的孔隙尺寸约为10~20m。某些孔隙呈条状,其长度达50m左右。从SEM照片中可以很容易看到发育良好的Ca(OH)2晶体和须状钙矾石晶体。大量的研究已经证实在界面处存在丰富的Ca(OH)2晶体[12,13],笔者采用EDX作了进一步的验证。而在NC骨料的界面的形态呈现不同的特点。在界面区的水化产物为疏松多孔的颗粒。水化物颗粒的形状不规则,颗粒的尺寸为10-50m,颗粒之间有接触,但似乎没有牢固的连接,有少量的片状和须状晶体夹杂在颗粒状水化物中。经EDX分析表明,颗粒状水化物主要为CSH凝胶。由于NC骨料孔隙多,在拌合过程中容易吸收大量的水分。当水泥水化一段时间之后,NC骨料又向外释放水分。这样,可能导致界面区比较宽厚。因此,水化产物有较大的生长发育的空间。这是普通混凝土骨料-水泥浆体界面存在大量孔隙和发育良好的水化产物的主要原因。高强混凝土再生骨料(HPC)与水泥浆体之间的界面呈现出与天然骨料相似的微观结构特征,尽管在界面处存在一些孔洞,但界面处水化产物比较密实,呈板块状。在这一界面上比较显著的特征是,在孔洞处很少看到片状、絮状或须状的水化产物,而这些水化产物在天然骨料-水泥界面上比较容易发现,而在NC骨料-水泥界面更容易找到。HPC骨料-水泥界面比较密实且在孔隙中难以形成发育良好的水化产物,可能的原因有两方面:其一是HPC骨料具有适中的吸水能力,它所吸收的水分既能保证界面周围水泥的水化,又不至于形成较大的充水空间,所以,水化产物在这一区域十分密实。其二,HPC骨料中含有硅灰,因此,该骨料中硬化水泥浆体的碱度比较低,高碱性的水化产物难以在这样的环境中生成。2.4 耐久性相关性能抗渗性由于再生骨料的孔隙率较大,基于自由水灰比设计方法之上的再生混凝土的抗渗性比普通混凝土低。在有些情形,曾观察到再生混凝土的抗渗性较普通骨料混凝土高出三倍[4]。降低水灰比是改善再生骨料混凝土抗渗性的一条途径。研究表明,掺加了粉煤灰之后,粉煤灰能细化再生骨料的毛细孔道使抗渗透性有很大改善。抗硫酸盐侵蚀性由于孔隙率及渗透性较高,再生混凝土的抗硫酸盐和酸侵蚀性比普通混凝土稍差。掺加粉煤灰后,能减少硫酸盐的渗透,使其抗硫酸盐侵蚀性有较大改善。耐磨性再生骨料的抗磨损性较差。从不同强度的基体混凝土中得到的再生骨料其抗磨性不相同。日本Roshikana从强度分别为15MPa、16MPa、21MPa、30MPa、38MPa和40MPa的基体混凝土中得到了再生骨料并进行了LA磨损性测试,结果损失率分别为28.7%、27.3%、28.0%、25.6%、22.9%和20.1%。可见,随着基体混凝土强度的增加,再生骨料的抗磨性提高。Hansen[4]的试验表明,随着再生骨料尺寸的减小,其抗磨性明显降低。原因是再生骨料尺寸越小,其含有硬化砂浆颗粒的概率越大,而砂浆的抗磨性较差。抗裂性一项研究表明,再生混凝土的极限延伸率为(2.5-3.0)×10-4。同普通混凝土相比,再生混凝土极限延伸率增加27.7%。由于再生混凝土弹性模量低,拉压比高,因此再生骨料混凝土抗裂性优于普通天然骨料混凝土。抗冻融性再生混凝土的抗冻融性比普通混凝土差。Yamato等人[4]的试验表明,再生骨料与天然骨料共同使用时或通过减小水灰比可提高再生混凝土的抗冻融性。3技术问题3.1 配合比设计与优化由于再生骨料各方面的性能不同于天然骨料,为合理有效地推广再生混凝土,必须根据再生骨料的特点,对再生混凝土的配合比设计进行专门研究。张亚梅[9]等研究了C20,C30和C40三个系列的再生混凝土,对再生混凝土配合比设计进行了初探。研究结果表明,当设计强度为C20时,以普通混凝土配合比设计方法配制的再生混凝土强度高于基准混凝土,但工作性能显著降低。在此基础上,她提出了再生骨料预吸水法,这种方法与史巍等针对再生骨料吸水率较大而建议的基于自由水灰比之上的配合比设计方法是一致的。即将再生混凝土拌和用水量分为两部分,一部分为骨料所吸附的水分,称为吸附水,它是骨料吸水至饱和面干状态时的用水量;另一部分为拌和水用量,除了一部分蒸发外,这部分水用来提高拌合物的流动性并参与水泥的水化反应。吸附水的用量根据试验确定,拌和水用量按普通混凝土配合比设计方法确定。在实际操作中,两部分水是一起加入的。在配合比设计中,可以采用再生骨料和天然骨料相混和以及掺加外掺料与外加剂等来改善再生混凝土的性能[14]。Saroj等人的试验中掺加了10%的粉煤灰,使再生混凝土的性能有了很大的改善,具体表现为不但使得再生混凝土的干缩应变、渗透性和吸水性接近普通混凝土,而且再生混凝土的抗酸性大大提高。张亚梅[9]等全部采用再生骨料作为粗骨料,并掺加了高效减水剂和粉煤灰,配制出强度为54.6MPa再生混凝土。邢振贤等[6]采用基体强度为C20-C25的废弃混凝土骨料,通过掺加高效减水剂使水灰比降低到0.35,配制出了强度为40.4MPa的再生混凝土。由此可见,再生混凝土配合比设计要比普通混凝土复杂,但只要措施得当,仍可以获得比较满意的力学性能。3.1 表面处理与复合改性不少研究者尝试用聚合物或水泥浆来封堵再生骨料的表面孔隙。再生骨料表面用聚合物水溶液处理,经干燥后,可在其表面形成很薄的薄膜,有些聚合物水溶液还会渗入表面的孔隙中,起到了封闭或堵塞再生骨料表面孔隙的作用,从而降低了吸水率,达到了提高再生混凝土流动性的目的。尽管再生骨料表面的聚合物薄膜具有水溶性,但在短时间内(2h)是不会被溶掉的;随着水化龄期的延长,薄膜会溶解、消失,这有利于骨料与水泥浆体的结合。机械活化和化学改性可以改善再生骨料的性能。机械活化的目的在于破坏弱的再生碎石颗粒或除去粘附于碎石上的低强度水泥石残渣,这是从再生骨料上消除残留砂浆的一种可行办法。但是没有必要通过高耗能途径来去掉附着的砂浆,原因是这样不但会消耗掉大量的能量,而且会产生大量的粉末,这些粉末进一步处理非常困难。化学方法是用聚合物和防水剂等外加剂来处理再生骨料。借鉴普通混凝土的高强途径,将水泥和外掺超细矿物质(如粉煤灰、纯水泥浆和硅粉等)与水按比例调成浆液,分别对再生骨料进行浸泡和干燥处理,可以降低再生骨料的吸水性。试验表明,浆液能够在一定程度上填充再生骨料的孔隙并粘合破碎过程中其内部产生的一些微裂缝,强化后再生骨料本身的强度得到一定程度的提高。万惠文等[10]将再生骨料分别用1%PVA聚合物溶液和MS高效防水剂浸泡48h,并在50℃烘箱中烘干,冷却至室温后配制成再生混凝土,得到的混凝土拌合物的流动性明显提高。3.4 移动加工技术从实践经验看,固定的再生骨料生产场地由于运输量大而导致生产成本的大幅度上升。而采用移动式破碎加工设备,在废弃物产生的现场生产再生骨料,将大大降低运输费用,可以使再生骨料的成本控制在天然骨料成本之下。当前,欧美国家非常重视移动加工处理系统的开发和推广,而中国在这一方面基本上处于空白。发展移动破碎加工设备和技术是废弃混凝土和类似固体废弃物资源化的关键问题之一。4 环境评价在再生混凝土的环境评价方面,万惠文等进行了资源消耗、能量消耗和二氧化碳排放量3方面研究[15]。表4是配制1m3混凝土所消耗的资源。表中显示:用废弃混凝土作再生骨料,可节省62%的天然石子资源;若用废弃混凝土作生产水泥的原料,还可以节约制造水泥的60%优质石灰石和近40%粘土与铁粉资源。表4 配制1m3混凝土所消耗的资源 Kg/m3 石灰石 粘土 铁粉 石子作骨料用天然原料 372(100%) 62.0(100%) 18.5(100%) 1800(100%)用废弃砼作再生骨料 372(100%) 62.0(100%) 18.5(100%) 682(38%)用废弃砼作水泥原料 143.4(39%) 37.6(61%) 12.1(65%) 682(39%)表5是生产1m3混凝土所消耗的大致能量和CO2排放量。总的来说,能耗相差并不大,但当用废弃混凝土作水泥原料时,可节省少量的煤,因为煅烧石灰石需要大量的能量,而废弃混凝土中已有部分水泥的水化产物,所需的分解能量较石灰石少。废弃混凝土中含有一定量的水泥水化产物,如:氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝(铁)酸钙、钙矾石等,在高温下分解并不放出CO2,因此,用废弃混凝土作制造水泥原料可减少CO2的排放量。量化分析结果表明,当利用废弃混凝土作再生骨料时,石灰石资源可节省62%,而当废弃混凝土用作制造水泥的原料时,除可节省62%石灰石资源外,还可节约制造水泥的优质石灰石60%、粘土40%和铁粉35%的资源,同时,可减少20%的CO2排放量,所以,再生混凝土有利于保护自然资源和环境。表5 配制1m3混凝土所消耗的能耗及所排放的CO2量指标 能耗 CO2排放量(Kg/m3) 水泥制造 骨料生产 水泥制造 骨料生产 合计用天然原料 42.0kwh+1004MJ 25.2kwh 254.0 6.2 260.2(100%)用废弃砼作再生粗骨料 42.0kwh+1004MJ 24.6kwh 254.0 6.2 260.2(100%)用废弃砼作水泥原料 39kwh+967.6MJ 24.6kwh 200.7 6.9 297.6(100%)5 结语我国每年需要消耗石子和砂子达数十亿吨,这两种材料的消耗量可能占整个建筑材料资源需要量的一半以上,由此对资源、能源和环境产生重大影响。所以,开展对再生骨料混凝土的研究和推广应用有着十分重要的社会和经济意义。当然,废旧混凝土的资源化是一项系统工程,需要解决一系列技术问题,更需要政府在政策上的大力支持。随着人们对资源和环境问题的日益重视,废旧混凝土和其他固体废弃物都将得到合理和有效的再生利用。参考文献[1] 中国建筑材料科学研究院,绿色建材和建材绿色化,化学工业出版社,北京,2003.9。[2] Hendriks, Ch.H., Nijkerk, A.A., The Building Cycle, Aneas technical publishers, The Netherlands, 2000.[3] CS.Poon, ZH.Shui, L.Lam, Strength of concretes prepared with natural and recycled aggregates at different moisture conditions, International Conference on Advances in Building Technology (ABT), HK, Dec. 2002.[4] RILEM Report 6, Recycling of Demolished Concrete and Masonry, Edited by T.C. Hansen, Published by E & FN Spon, Bodmin, UK,1992.[5] Xing Weihong, Quality improvement of granular secondary raw materials by separation and cleansing techniques, Delft University of Technology, Delft, NL, 2004.[6] 邢振贤,周曰农. 再生混凝土的基本性能研究[J]. 华北水利水电学院学报,1998,19(2):30-32.[7] 水中和,潘智生,赵正齐,再生骨料含水状态与新拌混凝土的性能,国外建材科技,2003年第五期,pp.1-2。[8] CS,Poon, ZH, Shui,L,Lam, et al, Influence of moisture states of natural and recycled aggregates on the slump and compressive strength of hardened concrete, Cement and Concrete research, No.1 2004. pp.31-36.[9] 张亚梅,李慧强,吴贤国。混凝土再生骨料强化试验研究[J]。混凝土与水泥制品,No,1,2002,pp7-9。[10] 万惠文,林宗寿,水中和. 再生混凝土中的水分扩散机理与模型. 武汉理工大学学报, 2003,25(12):99~102.[11] CS Poon, ZH Shui, L Lam, Effect of microstructure of ITZ on strength of concrete prepared with recycled aggregates, Construction and Building Materials, Vol.18(2004), 461-468.[12] 水中和,万惠文,老混凝土中骨料水泥界面过渡区(ITZ)(二)元素在界面区的分布特征,武汉理工大学学报,2002, No.5. pp.22-25。[13] 水中和,万惠文,老混凝土中骨料水泥界面过渡区(ITZ)(一)元素与化合物在ITZ的富集现象,武汉理工大学学报,2002, No.4.pp.21-23。[14] 徐惠忠等编,固体废弃物资源化技术,化学工业出版社,北京,2004.1。[15] 万惠文,水中和,林宗寿. 再生混凝土的环境评价[J]. 武汉理工大学学报, 2003,25(4):17~20。

