轻骨料性能对界面区微观结构的影响

目的研究不同吸水率轻骨料制备的混凝土中骨料-水泥石界面区的微观形貌、水化产物的钙硅质量比、水泥石的显微硬度以及孔结构等性能参数．方法采用扫描电镜（SEM）、X射线能谱分析（EDXA）、显微硬度以及孔结构等试验手段,并与普通骨料混凝土进行对比分析．结果轻骨料-水泥石界面区各项性能均优于普通骨料,轻骨料吸水率越大、表面越粗糙,界面区水泥石结构越致密,孔结构呈细化趋势,低、中、高吸水率轻骨料-水泥石界面区显微硬度较普通骨料分别提高15．8％、79．6％和96．3％,界面增强层厚度为40～60μm,并且,中、高吸水率陶粒混凝土中,距骨料-水泥石界面-10～0μm范围内具有一个明显的内增强层．结论轻骨料性能对界面区水泥石微观结构具有显著影响,中、高吸水率轻骨料可使界面区结构得以改善．     

混凝土界面过渡区不均匀特性研究

在新拌混凝土制备过程中,因混凝土内部的微泌水效应和宏观泌水作用会对处于不同位置的骨料周围区域内产生水分的不均匀分布,进而影响界面过渡区的均匀性。利用显微硬度测试技术研究了混凝土界面过渡区的不均匀特性。结果表明,单骨料上、下以及侧面等不同界面处显微硬度值存在较大差别,其中上界面显微硬度值最大。表层骨料周围界面过渡区宽度略大于内部骨料界面过渡区;硅灰的掺加能明显改善混凝土界面过渡区的不均匀性。     

引气高性能混凝土显微结构研究

为了研究引气剂对高性能混凝土显微结构的影响,采用压汞法(MIP)、光学显微镜法、显微硬度仪、扫描电子显微镜(SEM)的手段分别对引气高性能混凝土的孔结构和界面过渡区进行了测试.结果表明:适量引气剂的引入改善了高性能混凝土的孔结构,使孔径得到了细化;同时改善了高性能混凝土的界面过渡区,使界面过渡区宽度缩短和界面过渡区水泥石结构更加致密,并使得界面过渡区与水泥石本体性质趋于均匀.     

再生粗骨料品质对混凝土抗溶蚀性能的影响

基于硝酸加速溶蚀试验方法,分别对100%取代率下不同品质（I类、Ⅱ类和Ⅲ类）再生粗骨料混凝土和天然粗骨料混凝土的抗溶蚀耐久性进行对比研究,并从宏观力学性能退化及内部微观结构损伤方面进一步揭示混凝土抗溶蚀性能经时劣化规律和损伤机理。研究结果表明：高品质再生骨料制备的混凝土抗压强度较高,与骨料物理性能具有良好的对应关系。在溶蚀环境下,再生粗骨料混凝土的抗压强度损失率、质量损失率、溶蚀深度随溶蚀龄期的增长而逐渐增大,但随着粗骨料品质的降低,却并不一定严格增大,会出现阶段性差异。由SEM图像可知,溶蚀前后,低品质骨料混凝土界面过渡区差异明显。由溶蚀深度与溶蚀时间的拟合公式可知,3类品质骨料制备的混凝土均满足软水环境中的水工结构使用要求,低品质（Ⅲ类）再生粗骨料混凝土可用于一代服役50 a的水利工程结构。     

废弃陶瓷再生混凝土及界面研究

将废弃陶瓷破碎筛分制成再生骨料以不同比例(50%、80%、100%)代替相应天然骨料配制混凝土.在对废弃陶瓷再生骨料混凝土和天然骨料混凝土的力学性能进行对比研究的基础上,进一步对再生骨料与水泥石的粘结性能进行了对比研究.研究表明:混凝土中虽然随着再生骨料代替量的增加,力学性能有所下降但下降幅度大都没超过15%,且表现出较好的界面粘结性能,因此,废弃陶瓷再生骨料完全可以代替天然骨料用于混凝土的配制.     

