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砖混类再生集料负压强化技术及工艺参数研究

杨振宇  
【摘要】:基础建设大步向前,废旧建筑垃圾日益增多,国办发[2013]1号《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》,其中明确要加快建筑废弃物资源化技术研发、编制建筑废弃物综合利用技术标准,开展建筑废弃物资源再利用。废旧建筑垃圾中占比较高的砖混类建筑废弃,废弃数量也居高不下。但该材料强度低、耐久性差仍然是阻碍其充分再利用的缺陷。本文提出一种负压式的注浆技术,设计出一种真空压浆设备,并通过调整各种工艺参数分析砖混颗粒的性能变化规律,从而确定规模生产时的技术控制参数范围以保证强化效果,使砖混类建筑废弃材料绿色回收再利用。本文针对如何提高强化砖混类再生集料性能进行了研究。首先对原材料进行性能检测与分析,明确了强化砖混类再生集料的方式是填充砖混间的空隙与红砖自身的孔隙,以填充红砖孔隙为主。针对水泥浆难以进入的红砖自身的孔隙,用负压方式处理。然后对砖混再生集料的强化机理和影响因素分析,通过针片状颗粒试验、表观密度试验、吸水率试验、压碎值指标试验以及集料的微观分析,得到了砖混再生集料强化机理,以不同的负压状态测试水泥浆的灌入状态,以表观密度试验、吸水率试验、压碎值指标试验三项试验确定,验证负压方式的可行性也确定了负压的范围。本文研究强化砖混类再生集料的试验方案,在进行原材料的检测之后,第一步利用压碎值、吸水率和表观密度为控制指标,针对单颗粒红砖在负压状态下,首先通过试验确定影响负压强化的主要因素有负压压力、负压时间、负压温度和搅拌次数。然后对影响因素的影响范围缩小,最终研究确定最佳的影响范围。结合不同变量下的微观图像,提出新的概念:灌入饱和度,验证不同因素的改变对强化集料中注浆深度的影响。宏观试验与微观观测一一对应分析,修正试验结论,得到单颗粒最佳的强化指标范围。第二步以单颗粒试验结论为基础对集料强化,在水泥稳定碎石基层试验中,验证最佳的控制指标,研发初步的强化设备。试验结论:砖混类再生集料的负压压力的最佳指标为-70Kpa;负压时间的最佳指标为11.5min;负压温度的最佳指标为53℃;搅拌方式的最佳指标为二次搅拌。本文的创新点在于,分析砖混类再生集料中红砖过度界面区状态,建立微观层面红砖孔隙与强度的定性、定量联系,切实提高强度。以再生集料制成水泥稳定再生集料试件分析力学性能,从而研究确定最佳的强化控制指标,满足道路基层相关要求。研究最佳的砖混类再生集料强化方案同时,研究出相对应的强化设备1.0版,用于实际强化工作。本文研究内容也有不足之处,在未来的研究可以从砖混类再生集料强化过程中,负压强度范围进行提升,应尽可能的在不破坏红砖结构的情况下,采用更加严密的负压设备,进行测试更高强度的真空度试验。运用大型的CT扫描仪和电镜,对圆柱形试件进行整体微观观察、观测,相信试验会有更多突破。已研究出的强化设备还需要完善,尽可能贴近工程实际需求改善。


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