再生混凝土性能研究与评述论文

绿色高性能混凝土建筑材料可持续发展的设想 多年来,关于混凝土材料的研究和对其发展方向的制定,过于偏重于使其达到某种或综合的优良性能这一基本原则上,而对其耐久性重视程度不够。90 年代初高性能混凝土概念提出后,促使人们加强了对混凝土材料的施工性和耐久性的研究,而绿色高性能混凝土则是将单纯的材料性能的获得与建筑材料的可持续发展综合考虑时的必然方向。1 绿色高性能混凝土 高性能混凝土应该具有下列某些或多项优良性能: (1) 优良的施工性:能在正常施工条件下保证混凝土结构的密实性和均匀性,并尽量降低振动噪音和振实能耗; (2) 强度高:尽量减少肥梁胖柱,并要考虑到建筑的美学效果和结构挠度以及功能等方面的要求; (3)耐久性优良:如抗冻性、抗渗性、抗冲击性、抗水砂冲刷性等; (4) 具有某些特殊功能:如超早强、低脆性、高耐磨性、吸声、自呼吸性等。尽管在开发应用高性能混凝土的过程中,一般都要使用高性能外加剂和性能优良的掺合料,在一定程度上可以起到节约水泥从而节约资源和能源、保护环境的作用,但高性能混凝土的提出者及研究开发者都很少从环境保护、节约资源和能源的高度来认识这一问题,过分强调在任何工程中都使用高强混凝土,无凝是对宝贵而有限的地球资源和能源的浪费。 最早提出绿色高性能混凝土概念的是中国工程院院士吴中伟教授。简要地说,符合以下条件的高性能混凝土才真正能称得上是绿色高性能混凝土: (1) 所使用的水泥必须为绿色水泥,砂石料的开采应以十分有序且不过分破坏环境为前提; (2) 最大限量地节约水泥用量,从而减少水泥生产中的“副产品”———CO2 、SO2 和NOx 等气体,以保护环境; (3) 更多地掺加经加工处理的工农业废渣,如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料,以节约水泥保护环境,并改善混凝土耐久性; (4) 大量应用以工业废液,尤其是黑色纸浆废液为原料改性制造的减水剂,以及在此基础上研制的其它复合外加剂,帮助其它工业消化处理难以处治的液体排放物; (5) 集中搅拌混凝土,消除现场搅拌混凝土所产生的废料、粉尘和废水,并加强对废料、废水的循环使用; (6) 发挥高性能混凝土的优势,通过提高强度,减小结构截面积或结构体积,减少混凝土用量,从而节约水泥和砂、石的用量;通过改善施工性能来减小浇筑密实能耗,降低噪音;通过大幅度提高混凝土耐久性,延长结构物的使用寿命,进一步节约维修和重建费用,减少对自然资源无节制的使用; (7) 对大量拆除废弃的混凝土进行循环利用,发展再生混凝土。2 绿色高性能混凝土的原材料 尽管绿色高性能混凝土是一种相对节能的建筑材料,但随着世界水泥年产量和混凝土浇筑量的不断增加,它对资源、能源和环境所产生的影响是非常惊人的。据估算,生产1t 水泥熟料所排放的CO2 约为1t ,同时还要排放SO2 、NOx 等有害气体,CO2 的大量排放直接导致“温室效应”,而SO2 、NOx 等气体的排放则会引起“酸雨”现象,由于收尘设施不佳,水泥生产还排放出大量粉尘,水泥厂一直被看作环境污染源;水泥工业也是耗煤、耗电大户,水泥的大量生产和应用还将导致地球矿产资源的匮乏和生态平衡的破坏。因此,混凝土能否长期作为最主要的建筑材料,不仅要求其具备在耐久性、施工性和强度等方面的高性能,而且最关键之处在于其绿色“含量”是否高。水泥虽然只占混凝土所有原材料质量的10 %~20 % ,但水泥工业生产中所消耗的能量是最多的,几乎占混凝土能耗的50 %~60 %;混凝土从原材料生产加工到浇筑成型的整个过程中,水泥工业是排放粉尘和有害气体的最大的污染源。 因而,发展绿色高性能混凝土的首要条件是生产和使用节能型、环境污染少的绿色水泥。“绿色”型水泥生产是将资源利用率和二次能源回收率均提高到最高水平,并能够循环利用其它工业的废渣和废料;技术装备上更强化了环境保护的技术和措施;产品除了全面实行质量管理体系外,还真正实行全面环境保护的保证体系;粉尘、废渣和废气等的排放几乎接近于零,真正做到不但自身实现零污染,无公害,又因循环利用其它工业的废料、废渣,而帮助其它工业进行三废消化,最大限度地改善环境。3 开发研制和应用绿色高性能混凝土尚需进行的工作 绿色高性能混凝土从原材料到具体工程应用涉及到的部门和环节很多。实现水泥生产“绿色化”一个环节是不够的,必须同时开展如下工作: 第一、要加强混凝土科研开发、标准制定、工程设计和施工人员等的环保节能意识,加大“绿色”概念的宣传力度,引起混凝土工程领域各环节的高度重视。 第二、工程设计人员应更新传统的混凝土设计方法,敢于在重大工程中掺用活性混合材料和加大掺量;施工人员要提高质量意识,严格施工,加大活性混合材掺量对混凝土各项性能所产生的益处已众所周知,但未被工程界充分重视。比如,对粉煤灰的应用问题,尽管科研工作者早就着手大掺量粉煤灰混凝土的研究,但目前即使在商品混凝土中粉煤灰的实际掺量一般也只有15 %左右,很少超过20 %。有人曾研究过粉煤灰替代率为35 %~50 %的低强度等级混凝土(14MPa)的性能,认为可大量用于道路的路基,大掺量粉煤灰混凝土,尤其适合于大体积混凝土工程和海工混凝土工程。再如针对混凝土材料的耐久性,人们并没有象所期望的那样加大活性混合材的用量,控制某些种类防冻剂和早强剂的掺量,或者重视低碱水泥的使用,以致范围广泛的混凝土工程碱集料破坏现象仍很严重。 第三,研究对工业废渣行之有效的加工方法、加工设备,以期充分利用其活性;在工业废渣利用方面,还要坚持贯彻优质优用的原则,即超细磨矿渣和优质粉煤灰主要用于配制高强度混凝土,而配制中低强度等级混凝土一般仍应采用普通细度矿渣或低等级粉煤灰。 第四,开发适合于掺活性混合材混凝土的高性能外加剂,以解决掺混合材对混凝土性能产生的某些负面效应,同时还可避免过分提倡混合材超细磨所引起的能耗问题。通过掺用合适的高效减水剂和引气剂,可配制出各种性能相当优异的混凝土。对于大掺量普通细度活性混合材的混凝土,通过掺加有效的激发剂,有望改善其早期强度,但应严格限制激发剂中C1 和SO2的含量,或禁止使用这类激发剂,以免引起钢筋锈蚀或碱集料反应。 第五,研究一种或多种活性混合材和外加剂与水泥矿物成分的超叠加效应,以便针对具体材料提出最佳设计方案。 第六,对纸浆黑色废液进行加工处理,开发以纸浆废液为主要原材料的各种外加剂,并扩大其使用范围,长期以来,黑色纸浆废液一直是导致我国长江、黄河流域以及其它河道水质严重污染的“元凶”。我国大约有9000 多家造纸厂,每年产生的黑色废液大约有30 亿~90 亿t ,绝大多数厂家都把未经处理的废液直接排放到江河中,造成的污染十分惊人———竟占我国所有化工污染的1/ 4 ! 尽管国家已对部分厂家实行了关停并转,但处理纸浆废液的任务仍刻不容缓。利用纸浆废液来制取混凝土减水剂不仅可以节省工业萘的消耗,降低成本,最重要的是可帮助造纸厂处理并循环利用废液,减少其对环境、工农业生产以及人身健康造成的巨大危害。 第七,研究和制定绿色高性能混凝土的质量控制方法、验收标准等,绿色高性能混凝土都要求掺加活性混合材,然而,除硅灰和稻壳灰等外,活性混合材对混凝土强度的贡献主要在后期。如果仍沿用普通混凝土质量控制方法和验收标准,即以28 d 抗压强度来衡量混凝土的质量,则不符合实际情况,势必要造成强度和材料的浪费,也影响绿色高性能混凝土生产者的积极性,使绿色高性能混凝土难以推广,这与混凝土“绿色化”的真正目的是背道而驰的。另外,绿色高性能混凝土要求混凝土具有较为优良的耐久性,但对混凝土质量评定的传统和现行的标准只考虑强度,而对耐久性指标一般不予考虑,希望新标准中增加耐久性指标。 第八,应针对当前城市改造过程中大量拆除旧结构物混凝土,研究出一整套破碎、分级技术,开发再生混凝土,用于浇筑强度要求相对较低的地坪、中低等级混凝土路面、路基等工程。

浅谈再生混凝土的性能特点及其应用工学论文

在日常学习和工作中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。你所见过的论文是什么样的呢?以下是我为大家收集的浅谈再生混凝土的性能特点及其应用工学论文,希望对大家有所帮助。

摘要 :

新建筑工程的建设和旧建筑工程的拆除都会产生大量的建筑垃圾,既造成环境污染又浪费大量资源,如何处理日益增多的建筑废弃垃圾,减轻对环境的污染,已成为各个国家必须面对的重要课题.通过分析再生混凝土的物理、力学性能、耐久性能、剪切性能以及抗震性能,探讨了再生混凝土的应用前景。

关键词 :再生混凝土;性能指标;建筑垃圾;应用前景

引言

目前我国正处于大兴土木的建设时期,土木建筑的快速发展带动了国民经济,也成为了消耗资源和产生垃圾最多的行业.为了有效减少环境污染破环,减少废弃混凝土的数量,做到可持续协调发展,目前解决该问题的方法只有再生利用,于是跟再生混凝土有关的一些技术和研究也快速发展起来。

再生骨料或再生混凝土骨料[1-2]是指将废弃混凝土块破碎、分级,并按一定的级配混合后形成的骨料,而利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土,称为再生骨料混凝土,简称再生混凝土.再生混凝土是建筑材料的循环再利用,是与生态环境发展相协调的重要一部分,也 符合国家的可持续发展战略.本文主要讨论再生混凝土基本性能,探讨再生混凝土应用工程的发展前景。

1、再生混凝土研究现状

1.1国外研究现状国外对于再生混凝土的研究比较早,可以追溯到二次世界大战期间,连年的战争破坏了大量的建筑物,同时也产生了大量的废弃物,因此许多欧洲国家均不同程度地面临着如何处理废弃物的问题[2].20世纪50年代,苏联和德国为了处理大量废弃混凝土同时为城市重建提供新的原材料,相继开展了再生混凝土技术的研究工作.1977年日本政府制定了JIS TR A 0006《再生骨料和再生混凝土使用规范》;1991年日本政府又制定了《资源重新利用促进法》,规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾,必须送往“再生资源化设施”进行处理。

对于废弃物再利用,美国政府也制定了《超基金法》,规定:“任何生产有工业废弃物的企业,必须自行妥善处理,不得擅自随意倾倒.”这个规定给再生混凝土的发展提供了操作依据和法律保障.