抛填骨料路面混凝土的研究

通过在路面混凝土中抛填一定量的粗集料,制成粗集料嵌锁型路面混凝土,并对其力学性能以及界面过渡区的显微硬度分布进行了研究。结果表明:抛填粗集料后,路面混凝土的7 d和28 d抗折强度有所提高,7 d和28 d抗压强度有显著提高,粗集料抛填量为8%～10%时强度达到最大值;掺粉煤灰的混凝土抛填骨料后强度有明显增加;抛填骨料路面混凝土的收缩率显著降低,弹性模量有所提高,显微硬度测试表明抛填骨料表面的界面过渡区比普通集料窄,且显微硬度更高。由此可见抛填干燥的骨料会吸收浆体水分,增强界面过渡区,有利于提高混凝土的性能。     

“研究生论坛”粉煤灰基地聚物再生混凝土的力学性能和微观结构

试验利用再生粗骨料替代天然粗骨料,设计6组不同再生骨料取代率（0%,50%和100%）的碱激发粉煤灰基地聚物再生混凝土和普通再生混凝土的配比方案,测试了其密度、弹性模量、泊松比和抗压强度,对比分析了地聚物再生混凝土与普通再生混凝土的基本力学性能差异以及不同取代率对其力学性能的影响。并进一步通过扫描电镜对微观结构的观察,解释分析了本试验中不同混凝土力学性能和破坏机制。试验结果表明,在不同的龄期,地聚物再生混凝土比再生混凝土具有更高的强度。随着再生骨料含量的增高,抗压强度、弹性模量和泊松比都逐渐降低。反应原理和生成产物的不同使得地聚物混凝土的基体和界面过渡区更加密实,是其获得较高强度的主要原因。     

再生混凝土力学性能试验

为在土木工程实践中进一步推广应用再生混凝土,进行再生混凝土单轴受压条件下力学性能试验研究.探讨水灰比、再生骨料类型、再生细骨料取代率以及基体混凝土强度等因素对再生混凝土受压力学性能的影响规律,获得再生混凝土应力-应变全曲线,分析峰值应力、峰值应变、横向变形系数以及弹性模量的变化规律,建立再生混凝土应力-应变全曲线方程.通过再生混凝土界面显微结构的分析,提出添加矿物掺合料可改善再生混凝土强度和耐久性的建议.     

再生混凝土细微观结构和破坏机理研究

再生骨料相当于天然骨料表面附着了一层老砂浆,老砂浆力学性能相对天然骨料较差,造成了再生混凝土内界面过渡区的数量、分布和性能的不同,从而影响了再生混凝土的力学性能.首先通过试验方法研究了再生混凝土中老砂浆的含量和分布;利用扫描电镜考察了新老界面过渡区形貌的异同,分析了老砂浆对界面过渡区的影响;采用有限元软件ANSYS对再生混凝土细观结构的受力特征和破坏机理进行了初步分析.最后利用不同强度等级的废旧混凝土加工成再生粗骨料,制备成再生混凝土,测试其抗压强度和劈裂抗拉强度,验证了再生混凝土受力的破坏机理.     

再生细骨料对再生骨料混凝土抗压性能影响研究

为促进建筑垃圾再生骨料的工程应用,以再生细骨料取代天然砂为研究参数,配置4组配合比的再生骨料混凝土,并制作立方体和棱柱体抗压强度试件,通过不同龄期的4组再生骨料混凝土抗压性能试验,研究再生细骨料取代率对富含砖粒再生混凝土抗压性能的影响规律。试验结果表明,在28 d龄期下再生混凝土的抗压性能随再生细骨料取代率的增加而减小,而在3 d和7 d龄期下再生细骨料取代率对再生混凝土的抗压性能的影响较小。提出了考虑再生细骨料取代率影响的富含砖粒再生混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度关系计算模型。     

再生集料混凝土的微观结构特征

研究了两种不同类型的再生混凝土集料(RC集料)和一种花岗岩集料配制的混凝土的微观结构特征，尤其是集料和水泥浆体之间的界面过渡区的某些结构细节。结果表明，界面过渡区的微观结构特征与集料的密实程度有关，过于密实(天然集料)和过于疏松(低标号混凝土)的集料可引起界面区的多孔性或聚集粗大颗粒的水化产物，而适中密实程度的集料可形成较为密实的界面区。     

Investigation of the Interfacial Transition Zone between Aggregate-Cement Paste by AC Impedance Spectroscopy

Three different types and sizes of coarse aggregate were chosen,and the alternating current(AC) impedance of cement paste samples with and without aggregate was measured at different curing ages.Based on Song's equivalent circuit model,the electrical properties from the AC impedance results were obtained,and the resistance of connected pores RCCP was used to characterize the microstructure of the interfacial transition zone(ITZ).The results show that the RCCP of concrete sample with aggregate is lower than that of cement paste sample,which indicates that the introduction of aggregate in cement paste makes the ITZ porous.Furthermore,for the same type of aggregate,an increase in particle size leads to a more porous ITZ,which accounts for the "water effect" and a larger aggregate would accumulate a thicker water film around it.In addition,for the same size of aggregate,the physical interaction between aggregate and cement paste is dominant in early age,and the microstructure of the ITZ around limestone aggregate is denser,which mainly depends on its rough surface and high water absorption.However,the microstructures of the ITZ around granite and basalt aggregates are denser in later age,which may be due to their higher chemical activity,and the chemical interaction between them and cement paste resulting in the generation of more hydrates.AC impedance spectroscopy thus proves to be powerful for evaluation of the microstructure of the ITZ.     

