【摘 要】
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随着我国可持续发展战略的实施与不断深化,建筑垃圾资源化利用的研究也在持续升温。将破碎后的建筑垃圾作为骨料制备再生混凝土,是建筑垃圾资源化利用的重要途径之一。建筑垃圾在破碎过程中会产生大量粒径小于0.16 mm的微细粉末,约占建筑垃圾总质量的15%,即再生微粉,具有一定的潜在活性。相比于再生粗骨料和再生细骨料,再生微粉的回收及应用研究并不充分。与此同时,随着我国经济的快速发展,新型工程建设项目不断涌
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随着我国可持续发展战略的实施与不断深化,建筑垃圾资源化利用的研究也在持续升温。将破碎后的建筑垃圾作为骨料制备再生混凝土,是建筑垃圾资源化利用的重要途径之一。建筑垃圾在破碎过程中会产生大量粒径小于0.16 mm的微细粉末,约占建筑垃圾总质量的15%,即再生微粉,具有一定的潜在活性。相比于再生粗骨料和再生细骨料,再生微粉的回收及应用研究并不充分。与此同时,随着我国经济的快速发展,新型工程建设项目不断涌现,对水泥基材料的性能提出了新的挑战。针对传统水泥基材料的缺点,科研人员研制了超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)。超高性能混凝土不仅具有较高的强度,其长期性能及耐久性也较为优异,然而其较高的胶凝材料用量增加了使用成本,也在一定程度上影响了工程推广。在此背景下,本文选取建筑垃圾中的废弃烧结砖制备再生砖微粉,首先对再生砖微粉进行活性激发,然后取代水泥制备超高性能混凝土,研究分析不同激发方式对再生砖微粉的激发效果,以及激发后的再生砖微粉取代率对超高性能混凝土材料工作性能和基本力学性能(抗压、抗折、劈裂抗拉强度)的影响。研究成果可为建筑垃圾资源化利用以及超高性能混凝土的推广与应用提供基础试验依据和理论指导,具有良好的工程价值与社会经济意义。主要研究结果如下:(1)采用机械激发、化学激发和高温激发后,再生砖微粉的活性指数均有不同程度提高。其中,机械激发和高温激发效果较好,活性指数最高均达到了71%,但综合考虑激发效果、能耗、经济与实际操作难度,机械球磨45 min是较为合理的激发方式。(2)再生砖微粉超高性能混凝土拌合物的扩展度为480-590 mm,工作性能良好。随着再生砖微粉取代率的增大,扩展度呈现下降的趋势,且趋势逐渐加剧,即取代率的增大会造成拌合物工作性能的下降。当取代率为10%时,再生砖微粉超高性能混凝土的工作性能最佳。(3)再生砖微粉超高性能混凝土的抗压、抗折和劈裂抗拉性能较好。28 d抗压、抗折与劈裂抗拉强度均大于120 MPa、18 MPa和11 MPa。随着取代率的增加,抗压、抗折与劈裂抗拉强度整体呈下降趋势,龄期越长,下降趋势越显著。随着龄期的增加,抗压、抗折与劈裂抗拉强度整体呈增大的趋势,取代率越大,趋势越不明显。即再生砖微粉取代率对超高性能混凝土的早期强度影响较小。取代率越高时,再生砖微粉超高性能混凝土的后期强度增长越少。取代率为10%时,再生砖微粉超高性能混凝土的基本力学性能最优。
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