1.2国内研究现状

我国对再生混凝土的研究工作起步相对较晚,目前还停留在实验室研究阶段,不过政府对再生混凝土研究工作相当重视,相继投入了不少的资金,也取得了一些成果.同济大学对再生混凝土技术进行了大量的研究工作[2-3],包括再生混凝土的强度和工作性能、废弃混凝土破碎及再生工艺研究、再生混凝土耐久性研究、再生混凝土梁柱试验研究、再生混凝土框架节点试验研究、再生混凝土框架结构抗震性能的研究等.2007年同济大学编写了地方标准《再生混凝土应用技术规程》(DG/TJ 08-2018-2007),为再生混凝土的应用提供了技术指导。

另外,中科院、东南大学、浙江大学和北京工业大学等相关科研单位也对再生混凝土开展了大量的研究工作,并开发了相关的再生混凝土技术。

2、再生混凝土性能特点

2.1物理力学性能东南大学陈亮等对再生骨料混凝土技术开发与研究的最新进展进行了综述与对比分析[3],分析结果表明再生混凝土的破坏过程和破坏模式与普通混凝土基本一致.从破坏形态来看,再生混凝土的破坏基本上始自粗骨料和水泥凝胶体面的黏结破坏,再生混凝土的长期抗压强度发展规律与普通混凝土有所差异.分析还指出,全部采用废混凝土作骨料的再生混凝土与相同配合比的普通碎石混凝土相比,抗压强度降低9%,抗拉强度降低7%,抗压弹性模量降低28%,抗拉弹性模量降低34%,说明再生混凝土脆性降低,韧性增加.而全部采用废弃混凝土作骨料的再生混凝土较相同配合比的普通混凝土极限拉应变增大28%,拉伸弹模降低34%,抗压强度比有所增加,说明再生混凝土的抗裂性能较好。

中国科学院武汉岩土力学研究所骆行文等通过一系列试验,分析研究了不同再生混凝土取代率对静力力学性能的影响,研究了再生混凝土声波传播特征参数随再生混凝土轴向压缩变形的变化规律[4].指出随着再生混凝土取代率的增加,再生混凝土的应力峰值在减小,再生混凝土的弹性模量和变形模量也在降低.分析还表明再生混凝土声波传播速度随着再生混凝土的轴向压缩变形先增大后减小,在再生混凝土轴向压缩过程中,超声波在再生混凝土中波幅先增大后减小。

同济大学肖建庄通过不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的单轴受压应力应变全曲线试验,分析了再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力应变全曲线形状和再生混凝土抗压强度、弹性模量、峰值及极限应变的影响[5].研究表明,再生混凝土的应力应变全曲线的总体形状与普通混凝土的相似,但曲线上各特征点的应力和应变值有所区别;再生混凝土的棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值高于普通泥凝土;再生混凝土的峰值应变大于普通混凝土;再生混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土.分析还指出再生混凝土应力应变全曲线的上升段和下降段可以分别用3次多项式和有理分式分别进行拟合。

浙江大学徐亦东等采用优质矿物掺合料和高效减水剂成功配制出C40—C60高性能再生混凝土,并采用电液伺服压力试验机对高性能再生混凝土进行单轴受压试验,测得其应力应变曲线并进行理论分析,总结出了再生混凝土单轴受压应力应变全曲线的数学表达式,与试验结果吻合较好[6-7]。

西班牙加泰罗尼亚理工大学M.Etxeberria等设计4种不同的再生混凝土粗集料取代率,通过4种混凝土的搭配比例来得到相同的抗压强度,分析了再生混凝土的力学性能[8].试验中,回收集料处于吸水状态,但不饱和,以控制新拌混凝土的性能、有效水灰比和更低的强度偏差.结果表明采用中低抗压强度的集料生产再生混凝土,其必要性已被证实归结于水泥的用量,测定了再生混凝土相对较低的弹性模量,此结果验证了几位学者提出的数学模型的有效性。

葡萄牙里斯本理工大学N.Fonseca等通过不同的养护条件分析了再生混凝土的物理力学性能,分析了再生混凝土的抗压强度、劈裂强度、弹性模量和磨耗值,分析结果表明影响再生混凝土物理力学的养护条件大体上跟普通混凝土一致[9]。

意大利马尔凯理工大学Valeria Corinaldesi等采用取代率为30%的再生集料配制再生混凝土,分析了梁柱结合处再生混凝土在周期荷载下适用于结构的可行性[10].当取代率为30%时,再生混凝土与普通混凝土有几乎相同的抗压强度,然而,再生混凝土的抗拉强度、劈裂强度和弹性模量比普通混凝土偏低.基于周期荷载试验结果,通过参数裂缝类型、分布能、延展性和设计值来评价梁柱结点处的性能,结果显示,利用再生混凝土浇筑的结点具备充足的结构性能。

2.2耐久性能

武汉大学刘数华、饶美娟对再生混凝土的变形性能主要包括弹性行为、干缩与徐变、温度变形性能,再生混凝土的耐久性包括渗透性、抗冻耐久性和抗化学侵蚀性能[11].对再生混凝土的变形性能和耐久性能进行深入分析,结果表明,再生骨料对再生混凝土变形性能和耐久性能虽有不同影响,但亦可满足于工程应用。

湖南省高速公路管理局龚先兵和长沙理工大学刘朝晖、李九苏对道路再生骨料混凝土的耐久性进行系统试验研究,包括抗硫酸盐侵蚀试验、抗冻性试验和干缩性试验,结果表明,再生骨料混凝土的耐久性能能够满足道路工程的需要[12]。

浙江大学徐亦冬,沈建生根据再生骨料的特性并结合当今的研究热点“高性能混凝土”技术,使再生混凝土向高性能化的方向发展[13].研究表明,尽管再生骨料属于低品质骨料,但通过将粉煤灰、矿渣及硅灰等矿物掺合料应用于再生混凝土中,充分利用粉体的优化组合以及界面强化效应,可使再生混凝上具有良好的工作性及较高的强度等级。

安徽水利水电学院的魏应乐对再生混凝士的抗渗性、抗冻融性、抗碳化、氯离子渗透性、硫酸盐侵蚀、耐磨性进行了分析,并提出了减小水灰比、掺加粉煤灰、采用二次搅拌工艺、减小再生骨料最大粒径、采用半饱和面于状态等改善再生混凝土耐久性的措施[14].研究结果表明,再生混凝土的抗渗性、抗冻融行、抗硫酸盐侵蚀性、抗氯离子渗透性和耐磨性均较普通混凝土弱。

美国威斯康星大学麦迪逊分校A.Gokce等在中干试验环境下,对引气型再生混凝土和非引气型再生混凝土进行自由状态下冻融耐久性试验[15],结果表明,直接冻融坚固性试验为判断再生混凝土集料的坚固性提供了更为实际的试验条件,硫酸盐坚固性试验不能预测再生混凝土集料的冻融难易程度。

英国诺桑比亚大学Alan Richardson等基于质量损失和极限抗压强度2个指标,采用对比试验,对再生混凝土的冻融耐久性试验进行研究[16],结果表明,再生混凝土与普通混凝土几乎有着相似的耐久性,原因归结于在分批前对再生集料仔细的选择和处理.耐久性是材料的一个重要指标,再生集料需要被大量的测试以便用于工业生产,本文表明了未来应用的可能性。

2.3抗剪性能

广西大学黄莹、邓志恒等通过对四点受力等高变宽梁进行剪切试验,探讨水灰比相同的条件下,再生骨料取代率对再生混凝土剪切性能的.影响[17].研究表明,再生混凝土剪切破坏形态和普通混凝土相似,但其抗剪强度和变形能力均低于普通混凝土.在对再生混凝土抗剪强度、剪切变形和剪切模量分析的基础上,绘制了再生混凝土的剪应力应变曲线,建议了剪应力应变曲线方程和剪切模量的计算公式。

广东省建筑科学研究院黄健和同济大学建筑工程系肖建庄、雷斌对影响再生混凝土梁抗剪承载力的各因素作了定性分析,得出再生混凝土梁抗剪机理,包括剪跨比、混凝土强度及配箍率在内的诸多因素对再生混凝土梁抗剪承载力的影响趋势与普通混凝土梁基本一致的结论[18].同时指出增大荷载分项系数可明显提高再生混凝土梁抗剪可靠度指标,但在配箍率较小时,荷载分项系数提高至1.5时再生混凝土梁抗剪可靠度也不能满足可靠度要求.增大再生混凝士抗压强度平均值,使其标准值达到与普通混凝土相同的水平,再生混凝土梁的抗剪可靠度均可满足规范要求,这是提高再生混凝土梁抗剪可靠度指标的最佳途径。

西安建筑科技大学刘丰、白国良等试验采用等高变宽梁,考虑混凝土强度等级和再生骨料取代率,研究了再生混凝土梁的抗剪强度和变形及其发展规律[19],得出了再生混凝土梁抗剪极限承载力与取代率没有直接关系的结论,同时还得出再生混凝土梁的切应力主应变曲线接近直线,试验所得抗剪强度相对普通混凝土较低的结论。

郑州大学的张雷顺通过13根再生混凝土梁与普通混凝土梁的对比试验,对再生粗骨料取代2.4抗震性能同济大学建筑工程系的肖建庄、朱晓晖完成了3种不同再生粗骨料取代率再生混凝土框架边节点在恒定竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究[23],指出再生混凝土节点的破坏过程与普通混凝土相类似,虽然再生混凝土节点的抗震性能略低于普通混凝土,但再生混凝土节点的延性等抗震性能仍满足相应抗震设防要求,说明再生混凝土可用于有抗震设防要求的框架节点中。

同济大学结构工程研究所的孙跃东等通过对3榀1∶2比例框架模型在不同的竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下的抗震性能的对比试验,研究了再生混凝土框架在低周反复荷载作用下以及不同轴向力作用下对再生混凝土框架抗震性能的影响[24].结果表明,再生混凝土框架,在不同轴力和低周反复荷载作用下,其受力特性、破坏形态和破坏机制没有明显的差别,破坏机构均表现为明显的“强柱弱梁”类型;再生混凝土框架具有较好的抗震性能,结构进入弹塑性阶段后,框架的滞回曲线均比较丰满,表明框架都具有良好的耗能能力;框架的位移延性系数为3.76~4.34,表明框架延性良好,再生混凝土框架的位移延性小于普通混凝土框架,随着轴向荷载的增加,框架的延性降低。

北京工业大学建筑工程学院的张建伟、曹万林等进行了7个剪跨比为1.5的中高剪力墙低周反复荷载试验研究[25],在试验的基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能及破坏特征.研究表明,再生细骨料掺量的增加,使再生混凝土中高剪力 墙的抗震性能有所降低以及随着配筋率的提高,其承载力、延性、耗能能力有所提高.同时指出轴压比的提高,使再生混凝土剪力墙的承载力提高,弹塑性变形能力降低。

北京工业大学的尹海鹏等进行了1根普通混凝土柱和3根不同取代率的再生混凝土柱模型的低周反复荷载试验研究[26],模型按1/2缩尺.试验结果表明,随着再生骨料取代率的增加,其混凝土的弹性模量明显减小,试件初始刚度明显下降、承载力呈下降趋势、耗能值下降,抗震能力呈下降趋势,并指出再生混凝土柱可用于多层结构轴压比较小的柱的抗震设计。

3、存在问题及应用前景

3.1存在问题最近几年再生混凝土研究工作取得了一些成就,不过,鉴于再生骨料自身的局限性和目前我国对再生混凝土利用的实际情况,还存在一些障碍和不足,主要表现在以下几个方面。

(1)目前合适的处理废弃混凝土的设备与相关技术较少,对废弃混凝土再生利用的认识还不到位.

(2)废弃混凝土来源广泛且非常复杂,如何合理分级处理是需要解决的关键问题。

(3)相应的标准规范太少,实际操作时比较困难,目前还难以大面积推广。

3.2应用前景

再生骨料混凝土与普通混凝土相比,虽然在物理力学性能等指标上稍有逊色,但毋庸置疑的是,再生混凝土具有广阔的应用前景.具体应用时,可根据结构所处的部位进行选择性替代[27-28].对于主要的承重结构,再生粗骨料取代率可以适当减少,设定限值或容许范围.对于一般结构工程,例如人行道板、桥梁护栏、防护砌块和其它附属结构,取代率可根据情况适当增大。

摘要:

为了有效减轻不断增加的废弃混凝土带来的环保压力,减少资源浪费,建议对废弃混凝土回收处理成再生骨料,部分或全部代替天然骨料来配置再生混凝土,使废弃混凝土变成土木工程领域的绿色资源。文章从再生骨料生产工艺、性能,再生混凝土物理性能、力学性能及其耐久性等方面介绍了再生混凝土技术在国内外的研究进展,主要从材料、结构、力学性能,耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的问题,指出了需进一步深入研究的方向,为再生混凝土技术在科研与工程应用中提供参考意见。

关键词:

再生混凝土;再生骨料;力学性能;耐久性

1、再生混凝土简介及其研究的必要性

再生混凝土(Recycled Concrete),是指将废弃混凝土块经裂解、破碎、清洗与筛分后,制成混凝土骨料,部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。它是再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC)的简称。

近年来,我国建筑垃圾逐年上升,建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%~40%,其中主要是废弃混凝土,这些垃圾严重影响了城市生活环境,造成了很大的环境污染。目前国内处理这些废弃混凝土的方法有两种:一、运往郊外堆存。这会成为新的垃圾源,显然不可取;二、作为回填材料简单地使用。这会浪费资源,不符合我国建设资源节约型社会要求。据估计,2008年发生的汶川特大地震,产生的建筑垃圾约3亿吨,地震所造成的建筑垃圾量远远超过中国每年建筑施工所产生的建筑垃圾的总和,地震所造成的建筑垃圾量十分庞大,如何对其进行资源化利用,是摆在我们面前的一个新的课题,也是一个挑战。再生混凝土技术是一个很好的解决方法,通过对废弃混凝土的再加工来恢复其原有性能,形成新的建材产品,从而既能对有限的资源进行再利用,又解决了部分环保问题。这既是发展绿色混凝土,实现建筑资源环境可持续发展的重要途径,也是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现。