Modificatin of ITZ Structure and Properties of Regenerated Concrete

1Introduction Increasingattentionispaidtotheinvestigationand applicationofregeneratedconcrete(RC)forthesustain abledevelopmentofsociety[13].TheRCispreparedwith demolitionwasteconcreteoroldconcreteastherecycled aggregate(RA).RAcontainsacertainamountofhard enedcementmortar,someofwhichhaveaformofinde pendentlumps,andothersadhereontothesurfaceofnat uralaggregate.SinceRAhasagreaterporosityanda higherwaterabsorptioncapacitythannaturalaggregate,whichhasagreaterinfluenceontheperformanceofRC;conse…     

再生混凝土技术与发展

根据研究文献，总结了再生混凝土的技术和发展，主要包括再生混凝土的物理性能、力学性能、耐久性、配合比设计、结构性能和造价分析．结果表明，废弃混凝土的再生利用是可行的，可以用于土木工程的非承重构件和某些承重构件中．与普通混凝土相比，再生混凝土在配合比设计、材料性能及结构性能等方面均存在一定差异，需要进行专门研究．此外，还讨论了混凝土中骨料与水泥石之间界面层形成机理、基本特征和可能的强化措施，为再生混凝土的工程应用提供一定的参考．最后，结合国家的可持续发展战略，提出了再生混凝土技术开发需要进一步研究的问题．     

再生细骨料采用需水量比作为技术指标的研究

需水量是影响砂浆、混凝土强度和耐久性的重要指标.再生胶砂需水量比能够较吸水率更全面地反映再生细骨料的胶砂工作性能差异.水泥品种和细骨料细度模数会对需水量比产生影响,在测定时需要规定水泥品种并考虑细度模数的影响.     

再生细骨料采用强度比作为技术指标的研究

抗压强度比能够反映再生细骨料的品质,可作为区别再生细骨料品质的技术指标.水泥品种和再生细骨料的细度模数会对强度比产生影响,在测定时需规定水泥品种并考虑细度模数的影响.笔者给出了强度比的概念和试验方法,并据此对再生细骨料进行了分类.     

无机预处理再生粗骨料的性能研究

目的利用无机预处理法处理村镇建筑垃圾,使处理后的建筑垃圾能作为再生粗骨料应用到混凝土中．方法用水泥净浆和水泥砂浆对再生粗骨料进行表面预处理,测试其压碎指标和吸水率,通过正交试验分析选出最优方案．结果预处理后再生粗骨料的压碎指标和吸水率比未经处理的小,当砂浆配比为1：2：2时,压碎指标为16．2％,吸水率为4．57％．通过扫描电镜观察再生粗骨料的界面过渡区,发现涂浆层不与骨料本身反应．结论通过正交试验分析,水泥砂浆预处理方法要优于水泥净浆预处理法,水泥净浆预处理的最佳组成为：水灰比0．45,涂浆量为35％,早强剂掺量为2％;水泥砂浆预处理的最佳组成为：砂浆配比1：2：2,涂浆量为35％,早强剂掺量为2％．     

再生砖骨料混凝土架构模型试验研究

通过试验研究水灰质量比、粒径级配、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土抗压强度的影响以及灰砂质量比对水泥石抗压强度的影响,分析骨浆体积比、灰砂质量比、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土架构贡献强度的影响. 结果表明,再生砖骨料混凝土的抗压强度随着水灰质量比的减小而增大,当骨料粒径为19~26.5 mm时抗压强度达到最大值;当再生砖骨料体积分数为30%~43.2%时,混凝土抗压强度和再生砖骨料构架贡献强度都随着再生砖骨料体积分数的增大而增大,且都随着砂体积分数的增大而增大;当灰砂质量比为0.33~1.33时,水泥砂浆试件的抗压强度随着灰砂质量比的增大而增大;当再生砖骨料体积分数为40%和43.2%时,灰砂质量比与再生砖骨料架构贡献强度以及骨浆体积比与再生砖骨料架构贡献强度均高度线性相关;再生砖骨料架构贡献强度高于混凝土强度,主要集中在再生砖骨料体积分数为40%~43.2%,特别是再生砖骨料体积分数为43.2%、砂体积分数为18%~26%.