2、再生骨料的生产工艺及性能

2.1 再生骨料的生产工艺

对废弃混凝土进行充分再利用的前提是要保证再生骨料生产工艺是经济可行的。再生骨料的生产需要解决一系列问题,包括对废弃混凝土块或钢筋混凝土块的回收、破碎与筛分等。简单的混凝土破碎及筛分工艺如图1所示。

2.2 再生骨料的性能

经过破碎处理的废弃混凝土,生产出的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂浆,这些水泥砂浆大多独立成块,只有少量附着在天然骨料的表面,导致了再生骨料密度小,吸水率高,粘结能力弱的特点。一般地,再生骨料棱角较多,表面比较粗糙。对废弃混凝土块进行再生破坏过程中,由于积累了损伤,会使再生骨料内部产生大量的微裂纹。研究表明,同天然骨料相比,再生骨料孔隙率较高,密度较小,吸水性增强和骨料强度较低。

3、再生混凝土物理性能及力学性能

3.1 再生混凝土物理性能

由于再生骨料的表观密度比天然骨料小,因此再生混凝土的密度比普通混凝土低。随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土的密度有规律地减小,如果再生混凝土全部采用再生骨料,则其密度比普通混凝土相比,降低了7.5% 。再生混凝土有自重低的特点,这能降低结构自重,提高构件的抗震性能。同时,由于再生骨料孔隙较高,使得再生混凝土具有良好的保温性能。

3.2 再生混凝土的强度

再生混凝土的强度与基体混凝土(相对于再生混凝土而言,用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土)的强度、再生骨料破碎工艺、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相关。由于基体混凝土的强度等级、使用环境各不相同,裂解、破碎的'工艺及质量控制措施的差异,导致再生混凝土强度变化的规律性不明显,不同的研究者所得的结论也有所差异。Hansen的试验结果表明,随着基体混凝土强度的降低,再生混凝土的强度也下降。一般情况下,再生骨料混凝土的抗压强度基体混凝土或相同配比的普通混凝土的抗压强度更低,降低范围为0%-30%,平均降低15%。邢振贤等全部采用废弃混凝土再生骨料制作出再生混凝土,指出再生混凝土的抗弯强度约为基准混凝土强度的75%-90% 。和配合比相同的基准混凝土相比,抗压强度降低了9%,抗拉强度降低了7%。

应该注意的是,再生骨料表面包裹着水泥砂浆,使再生骨料与新的水泥砂浆之间弹性模量基本一样,界面结合可能得到一定的加强。以此同时,再生骨料表面的大量微裂缝会吸入新的水泥颗粒,使得接触区的水化更加完全,最终形成致密的界面结构。由于界面结合得到加强,一定程度的补偿了因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化。

3.3 再生混凝土的弹性模量

由于再生骨料中有大量的老旧砂浆附着于原骨料颗粒上,导致再生混凝土的弹性模量通常较低,一般约为基体混凝土的70%-80%。再生混凝土弹性模量低,变形大,因此它的抗震性能和抵抗动荷载的能力较强。水灰比对再生混凝土的弹性模量影响较大,当水灰比由0.8降低到0.4时,再生混凝土的抗压弹性模量增加33.7%。

3.4 再生混凝土的干缩与徐变

再生混凝土的干缩量和徐变量比普通的混凝土增加了40%-80%。再生骨料的品质、基体混凝土的性能以及再生混凝土的配合比决定了干缩率的增大数值。Yamato等人研究表明,当天然骨料与再生骨料共同使用时,再生混凝土的干缩率会增加;水灰比增加时,再生混凝土的干缩率也会增加。

4、再生混凝土的耐久性

4.1 再生混凝土的抗渗性

与混凝土渗透性有关因素主要分为两类。

(1)混凝土拌和料的组分、拌和物配合比以及工艺参数,即拌和料的制备、成型和养护等;

(2)混凝土随时间而发生的变化,即在外部环境、结构应力、流体性能和渗透条件等因素作用下,混凝土内部发生的物理和化学变化。

由于再生骨料的孔隙率较大,因此再生混凝土的抗渗性比普通混凝土低。但是往再生混凝土里掺加粉煤灰之后,由于粉煤灰能使再生骨料的毛细孔道细化,因而很大地改善了再生混凝土的抗渗性。

4.2 再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性

再生混凝土的孔隙率及渗透性较高,它的抗硫酸盐侵蚀性比普通的混凝土差。同样的,往里面掺加粉煤灰,能够减少硫酸盐的渗透,使其抗硫酸盐侵蚀性有较大改善。

4.3 再生混凝土的抗裂性

与普通混凝土相比,再生混凝土极限伸长率增加了27.7%。再生混凝土弹性模量较低,拉压比较高,因此再生混凝土抗裂性比基体混凝土更好。

4.4 再生混凝土的抗冻融性

再生混凝土的抗冻融性比普通混凝土差。Yamato等人研究表明,再生骨料与天然骨料共同使用时或者减小水灰比可提高再生混凝土的抗冻融性。

5、结语

通过对再生混凝土的研究,我们得出以下结论与建议,希望能够引起行业或者有关部门的重视。

第一,再生混凝土技术可以从根本上解决废弃混凝土的出路问题,既能减轻废弃混凝土对环境的污染,又能节省天然骨料资源,具有显著的社会、经济和环境效益,是发展绿色混凝土的主要途径之一,符合我国可持续发展战略的要求。

第二,在工程应用研究中,不单要对如何提高再生混凝土的强度进行研究,而且还要对其耐久性如抗渗性、抗裂性等加强研究,来逐步提高再生混凝土的性能。

第三,同普通混凝土相比,再生混凝土的配合比设计和施工工艺均有许多不同之处,应区别对待。

第四,对再生混凝土进行合理设计,基本上能够达到普通混凝土的性能要求。为了更好地推广应用再生混凝土技术,我们还需要对其结构性能(抗弯,抗剪,抗冲切及抗震等)和设计方法多加强研究。

第五,再生混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面有重大差异,按照现行普通混凝土的标准、规程等显然是有许多不足之处的;另一方面,国内的水泥、骨料与国外使用的水泥、骨料在成分和性能上差别也较大,因而更不能直接使用国外的相关标准。因此,建议结合再生骨料分级情况,尽早制定出适合国内情祝的再生混凝土的有关标准和规程。

第六,通过对再生混凝土的经济性进行综合研究,在我国广泛推广应用再生混凝土,同样需要xx积极的产业政策扶持和国家的法律法规保障。

参考文献

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[5] 邢振贤,周日农.再生混凝土性能研究与开发思路[J].建筑技术开发,2005,25(05):28-31.

Experimental research on mechanical properties of recycled concrete

再生混凝土力学性能试验研究论文

一.研究方向1、硅酸盐工业固体废渣再生循环利用技术;新型环保、节能及多功能材料研发2.、高强、高性能混凝土及其它新型混凝土材料研发,混凝土材料耐久性与抗裂性能研究3.、道路工程新材料与新技术研究二.承担的主要课题1、主持2006年度湖南省交通科技项目:高速公路隧道路面结构与材料应用技术研究(编号:高0602),已鉴定:国际先进水平2、主持河南省姚孟电力集团项目:火力发电厂湿排粉煤灰-脱硫石膏料浆系列复合材料综合开发,已鉴定:国际先进水平3、主持河南省姚孟电力集团第二发电有限公司项目:平顶山姚孟四期扩建工程脱硫石膏达标排放和提高综合利用率技术研发,已鉴定:国际先进水平4、主持2005年度长沙理工大学基金项目:早龄期水泥混凝土特性研究及其对水泥混凝土路面早期开裂的影响,已结题5、主持道路结构与材料交通行业重点实验室(长沙)基金资助项目:路面多孔水泥混凝土孔隙控制与制备技术研究(编号:kfj080205)6、承担2009年度湖南省自然科学基金项目:功能梯度水泥基材料的界面特征及体积变形机理(编号:09JJ4023),排名第二7、作为主要研究人员参与2004年交通部项目:《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》编制,已颁布8、作为主要研究人员参与2007年湖南省教育厅项目:活性粉末再生骨料水泥混凝土研究,已结题三.主要研究论文[1] 陈瑜,张起森,高英力. 路面面层用多孔水泥混凝土力学性能试验[J]. 中国公路学报,Vol.23,No.2,2010,18~24[2] 陈瑜,王迪. 路面用多孔混凝土配合比设计方法研究[J]. 建筑材料学报,2009(04):12~15[3] 陈瑜,吴学毅. 多孔水泥混凝土路面的分形特征与构造参数[J]. 长沙理工大学学报(自然科学版),2007(03):13~17[4] 陈瑜. 吴学毅. 路面多孔水泥混凝土制备技术研究综述[J]. 混凝土, 2009年(07):46~49[5] Chen Yu,Zhang Qisen. Application of functional-link neural network in evaluation of sublayer suspension based on FWD test data[J]. Journal of Central South University,2004(02):225~228 (SCI检索)[6] CHEN Yu, ZHANG Qisen. Manufacturing Technology of Porous Cement Concrete for Highway Construction[J]. Changsha: GeoHunan International Conference on Challenges and Recent Advances in Pavement Technologies and Transportation Geotechnics, Road Pavement Material Characterization and Rehabilitation, ASCE, No.191:22~33(EI检索)[7] CHEN Yu, ZHANG Qisen. Test Study on Abrasion of Skid-resistant Textures on Concrete Pavements[J]. Changsha: GeoHunan International Conference on Challenges and Recent Advances in Pavement Technologies and Transportation Geotechnics, Asphalt Material Characterization, Accelerated Testing, and Highway Management, ASCE, No.190:107~115(EI检索)[8] 陈瑜,张起森. 水泥混凝土早期抗裂性能的研究现状[J]. 建筑材料学报,2004(04):411~417(EI检索)[9] Jian Yin,Shiqiong Zhou,Youjun Xie,Yu Chen,Qinlian Yan. Investigation on compounding and application of C80~C100 High-performance concrete[J]. Cement and Concrete Research,32(2002):173~177 (SCI、EI检索)[10] 陈瑜,张起森. 基于FWD检测结果旧路地基脱空状况的模糊评定[J]. 公路交通科技,2005(06):46~49[11] 陈瑜,张起森.掺粉煤灰道路混凝土耐磨性的模糊综合评估[J]. 建筑材料学报,2004(02):178~182(EI检索)[12] 陈瑜,张起森. 水泥混凝土早期温度应力的计算方法[J]. 长沙交通学院学报,2004(03):27~31[13] 陈瑜,张起森. 水工混凝土材料耐磨性的试验研究[J]. 中外公路,2004(03):113~116[14] 陈瑜,分形在岩石、混凝土材料研究中的应用综述[J]. 工业建筑,2004(07):207~211[15] 陈瑜,周士琼. 道路粉煤灰高性能混凝土耐磨性试验研究[J]. 混凝土,2001(02):7~9[16] 陈瑜,张大千,周士琼. 大掺量粉煤灰高性能混凝土在土建工程中应用现状及其分析[J]. 粉煤灰,2003(05):33~35[17] 陈瑜. 修建21世纪长寿命工程结构物[J].世界桥梁,2003(02):76~78[18] 陈瑜,周士琼. 影响道路粉煤灰高性能混凝土力学性能的因素浅析[J]. 四川建筑科学研究,2002(02):68~70[19] 陈瑜,周士琼,龙广成,袁庆莲. 大掺量粉煤灰高性能混凝土的试验研究[J].长沙铁道学院学报,1999(04):63~67

浅谈再生混凝土的性能特点及其应用工学论文

在日常学习和工作中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。你所见过的论文是什么样的呢?以下是我为大家收集的浅谈再生混凝土的性能特点及其应用工学论文,希望对大家有所帮助。

摘要 :

新建筑工程的建设和旧建筑工程的拆除都会产生大量的建筑垃圾,既造成环境污染又浪费大量资源,如何处理日益增多的建筑废弃垃圾,减轻对环境的污染,已成为各个国家必须面对的重要课题.通过分析再生混凝土的物理、力学性能、耐久性能、剪切性能以及抗震性能,探讨了再生混凝土的应用前景。

关键词 :再生混凝土;性能指标;建筑垃圾;应用前景

引言

目前我国正处于大兴土木的建设时期,土木建筑的快速发展带动了国民经济,也成为了消耗资源和产生垃圾最多的行业.为了有效减少环境污染破环,减少废弃混凝土的数量,做到可持续协调发展,目前解决该问题的方法只有再生利用,于是跟再生混凝土有关的一些技术和研究也快速发展起来。

再生骨料或再生混凝土骨料[1-2]是指将废弃混凝土块破碎、分级,并按一定的级配混合后形成的骨料,而利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土,称为再生骨料混凝土,简称再生混凝土.再生混凝土是建筑材料的循环再利用,是与生态环境发展相协调的重要一部分,也 符合国家的可持续发展战略.本文主要讨论再生混凝土基本性能,探讨再生混凝土应用工程的发展前景。

1、再生混凝土研究现状

1.1国外研究现状国外对于再生混凝土的研究比较早,可以追溯到二次世界大战期间,连年的战争破坏了大量的建筑物,同时也产生了大量的废弃物,因此许多欧洲国家均不同程度地面临着如何处理废弃物的问题[2].20世纪50年代,苏联和德国为了处理大量废弃混凝土同时为城市重建提供新的原材料,相继开展了再生混凝土技术的研究工作.1977年日本政府制定了JIS TR A 0006《再生骨料和再生混凝土使用规范》;1991年日本政府又制定了《资源重新利用促进法》,规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾,必须送往“再生资源化设施”进行处理。

对于废弃物再利用,美国政府也制定了《超基金法》,规定:“任何生产有工业废弃物的企业,必须自行妥善处理,不得擅自随意倾倒.”这个规定给再生混凝土的发展提供了操作依据和法律保障.

1.2国内研究现状

我国对再生混凝土的研究工作起步相对较晚,目前还停留在实验室研究阶段,不过政府对再生混凝土研究工作相当重视,相继投入了不少的资金,也取得了一些成果.同济大学对再生混凝土技术进行了大量的研究工作[2-3],包括再生混凝土的强度和工作性能、废弃混凝土破碎及再生工艺研究、再生混凝土耐久性研究、再生混凝土梁柱试验研究、再生混凝土框架节点试验研究、再生混凝土框架结构抗震性能的研究等.2007年同济大学编写了地方标准《再生混凝土应用技术规程》(DG/TJ 08-2018-2007),为再生混凝土的应用提供了技术指导。

另外,中科院、东南大学、浙江大学和北京工业大学等相关科研单位也对再生混凝土开展了大量的研究工作,并开发了相关的再生混凝土技术。

2、再生混凝土性能特点

2.1物理力学性能东南大学陈亮等对再生骨料混凝土技术开发与研究的最新进展进行了综述与对比分析[3],分析结果表明再生混凝土的破坏过程和破坏模式与普通混凝土基本一致.从破坏形态来看,再生混凝土的破坏基本上始自粗骨料和水泥凝胶体面的黏结破坏,再生混凝土的长期抗压强度发展规律与普通混凝土有所差异.分析还指出,全部采用废混凝土作骨料的再生混凝土与相同配合比的普通碎石混凝土相比,抗压强度降低9%,抗拉强度降低7%,抗压弹性模量降低28%,抗拉弹性模量降低34%,说明再生混凝土脆性降低,韧性增加.而全部采用废弃混凝土作骨料的再生混凝土较相同配合比的普通混凝土极限拉应变增大28%,拉伸弹模降低34%,抗压强度比有所增加,说明再生混凝土的抗裂性能较好。

中国科学院武汉岩土力学研究所骆行文等通过一系列试验,分析研究了不同再生混凝土取代率对静力力学性能的影响,研究了再生混凝土声波传播特征参数随再生混凝土轴向压缩变形的变化规律[4].指出随着再生混凝土取代率的增加,再生混凝土的应力峰值在减小,再生混凝土的弹性模量和变形模量也在降低.分析还表明再生混凝土声波传播速度随着再生混凝土的轴向压缩变形先增大后减小,在再生混凝土轴向压缩过程中,超声波在再生混凝土中波幅先增大后减小。

同济大学肖建庄通过不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的单轴受压应力应变全曲线试验,分析了再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力应变全曲线形状和再生混凝土抗压强度、弹性模量、峰值及极限应变的影响[5].研究表明,再生混凝土的应力应变全曲线的总体形状与普通混凝土的相似,但曲线上各特征点的应力和应变值有所区别;再生混凝土的棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值高于普通泥凝土;再生混凝土的峰值应变大于普通混凝土;再生混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土.分析还指出再生混凝土应力应变全曲线的上升段和下降段可以分别用3次多项式和有理分式分别进行拟合。

浙江大学徐亦东等采用优质矿物掺合料和高效减水剂成功配制出C40—C60高性能再生混凝土,并采用电液伺服压力试验机对高性能再生混凝土进行单轴受压试验,测得其应力应变曲线并进行理论分析,总结出了再生混凝土单轴受压应力应变全曲线的数学表达式,与试验结果吻合较好[6-7]。

西班牙加泰罗尼亚理工大学M.Etxeberria等设计4种不同的再生混凝土粗集料取代率,通过4种混凝土的搭配比例来得到相同的抗压强度,分析了再生混凝土的力学性能[8].试验中,回收集料处于吸水状态,但不饱和,以控制新拌混凝土的性能、有效水灰比和更低的强度偏差.结果表明采用中低抗压强度的集料生产再生混凝土,其必要性已被证实归结于水泥的用量,测定了再生混凝土相对较低的弹性模量,此结果验证了几位学者提出的数学模型的有效性。

葡萄牙里斯本理工大学N.Fonseca等通过不同的养护条件分析了再生混凝土的物理力学性能,分析了再生混凝土的抗压强度、劈裂强度、弹性模量和磨耗值,分析结果表明影响再生混凝土物理力学的养护条件大体上跟普通混凝土一致[9]。

意大利马尔凯理工大学Valeria Corinaldesi等采用取代率为30%的再生集料配制再生混凝土,分析了梁柱结合处再生混凝土在周期荷载下适用于结构的可行性[10].当取代率为30%时,再生混凝土与普通混凝土有几乎相同的抗压强度,然而,再生混凝土的抗拉强度、劈裂强度和弹性模量比普通混凝土偏低.基于周期荷载试验结果,通过参数裂缝类型、分布能、延展性和设计值来评价梁柱结点处的性能,结果显示,利用再生混凝土浇筑的结点具备充足的结构性能。

2.2耐久性能

武汉大学刘数华、饶美娟对再生混凝土的变形性能主要包括弹性行为、干缩与徐变、温度变形性能,再生混凝土的耐久性包括渗透性、抗冻耐久性和抗化学侵蚀性能[11].对再生混凝土的变形性能和耐久性能进行深入分析,结果表明,再生骨料对再生混凝土变形性能和耐久性能虽有不同影响,但亦可满足于工程应用。

湖南省高速公路管理局龚先兵和长沙理工大学刘朝晖、李九苏对道路再生骨料混凝土的耐久性进行系统试验研究,包括抗硫酸盐侵蚀试验、抗冻性试验和干缩性试验,结果表明,再生骨料混凝土的耐久性能能够满足道路工程的需要[12]。

浙江大学徐亦冬,沈建生根据再生骨料的特性并结合当今的研究热点“高性能混凝土”技术,使再生混凝土向高性能化的方向发展[13].研究表明,尽管再生骨料属于低品质骨料,但通过将粉煤灰、矿渣及硅灰等矿物掺合料应用于再生混凝土中,充分利用粉体的优化组合以及界面强化效应,可使再生混凝上具有良好的工作性及较高的强度等级。

安徽水利水电学院的魏应乐对再生混凝士的抗渗性、抗冻融性、抗碳化、氯离子渗透性、硫酸盐侵蚀、耐磨性进行了分析,并提出了减小水灰比、掺加粉煤灰、采用二次搅拌工艺、减小再生骨料最大粒径、采用半饱和面于状态等改善再生混凝土耐久性的措施[14].研究结果表明,再生混凝土的抗渗性、抗冻融行、抗硫酸盐侵蚀性、抗氯离子渗透性和耐磨性均较普通混凝土弱。

美国威斯康星大学麦迪逊分校A.Gokce等在中干试验环境下,对引气型再生混凝土和非引气型再生混凝土进行自由状态下冻融耐久性试验[15],结果表明,直接冻融坚固性试验为判断再生混凝土集料的坚固性提供了更为实际的试验条件,硫酸盐坚固性试验不能预测再生混凝土集料的冻融难易程度。

英国诺桑比亚大学Alan Richardson等基于质量损失和极限抗压强度2个指标,采用对比试验,对再生混凝土的冻融耐久性试验进行研究[16],结果表明,再生混凝土与普通混凝土几乎有着相似的耐久性,原因归结于在分批前对再生集料仔细的选择和处理.耐久性是材料的一个重要指标,再生集料需要被大量的测试以便用于工业生产,本文表明了未来应用的可能性。

2.3抗剪性能

广西大学黄莹、邓志恒等通过对四点受力等高变宽梁进行剪切试验,探讨水灰比相同的条件下,再生骨料取代率对再生混凝土剪切性能的.影响[17].研究表明,再生混凝土剪切破坏形态和普通混凝土相似,但其抗剪强度和变形能力均低于普通混凝土.在对再生混凝土抗剪强度、剪切变形和剪切模量分析的基础上,绘制了再生混凝土的剪应力应变曲线,建议了剪应力应变曲线方程和剪切模量的计算公式。

广东省建筑科学研究院黄健和同济大学建筑工程系肖建庄、雷斌对影响再生混凝土梁抗剪承载力的各因素作了定性分析,得出再生混凝土梁抗剪机理,包括剪跨比、混凝土强度及配箍率在内的诸多因素对再生混凝土梁抗剪承载力的影响趋势与普通混凝土梁基本一致的结论[18].同时指出增大荷载分项系数可明显提高再生混凝土梁抗剪可靠度指标,但在配箍率较小时,荷载分项系数提高至1.5时再生混凝土梁抗剪可靠度也不能满足可靠度要求.增大再生混凝士抗压强度平均值,使其标准值达到与普通混凝土相同的水平,再生混凝土梁的抗剪可靠度均可满足规范要求,这是提高再生混凝土梁抗剪可靠度指标的最佳途径。

西安建筑科技大学刘丰、白国良等试验采用等高变宽梁,考虑混凝土强度等级和再生骨料取代率,研究了再生混凝土梁的抗剪强度和变形及其发展规律[19],得出了再生混凝土梁抗剪极限承载力与取代率没有直接关系的结论,同时还得出再生混凝土梁的切应力主应变曲线接近直线,试验所得抗剪强度相对普通混凝土较低的结论。

郑州大学的张雷顺通过13根再生混凝土梁与普通混凝土梁的对比试验,对再生粗骨料取代2.4抗震性能同济大学建筑工程系的肖建庄、朱晓晖完成了3种不同再生粗骨料取代率再生混凝土框架边节点在恒定竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究[23],指出再生混凝土节点的破坏过程与普通混凝土相类似,虽然再生混凝土节点的抗震性能略低于普通混凝土,但再生混凝土节点的延性等抗震性能仍满足相应抗震设防要求,说明再生混凝土可用于有抗震设防要求的框架节点中。

同济大学结构工程研究所的孙跃东等通过对3榀1∶2比例框架模型在不同的竖向轴压荷载和水平低周反复荷载作用下的抗震性能的对比试验,研究了再生混凝土框架在低周反复荷载作用下以及不同轴向力作用下对再生混凝土框架抗震性能的影响[24].结果表明,再生混凝土框架,在不同轴力和低周反复荷载作用下,其受力特性、破坏形态和破坏机制没有明显的差别,破坏机构均表现为明显的“强柱弱梁”类型;再生混凝土框架具有较好的抗震性能,结构进入弹塑性阶段后,框架的滞回曲线均比较丰满,表明框架都具有良好的耗能能力;框架的位移延性系数为3.76~4.34,表明框架延性良好,再生混凝土框架的位移延性小于普通混凝土框架,随着轴向荷载的增加,框架的延性降低。

北京工业大学建筑工程学院的张建伟、曹万林等进行了7个剪跨比为1.5的中高剪力墙低周反复荷载试验研究[25],在试验的基础上,分析了各剪力墙的承载力、延性、刚度、滞回特性、耗能及破坏特征.研究表明,再生细骨料掺量的增加,使再生混凝土中高剪力 墙的抗震性能有所降低以及随着配筋率的提高,其承载力、延性、耗能能力有所提高.同时指出轴压比的提高,使再生混凝土剪力墙的承载力提高,弹塑性变形能力降低。

北京工业大学的尹海鹏等进行了1根普通混凝土柱和3根不同取代率的再生混凝土柱模型的低周反复荷载试验研究[26],模型按1/2缩尺.试验结果表明,随着再生骨料取代率的增加,其混凝土的弹性模量明显减小,试件初始刚度明显下降、承载力呈下降趋势、耗能值下降,抗震能力呈下降趋势,并指出再生混凝土柱可用于多层结构轴压比较小的柱的抗震设计。

3、存在问题及应用前景

3.1存在问题最近几年再生混凝土研究工作取得了一些成就,不过,鉴于再生骨料自身的局限性和目前我国对再生混凝土利用的实际情况,还存在一些障碍和不足,主要表现在以下几个方面。

(1)目前合适的处理废弃混凝土的设备与相关技术较少,对废弃混凝土再生利用的认识还不到位.

(2)废弃混凝土来源广泛且非常复杂,如何合理分级处理是需要解决的关键问题。

(3)相应的标准规范太少,实际操作时比较困难,目前还难以大面积推广。

3.2应用前景

再生骨料混凝土与普通混凝土相比,虽然在物理力学性能等指标上稍有逊色,但毋庸置疑的是,再生混凝土具有广阔的应用前景.具体应用时,可根据结构所处的部位进行选择性替代[27-28].对于主要的承重结构,再生粗骨料取代率可以适当减少,设定限值或容许范围.对于一般结构工程,例如人行道板、桥梁护栏、防护砌块和其它附属结构,取代率可根据情况适当增大。

摘要:

为了有效减轻不断增加的废弃混凝土带来的环保压力,减少资源浪费,建议对废弃混凝土回收处理成再生骨料,部分或全部代替天然骨料来配置再生混凝土,使废弃混凝土变成土木工程领域的绿色资源。文章从再生骨料生产工艺、性能,再生混凝土物理性能、力学性能及其耐久性等方面介绍了再生混凝土技术在国内外的研究进展,主要从材料、结构、力学性能,耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的问题,指出了需进一步深入研究的方向,为再生混凝土技术在科研与工程应用中提供参考意见。

关键词:

再生混凝土;再生骨料;力学性能;耐久性

1、再生混凝土简介及其研究的必要性

再生混凝土(Recycled Concrete),是指将废弃混凝土块经裂解、破碎、清洗与筛分后,制成混凝土骨料,部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。它是再生骨料混凝土(Recycled Aggregate Concrete,RAC)的简称。

近年来,我国建筑垃圾逐年上升,建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%~40%,其中主要是废弃混凝土,这些垃圾严重影响了城市生活环境,造成了很大的环境污染。目前国内处理这些废弃混凝土的方法有两种:一、运往郊外堆存。这会成为新的垃圾源,显然不可取;二、作为回填材料简单地使用。这会浪费资源,不符合我国建设资源节约型社会要求。据估计,2008年发生的汶川特大地震,产生的建筑垃圾约3亿吨,地震所造成的建筑垃圾量远远超过中国每年建筑施工所产生的建筑垃圾的总和,地震所造成的建筑垃圾量十分庞大,如何对其进行资源化利用,是摆在我们面前的一个新的课题,也是一个挑战。再生混凝土技术是一个很好的解决方法,通过对废弃混凝土的再加工来恢复其原有性能,形成新的建材产品,从而既能对有限的资源进行再利用,又解决了部分环保问题。这既是发展绿色混凝土,实现建筑资源环境可持续发展的重要途径,也是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现。

2、再生骨料的生产工艺及性能

2.1 再生骨料的生产工艺

对废弃混凝土进行充分再利用的前提是要保证再生骨料生产工艺是经济可行的。再生骨料的生产需要解决一系列问题,包括对废弃混凝土块或钢筋混凝土块的回收、破碎与筛分等。简单的混凝土破碎及筛分工艺如图1所示。

2.2 再生骨料的性能

经过破碎处理的废弃混凝土,生产出的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂浆,这些水泥砂浆大多独立成块,只有少量附着在天然骨料的表面,导致了再生骨料密度小,吸水率高,粘结能力弱的特点。一般地,再生骨料棱角较多,表面比较粗糙。对废弃混凝土块进行再生破坏过程中,由于积累了损伤,会使再生骨料内部产生大量的微裂纹。研究表明,同天然骨料相比,再生骨料孔隙率较高,密度较小,吸水性增强和骨料强度较低。

3、再生混凝土物理性能及力学性能

3.1 再生混凝土物理性能

由于再生骨料的表观密度比天然骨料小,因此再生混凝土的密度比普通混凝土低。随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土的密度有规律地减小,如果再生混凝土全部采用再生骨料,则其密度比普通混凝土相比,降低了7.5% 。再生混凝土有自重低的特点,这能降低结构自重,提高构件的抗震性能。同时,由于再生骨料孔隙较高,使得再生混凝土具有良好的保温性能。

3.2 再生混凝土的强度

再生混凝土的强度与基体混凝土(相对于再生混凝土而言,用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土)的强度、再生骨料破碎工艺、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相关。由于基体混凝土的强度等级、使用环境各不相同,裂解、破碎的'工艺及质量控制措施的差异,导致再生混凝土强度变化的规律性不明显,不同的研究者所得的结论也有所差异。Hansen的试验结果表明,随着基体混凝土强度的降低,再生混凝土的强度也下降。一般情况下,再生骨料混凝土的抗压强度基体混凝土或相同配比的普通混凝土的抗压强度更低,降低范围为0%-30%,平均降低15%。邢振贤等全部采用废弃混凝土再生骨料制作出再生混凝土,指出再生混凝土的抗弯强度约为基准混凝土强度的75%-90% 。和配合比相同的基准混凝土相比,抗压强度降低了9%,抗拉强度降低了7%。

应该注意的是,再生骨料表面包裹着水泥砂浆,使再生骨料与新的水泥砂浆之间弹性模量基本一样,界面结合可能得到一定的加强。以此同时,再生骨料表面的大量微裂缝会吸入新的水泥颗粒,使得接触区的水化更加完全,最终形成致密的界面结构。由于界面结合得到加强,一定程度的补偿了因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化。

3.3 再生混凝土的弹性模量

由于再生骨料中有大量的老旧砂浆附着于原骨料颗粒上,导致再生混凝土的弹性模量通常较低,一般约为基体混凝土的70%-80%。再生混凝土弹性模量低,变形大,因此它的抗震性能和抵抗动荷载的能力较强。水灰比对再生混凝土的弹性模量影响较大,当水灰比由0.8降低到0.4时,再生混凝土的抗压弹性模量增加33.7%。

3.4 再生混凝土的干缩与徐变

再生混凝土的干缩量和徐变量比普通的混凝土增加了40%-80%。再生骨料的品质、基体混凝土的性能以及再生混凝土的配合比决定了干缩率的增大数值。Yamato等人研究表明,当天然骨料与再生骨料共同使用时,再生混凝土的干缩率会增加;水灰比增加时,再生混凝土的干缩率也会增加。

4、再生混凝土的耐久性

4.1 再生混凝土的抗渗性

与混凝土渗透性有关因素主要分为两类。

(1)混凝土拌和料的组分、拌和物配合比以及工艺参数,即拌和料的制备、成型和养护等;

(2)混凝土随时间而发生的变化,即在外部环境、结构应力、流体性能和渗透条件等因素作用下,混凝土内部发生的物理和化学变化。

由于再生骨料的孔隙率较大,因此再生混凝土的抗渗性比普通混凝土低。但是往再生混凝土里掺加粉煤灰之后,由于粉煤灰能使再生骨料的毛细孔道细化,因而很大地改善了再生混凝土的抗渗性。

4.2 再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性

再生混凝土的孔隙率及渗透性较高,它的抗硫酸盐侵蚀性比普通的混凝土差。同样的,往里面掺加粉煤灰,能够减少硫酸盐的渗透,使其抗硫酸盐侵蚀性有较大改善。

4.3 再生混凝土的抗裂性

与普通混凝土相比,再生混凝土极限伸长率增加了27.7%。再生混凝土弹性模量较低,拉压比较高,因此再生混凝土抗裂性比基体混凝土更好。

4.4 再生混凝土的抗冻融性

再生混凝土的抗冻融性比普通混凝土差。Yamato等人研究表明,再生骨料与天然骨料共同使用时或者减小水灰比可提高再生混凝土的抗冻融性。

5、结语

通过对再生混凝土的研究,我们得出以下结论与建议,希望能够引起行业或者有关部门的重视。

第一,再生混凝土技术可以从根本上解决废弃混凝土的出路问题,既能减轻废弃混凝土对环境的污染,又能节省天然骨料资源,具有显著的社会、经济和环境效益,是发展绿色混凝土的主要途径之一,符合我国可持续发展战略的要求。

第二,在工程应用研究中,不单要对如何提高再生混凝土的强度进行研究,而且还要对其耐久性如抗渗性、抗裂性等加强研究,来逐步提高再生混凝土的性能。

第三,同普通混凝土相比,再生混凝土的配合比设计和施工工艺均有许多不同之处,应区别对待。

第四,对再生混凝土进行合理设计,基本上能够达到普通混凝土的性能要求。为了更好地推广应用再生混凝土技术,我们还需要对其结构性能(抗弯,抗剪,抗冲切及抗震等)和设计方法多加强研究。

第五,再生混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面有重大差异,按照现行普通混凝土的标准、规程等显然是有许多不足之处的;另一方面,国内的水泥、骨料与国外使用的水泥、骨料在成分和性能上差别也较大,因而更不能直接使用国外的相关标准。因此,建议结合再生骨料分级情况,尽早制定出适合国内情祝的再生混凝土的有关标准和规程。

第六,通过对再生混凝土的经济性进行综合研究,在我国广泛推广应用再生混凝土,同样需要xx积极的产业政策扶持和国家的法律法规保障。

参考文献

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[2] 吴中伟.绿色高性能混凝土与科技创新[J].建筑材料学报,2011 (01):1~5.

[3] 邢锋,冯乃谦,丁建彤.再生骨料混凝土[J].混凝土与水泥制品, 1999(02):10~13.

[4] 孙跃东,肖建庄.再生混凝土骨料[J].混凝土,2014(06):33-36.

[5] 邢振贤,周日农.再生混凝土性能研究与开发思路[J].建筑技术开发,2005,25(05):28-31.

建筑垃圾配制再生混凝土的试验具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。近些年来,我国大规模的现代化建设,带来了建筑业的蓬勃发展,每天都有旧建筑物被拆除,新建筑物在兴建,但同时也产生了大量的建筑垃圾。将废弃的建筑垃圾(废混凝土块、废砖、废砂浆)作为一种资源,经裂解、破碎、清洗和筛分等加工处理,可以得到再次用于生产混凝土的骨料--再生骨料。用再生骨料部分或全部代替天然骨料配制得到的混凝土称为再生混凝土。建筑垃圾废料只有再循环利用才能变废为宝,产生良好的经济价值和社会效益。本文通过对再生骨料混凝土的试验研究,旨在探讨利用建筑垃圾替代粗骨料配制中等强度混凝土的可行性,以促进本地区再生骨料混凝土在土木工程中的推广和应用。1 试验原材料原材料包括:太行山水泥有限公司生产的太行山牌42.5普通硅酸盐水泥、细骨料(普通河砂,级配良好,细度模数为2.1,属细砂)、天然粗骨料碎石(粒径范围为4.75mm~31.5mm,连续级配)、再生粗骨料采用废弃混凝土块和砖块经破碎加工而成,选取粒径范围4.75mm~20mm,连续级配、石家庄产GK-300聚羧酸高效减水剂、自来水。2 试验方案建筑垃圾用作粗骨料配制再生混凝土的参数较多,影响因素较为复杂,光凭经验已不能科学地安排试验并选取最佳配合比。因此,为达到减少试验次数,缩短试验周期,迅速找出各影响因素内在规律的目的,本文采用正交试验设计方法对再生骨料混凝土的配合比进行了设计。在水泥品种相同的情况下,主要研究再生粗骨料掺量、水灰比和外加剂掺量等因素对再生混凝土抗压强度、坍落度的影响。首先要确定控制试验的主要因素,在试验中选取3个因子、3种水平。按正交表L9(34)安排试验,以探讨水灰比(因素A)、再生粗骨料(建筑垃圾)掺量(因素B)和外加剂掺量(因素C)3个主要影响因素对再生骨料混凝土强度的影响规律,通过试验结果分析,以指导再生骨料混凝土配合比的优化设计。3 试验结果分析与评价由试验结果分析可知:(1)各因素对指标的影响次序 从表3中可看出,极差的大小顺序为A>B>C,即各因素对试验结果影响程度由高到低的顺序为A>B>C,因而,对再生混凝土28d抗压强度大小的影响顺序是水灰比、再生粗骨料掺量、外加剂掺量。其中水灰比为主要影响因素,外加剂掺量对再生混凝土28d抗压强度有一定影响。(2)各因素最佳水平 因素A处于主要地位,首先选择水灰比的最佳水平,从极差分析可以看出,A1的效果最佳,故确定为A1;其次为C,外加剂掺量的影响较大,C3的效果最好,故确定为C3;最后为B,建筑垃圾粗骨料掺量,B2为最佳水平。(3)最佳组合 最佳配制方案为A1B2C3,即水灰比为0.35,建筑垃圾粗骨料掺量为30%,外加剂掺量为1.0%。4 结论(1)再生粗骨料的掺量为30%时是最佳掺量,但随着再生粗骨料掺量的继续增大,混凝土强度下降。(2)通过合理的配合比设计配制出了28d强度达49.0MPa的再生骨料混凝土。(3)随着水灰比的增大,再生骨料混凝土的强度下降。(4)在水灰比相同的情况下,随着外加剂掺量的增加,再生混凝土的强度提高。(5)从再生混凝土破坏的断裂面可以看出:再生骨料的强度较低,但与水泥石之间的粘结较好,优于天然骨料。建筑垃圾中砖的含量对再生混凝土的性能影响很大,虽然试验室的试验结果表明建筑垃圾再生混凝土强度的离散性并不大,但由于试验规模有限,当建筑垃圾中废混凝土和废砖交错在一起进行大规模破碎时,对于加工出的骨料质量的稳定性以及质量优劣的评定,还需要大量的试验并进一步探讨研究。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:

生态混凝土的应用论文参考文献

生态混凝土是采用特殊级配的集料和胶凝材料,在力学性能满足工程使用要求的同时,形成蜂窝状的结构,实现其多孔连续的特征,具有良好的透水性和透气性,植物能在其中生长,应用于河湖生态护坡,营造生物多样性的生境。生态混凝土护坡仿效自然岸坡,主要利用其自身的重力、构件间的锚固以及植物的根系“加筋”作用,保障河流岸坡安全与稳定,同时作为河湖水体和陆地之间物质、能量、信息交换的纽带,为河岸带动物、微生物提供了栖息繁衍的生境以及植物生长的基质,增强了水体自净功能,修复了脆弱的生态环境。岸坡是河流、湖泊生态系统的重要组成部分,其护砌方式必然对生态系统产生影响,因此在可控条件下研究生态护坡护砌方式的生态效应对于开发生态堤岸构建技术非常重要。

1.生态混凝土原理及构造

现浇透水·植生高强生态混凝土通过加入一定量的添加剂,提高了水泥浆体的黏聚力和水泥浆体与骨料的黏附力,使水泥浆体不会因坍落而堵塞生态混凝土下部结构的孔隙,确保孔隙在生态混凝土整体结构中的有效形成、强固和均匀排布。其具有理想的透水系数和相当的强度,满足过滤及植物生长的需求,同时满足堤坝加固修复要求。

现浇透水·植生高强生态混凝土技术除了保障高强护堤作用外,还由于其生态混凝土材料自身的多孔性和良好的透气透水性,在形成坡坝整体卓越的反滤效果、消除静水压力,从而确保堤体长期稳定的同时,进一步与环境问题相结合,协调生态环境,降低环境负荷,保存与提高环境景观,实现植物和水中生物的生长,起到改善景观、净化水质和完善生态系统的多重功能,真正实现生态混凝土有益于生态环境、美化自然的目的。

坡面覆盖工程的标准构造——框架构造。框架是现场浇筑的混凝土构造,其中常水位50cm以上为植生型生态混凝土护坡,以下为透水型生态混凝土护坡。框架是将坡面和生态混凝土结合成一体化的构造,因此,考虑到构造物的重要性和生态混凝土的厚度(t=10cm)等因素,框架的断面形状为最小厚度20cm以上。

生态混凝土护坡分为现浇式和预制构件式。现浇生态混凝土护坡要求河湖岸坡较为平整,能提供较大的施工作业场地,并有养护条件,而且固化后生态混凝土的最大孔径仅为毫米级,不具备大型植物生长的空洞,绿化方式也仅限于液压喷播或铺草皮等。生态混凝土预制构件式护坡突破了现浇式护坡的局限,其孔隙率为20%~35%,具有一定的强度(15~25MPa),并预留较大的孔洞,用于栽植植物,施工方便,适用范围广。黄浦江生态护坡构建采用了生态混凝土预制单球组合、16球联体砌块、圆孔形砌块及矩形砌块四种砌块的护砌方式。

单球组合。单球直径250mm,在球中预留x、y、z三维方向的通孔,球成型后用Φ8钢筋(需防锈蚀处理)进行连接,球体之间形成长度约100mm的方孔,如图10-5(a)所示。多层铺装时,球层与球层之间也可以用钢筋连接,以增加护坡稳定性,装配简单灵活。

16球联体砌块。球联体砌块由上部16个半球体和下部16个圆台组成,中间用多孔混凝土自然连接且预留了9个直径80mm的圆柱形孔洞,如图10-5(b)所示。砌块高度250mm,护坡面积1m2,砌块与砌块通过预留的连接件进行连接,块体质量较大,护坡稳定。

圆孔型砌块。采用新型的几何结构,外形尺寸为500mm×330mm×250mm,在砌块中间预留了三个直径80mm的圆柱形孔洞。组合护坡时,砌块之间也产生直径约为100mm的孔洞[图10-5(c)],为较大植物的生长预留足够的空间,砌块之间的连接缝也可生长植物。

矩形砌块。外形结构、尺寸与圆孔型砌块相同,成型模具简单,砌块中心没有预留孔洞,只是在砌块护砌组合时,产生直径约为100mm的孔洞,如图10-5(d)所示。用于栽植植物,其孔隙率低于圆孔形砌块,但砌块质量大,护坡稳定。

2.生态护坡构型

下面以黄浦江为例说明生态护坡构型。

(1)生态护坡结构

黄浦江水流具有涨落分明的特点,属于不规则的半日型感潮河流,其生态护坡示范工程位于黄浦江源水厂临江泵站取水口两侧。黄浦江生态护坡的建设有利于岸坡稳定、修复和重建取水口处江岸的生态环境,改善原水水质。由于黄浦江水流较快,一天两次潮汐的江水混流,水体与坡面的交互时间短,300m长的生态护坡对于江水水质改善效果不甚明显。因此不同护砌方式生态护坡的生态性能主要从覆土保持能力、植被生长状况及护坡稳定性等方面予以探讨。

图10-5 生态混凝土预制护坡构件

(尺寸单位:mm)

生态护坡工程于2005年底完成坡面施工,2006年4月底开始覆土、植物植生。护坡总长度为300m,坡面宽度15m,设计潮高水位3.44m,潮低水位1.20m,坡顶高程设计为4.5m,坡底高程设计为2.5m(以上高程均相对于上海吴淞0点),设计坡度1:7.5,护坡断面如图10-6所示。为比较不同护坡构件的护坡生态效应,分别采用上述四种砌块,各类砌块护砌方式的护坡长度为60~90m不等。

图10-6 黄浦江生态护坡断面图

(2)覆土及植被建植

植被植生前,生态护坡坡面及砌块孔隙间应覆土填实,以诱导植物根茎贯通孔隙生长。覆土原则上就地选取地表层20cm厚的土壤,覆土厚度不低于球或砌块的顶端。覆土后,不宜立即植被植生,应放置20d左右,雨水浇灌及自然风化使土壤密实。另外,土壤一般呈弱酸性,可以中和生态混凝土的碱性,使之更适宜植被生长。根据生物多样性理论,物种的多样性会使生态系统的网状食物链结构更加复杂,使生态系统更趋向稳定,故植物物种的选择应多样化,促使处于平衡的生物群落容量增加,宜选择4~6种生物生态型搭配合理的植物品种进行混种,并以当地物种为主。根据黄浦江水位特征,生态坡面可分为水位变动区和水位变动以上区。水位变动区坡面宽8m,由于江水的潮汐运动,一天两次受到潮水淹没,选择美人蕉、香蒲、水葱、高芭、黄菖蒲等分区栽植;水位变动以上区坡面宽7m,除特大洪水或潮汛外,均位于水面以上,适宜种植水土保持能力较强的多年生草本植被,拦截通过坡面进入河道的面源污染,选用液压喷播的方式种植狗牙根、黑麦草。

3.护坡生态效应

(1)覆土保持能力

覆土的作用是诱导植物生长,促进植物根系延伸至生态混凝土内部,起到锚固和加筋生态坡面的功能。覆土保持能力越强,越容易促进植物生长,生态坡而的护坡能力越好。

水位变动以上区,覆土受到雨水的浇灌并自然沉降,覆土15d时,上层下降约2cm,且逐渐密实。水位变动区的覆土由于受到黄浦江潮水的冲刷,尤其在潮高水位,大型船舶通过时,水面形成冲击力大的连续型水浪冲蚀砌块及覆土。覆上15d时,单球组合、16球联体砌块由于上部为球形状,球体间覆土受到水流的抽拉,受到侵蚀,单球组合、16球联体砌块的覆土已经下沉到球体半径处,但经受冲击后的土壤更为密实,以沉积层的形式留存在球体间的孔隙内及砌块的下部,损失的土壤厚度约为原来的1/2;表面为平面的圆孔形砌块和矩形砌块,表面的覆土被侵蚀,孔洞内及砌块间的土壤留存较多,且比较密实。

通过以上分析,水位变动以上区,四种护砌方式的覆土保持能力均较好;而对于水位变动区,圆孔形砌块及矩形砌块的覆土保持能力好于球形结构的砌块。因此,单球组合、球联体砌块适用于水位变动以上区及水面相对平静的河、湖的生态护坡;对于江水冲刷严重的岸坡,适宜选用圆孔形砌块、矩形砌块等预制件构件生态护坡。

(2)草本植被生长状况

水位变动以上区的植被植生,是将草种子、保水剂、黏合剂、复合肥以及纤维覆盖物等与水按比例混合成喷浆,于2006年6月初用液压喷播机均匀喷播至生态坡面。喷播后3d,浇水养护一次;5d时,草种开始发芽,由于不受江水的干扰,各类护砌方式的植物种子发芽率基本一致;10d时,幼苗长出2~4 片真叶,然而覆土未能覆盖的砌块顶部,种子虽然有发芽,但生长几乎停滞,植株发蔫,甚至枯死。由此可见,生态混凝土护坡的植被植生必须有土壤诱导植物生根发芽;30 d时,狗牙根青苗已成长至20cm左右,而黑麦草相对矮些,植物较多地生长在球体间和砌块的孔隙内,而真正生长在生态混凝土表面的植株较少,从坡面上部来看,可以看到植物沿着砌块孔隙分布,沿球顶或砌块表面产生明显的界限;只有在覆土较厚的区域,植株分布较为均匀。60d时,植株生长至50cm左右,植物叶茎匍匐生长,已全部覆盖生态坡面,延伸的茎部已在生态混凝土表面产生新根,并向内部延伸,与此同时,生态坡面也富集了微生物、昆虫、爬行动物、两栖动物、蟹类等动物,甚至鸟类在此觅食、筑巢,形成了完整的生物链。

(3)水生植物生长状况

水位变动区选种美人蕉、香蒲、黄菖蒲、高芭、水葱等水生植物,植株粗壮,根系完整,并截去上部枝叶,保留30~40cm长的青苗,从坡底至水位变动区上限的范围内分区移栽,以考察不同植物对生态混凝土护坡的适用性。涨潮时,坡底水深1m左右,江浪对植物产生较强的冲刷作用,影响植物根系的固着。水生植物于2006年5月底移栽,植物的牛长状况见表10-5。

表10-5 黄浦江生态护坡水生植物生长状况

从表10-5可以看出:美人蕉适用于浅水区域,耐江水冲刷,栽种60d时全部开花,景观性较好;尽管黄菖蒲常年能保持绿色,预期景观性较好,但不能适用生态混凝土护坡的生境,水花生等杂草较多,而其他区域的杂草较少,甚至无杂草生长,说明长势好的水生植物对杂草生长有抑制作用;香蒲、高芭均为黄浦江当地品种,表现出较好的适用性,适用于粗放管理,但高芭景观性差,不宜多载植;水葱是被证明为水质净化最理想的水生植物,而且也能较好地适用生态混凝土护坡的生境,但景观性比不上美人蕉。

水生植物移栽80d时,依据前期各类水生植物的生长状况予以补苗和重新栽植。枯萎的美人蕉区由香蒲代替,原来黄葛蒲区上部由美人蕉代替,下部由香蒲、水葱代替。重新调整后的生态坡面,美人蕉、香蒲、水葱连城一片,加上水位变动以上区的草本植被,以及富集的生物群落,俨然勾画出黄浦江岸边的原生态景象。

(4)生态坡面稳定性

植株绿化后,即迎来汛期,生态护坡经受住了汛期雨水、潮水的冲蚀,草本植被和水生植物均能有效地保持覆土。水位变动区的下半部,砌块本身没有明显受到江水的侵蚀,砌块形状较为完整。植株移栽80d时,在实验区分别敲开未固定的各类护砌方式的砌块并连同覆上、植物、孔隙水进行现场称重,发现植物根系已经穿透生态混凝土块体,并穿入下部土层,将生态护坡与坡体基面锚固为整体,加强了坡体的稳定性。砌块前后两次的质量及变化量见表10-6。

表10-6 生态混凝土预制砌块质量 单位:kg

注:括号内的数字为质量增加倍数。

表10-6可以看出,植被植生80d时,生态混凝土砌块(含泥土、植株、孔隙水)的质量相比原始质量都有不同程度的增加。质量增加越多,表明其固土能力越强,植物生长量越大,护坡更趋于稳定。草本植被区砌块质量增加大于水生植物区的砌块质量增加,主要因为水位变动区,覆土部分被江水冲蚀,沉积土、水量含量少。4种砌块中,预制单球组合、圆孔形砌块质量增加较多,表明两种砌块护坡的生态性能较好。矩形砌块由于孔隙率较小,质量增加不多。单球组合、16球联体砌块较适于水位变动以上区的生态护坡,圆孔形砌块适应于水位变动区的生态护坡。

综上所述,水位变动区,表面平整的圆孔形砌块、矩形砌块的护砌方式覆土保持能力优于球体构型的单球组合、16球联体砌块,其中圆孔形砌块更适用于水位变动区的生态护坡。水位变动以上区,各类构型护砌方式均能有效保持覆土。单球组合、圆孔形砌块的孔隙率大,更容易促进种子发芽、生根,且16球联体砌块体质量大,护坡较稳定,适宜在水位变动以上区选用。通过植被植生实验,狗牙根、黑麦草等草本植被均能较好地适用于水位变动以上区的生态护坡。水位变动区的水生植物应优先选择香蒲、美人蕉、水葱等,适于粗放管理,其中美人蕉适于浅水区域,且景观性好,黄菖蒲等水生植物不适用生态混凝土护坡的生境。

中国知网数据,检索“植被混凝土”一词,最早提出这个概念的是胡德熙(1997年,北京市城市建设工程研究院)。人类栽花种草的历史,源溯数千年之久,而人造建材混凝土的出现,若从波特兰水泥问世起算,亦已近200年。悠悠岁月中,花草与混凝土二者皆因与人类休戚相关,都被广泛应用,无处不在。然而,与人类利益密不可分的花草与混凝土这二者本身,则因其各自的特性,却长期处于相互矛盾与对立之中:花草无法在混凝土上生存,而混凝土所到之处,亦花草俱灭。“鱼与熊掌,不可兼得”,人类似乎也已习惯于这种花草与混凝土难以共存的无奈状态了。1998年,《环境》期刊,植被混凝土是一种能在其表面上栽花种草的混凝土。该混凝土具有一定的强度,而其表面又可繁衍花草,它由作为主体的植被与其载体的被面、被床、床絮和床基等有机结合而成。2002年,《水利水电技术》中文核心期刊,许文年,刘高鹏(2002年,三峡大学)CBS植被混凝土边坡防护绿化技术是三峡大学专利技术,它是采用特定的混凝土配方和种子配方,对岩石边坡进行防护和绿化的新技术。具体做法是:先在岩体上铺上铁丝或塑料网,并用锚钉和锚杆固定,将植被混凝土原料经搅拌后,由常规喷锚设备喷射到岩石坡面,形成近10cm厚的植被混凝土;喷射完毕后覆盖一层无纺布防晒保墒,水泥使植被混凝土形成具有一定强度的防护层;经过一段时间洒水养护,青草就会覆盖坡面,揭去无纺布,茂密的青草自然生长。通过在清江高坝洲水利枢纽右岸王家冲高陡岩石坡的防护与绿化工程中的应用,证实绿化实效显著 。

常用金属材料应用领域研究论文

(材料科学)或者(材料化学前沿),你都可以从这些方面着手写啊~有很多点可以写的~

防锈应针对金属腐蚀的原因采取适当的方法。常用的方法有: [改变金属的内部组织结构] 例如制造各种耐腐蚀的合金,如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。 [保护层法] 在金属表面覆盖保护层,使金属制品与周围腐蚀介质隔离,从而防止腐蚀。如:1.在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。2.用电镀、热镀、喷镀等方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。3.用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。 [电化学保护法] 利用原电池原理进行金属的保护,设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。 [对腐蚀介质进行处理] 消除腐蚀介质,如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。 [电化学保护] 将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极,使其不受到腐蚀,所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种: [牺牲阳极保护法] 此法是将活泼金属(如锌或锌的合金)连接在被保护的金属上,当发生电化腐蚀时,这种活泼金属作为负极发生氧化反应,因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等,例如水中钢铁闸门的保护,通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋桨的舵上焊上若干块锌块,来防止船壳等的腐蚀。 [外加电流保护法] 将被保护的金属和电源的负极连接,另选一块能导电的惰性材料接电源正极。 通电后,使金属表面产生负电荷(电子)的聚积,因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。 电化学保护的另一种方法叫阳极保护法,即通过外加电压,使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。

、 捂紧自己的钱袋袋。你在产生购物欲望时一定要问自己:这个一定要买吗?这个是我现在必需的吗?这个买了对我有什么好处?回答了这三个问题你再掏钱,相信,你的开支可以减少至少30%,也就是说你已节省了30%的钱。记得钱比时间更重要,购物的时候一定要货比三家,看到新品上市千万少买,等个两三个月就会有打折,这时你再出手买就会便宜很多。2、 生活要有规划才能正确的理财。年终时,做一下来年的计划,先想好未来一年里准备购置的大件家什,然后再想想亲戚朋友的各种可能性的邀请,我们知道,所有的邀请都是以金钱作代价的,所以,一定要把这些可能打进来年的预算,然后,再来看看自己的一年收入,要确保自己的收入与开支之间的平衡是很重要的。做到心中有账有目标有预算的消费,才不会让自己捉襟见肘而心烦意燥。俗话说一钱逼死英雄汉,你再有本事只要没钱你就硬不起来。3、 一个人只要想到5年后的事情就够了,不要想得太远,否则意义不大。现在有很多人是有养老保险的,但也有一部份人还没有参加,原因是很多企业并未实施,政府部门也没有管全面,比如农民的养老问题。如果你现在是30岁的壮年,你就不用急着找某个保险公司去投保,要知道人家开保险公司这么多管理人员的工资就是你们这些投保的人出的,即使你到老了拿到他们的一点分红,也是你平常节省存进去的。交保险还不如把钱存银行,一样的,你到老了的时候也可以一点点的拿出来养老,与其把钱让别人管还不如自己管。4、 把每月需用的日用品列一明细清单,凭单进超市购物。毫无目的的逛超市是花钱的大忌。特别是女人,很多人应该都有这样的体会,在超市里看看每样货品价格不高,但由着性子一路拿过去在不经意中你会推了满满一车的货去结账,一下好几百就化掉了,如果你还是涮卡的那你更得当心,因为涮卡比付现金更容易多花钱。涮卡时的签名比一张张百元秒票在手里点出去心里感觉要轻松得多。往往很多无目的购进的物品在你的日常生活中是可有可无的,也就是说你原本是可以省下这笔开支的。5、 不吃肯德鸡麦当劳披萨等那些洋垃圾食品。大家晓得,这些食品在他们国外就是最廉价的快餐,而到了我们中国却把它当作了宝,每每一个老面包夹点鸡肉就要10多元钱,一袋薯条还要7元多,,三个烤趐也要十多元。至于那个披萨更夸张了,充其量就是我们小时候的滩面饼,还动辙就要好几十元,真是抢钱了。更何况这些食品大多是油炸的,吃了对人体没什么好处,还不如自家去菜市里买10元钱肉骨头,再来几元钱菌菇,加进点粉丝煮一锅喷香又有营养的浓汤,再添一荤一蔬两小菜,一桌色香味都不错的美味足可以确保你一家三口的营养需求了。6、 也不要吃路边地滩上的油炸品,那些油不知是从什么地方来的,也不知是炸了多久的,吃了对你肯定没有什么好处,如果是同情那些摆滩的人,那你就直接给他们两元钱,这比你吃下去一定要好得多。7、 水果里有很多维生素,对人体有利。平常买的20来元钱的水果,可以吃上一周(指普通的,如果是很高级的进口水果那就得多花些钱了),是女人,建议买点白木耳,放一点冰糖一起煮煮,跟据各人口味还可以加几个红枣,是一份很不错的滋阴养颜的保健食品,可以常吃,价格也不贵,通常的每人每天就2元钱的量也就够了,这可要比那些什么什么精效果要好得多,也没有副作用。8、 女人年纪一过40就不要太专注脸上的斑呀邹的,自然界的力量是常人不能搞拒的,与其花大价钱去美容院里做面孔,还不如泡上一杯花茶,听一段音乐或看一本休闲的书,困的时候洗个热水澡美美的睡上一觉,开开心心的生活,多交一些朋友,有闲的时候一起野外走走看看,既锻练了身体又提高了情操,一举而多得。记住,愉快的生活是最好的养颜护肤品。9、 别听那些专家的什么评论分析,都是人的,现在股市低迷,那些狼们真想着让你们进去他们就正好逃出,所以,有钱你也别炒股,好好的看好你的钱,别让那些别有用心的人出去。要知道,专家专家就是用砖拍你脑袋的家伙。10、 对自己的家人要好一点,特别是有老人的家庭,人都是要老的,现在对他们好就是以后你的小辈对你的好,这些都是做人的道理,有时间就都陪他们说说话,要知道,老人比你多活了几十年,虽然,有些科技方面的他们会落后,但他们的一些生活经验一定要比我们来得丰富。

一直从事金属材料的研究,对金属材料的制备、性能和应用等方面可以说很熟悉,联系日常生活中的那些事儿,越来越感觉到金属材料的许多行为和生活中很多事情是源自同一个道理。先举一个最容易理解的材料行为和婚姻的关系,本来这是两个风牛马不相及的问题,所以他们之间的联系大家可以慢慢品品。从头说起,先说说材料和恋爱,以钢铁材料为例来说吧,纯铁由铁矿石经过高炉炼铁,再经过各种不同电炉的纯化,如同一个孕育而生的新生儿逐渐地成长,再经过材料学家或冶金学家职业红娘的研究撮合,撮合的过程如同恋爱一般,门当户对,志同道合同样重要,只有经过热恋高温的熔化才能形成稳定的钢铁家庭。例如纯铁和朴实的碳结婚形成一对对不同类型的碳钢家庭,这是钢铁材料家庭中最常见的组合,铁主外,碳主内,虽然碳对家庭参股少,但是碳却渗透到铁的晶胞中了,女人当家,实权在握,可是高碳钢虽硬但也很脆。为了吸引更多人的眼球,提高钢铁家族的知名度,必须有明星,名字很关键,绯闻也关键,炒作更关键,于是钢铁也开始炒作一夫多妻制度,随着小三小四们的介入,各放异彩,形成了一批有代表性的钢种明星,英雄的耐热钢、引人注目的不锈钢、行业标兵耐候钢等等。有结婚就有离婚,材料的断裂如同婚姻的破裂都是裂的问题,材料断裂的原因可能来自拉力或压力,从表面或内部缺陷处产生裂纹逐渐扩展而断裂,韧性好的材料会产生塑性变形然后慢慢断裂,而脆性材料则干脆利落直接断裂;婚姻的破裂的原因来自家庭和外界的诱惑力(情人,金钱,权力等)或压力(父母,工作等),从家庭生活中一些鸡皮蒜毛的小事或以前的陈年旧账开吵,让夫妻关系逐渐恶化,破裂的速度基于两口子感情基础好坏,感情好的拖了好多年才离婚,而基础差的直接离,刚结婚就离婚的也比比皆是。如果没有以上的各种压力或诱因,材料会恢复原样,而两口子重归于好,即使偶尔拌拌嘴,也是床头吵架床尾和,还可以通过二次蜜月度假对婚姻进行一次退火热处理来缓解危机。还有一种阻止材料断裂的情况,例如大家见过汽车挡风玻璃有裂纹时的处理方法是在裂纹处钻个孔,把裂纹尖端扩大成孔,就保证了裂纹不再继续扩展。而对存在潜在危机的婚姻同样管用,例如如果这时候夫妻其中一方突患重病,很大情况下夫妻俩会重新走在一起,同心协力战胜病魔。这个患重病就如同玻璃上钻的孔,扩大的矛盾掩盖了最初的小矛盾。材料最终要断裂,如果还想用,可以焊在一起,但是焊接造成焊缝和热影响区的存在,性能总不如以前。对婚姻而言,离婚了又没有合适的,孩子需要一个完整的家庭,搭伙过日子最方便的就是复婚,但是破镜复原后,裂缝始终是存在的。换言之如果材料断裂后另找一块其他金属焊在一起,搭配不当,很快就会再断。同理半路夫妻能产生爱情火花的毕竟很少,肯定不如原配的好。而最彻底的解决办法对材料而言是回炉重熔,经过高温的熔化,重新锻造成崭新的材料。对破裂的婚姻,离婚后的夫妻如果能够再经历一番爱情的磨练,相信他们的婚姻也会坚如磐石。说完了材料和婚姻,其实材料的很多行为都和生活息息相通,限于篇幅,简而述之。例如材料的疲劳行为和人的疲劳,材料的耐蚀性和人的抗诱惑性,材料的硬度和人的志气或骨气等,人的素质如同材料的性能一般,好的材料性能是经过多次冷热加工的锤炼获得,而其中一个微小的夹杂物就可能成为致命的硬伤,而我们何尝不是如此呢,希望能不断纯化我们自己的心灵而无坚不摧!

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