氯盐侵蚀对再生混凝土多重界面显微结构的影响

通过研究经氯盐侵蚀的再生混凝土不同界面的显微硬度变化,确定不同强度等级再生混凝土不同界面过渡区的范围,研究氯盐侵蚀期对再生混凝土不同界面显微结构的影响规律,揭示了再生混凝土多重界面氯盐侵蚀的劣化机理。研究表明：随着氯盐侵蚀龄期的增长,同强度再生混凝土LG-XJ界面、LJ-XJ界面和LG-LJ界面的显微硬度逐渐降低,过渡区范围逐渐增加。侵蚀龄期为30 d时,C30再生混凝土的LJ-XJ界面过渡区范围几乎无变化;侵蚀龄期为90 d时,C60再生混凝土的LJ-XJ界面过渡区范围变化仍不明显。同强度再生混凝土界面抗氯盐侵蚀性能强弱关系：LJ-XJ界面抗氯盐侵蚀性能>LG-LJ界面抗氯盐侵蚀性能>LG-XJ界面抗氯盐侵蚀性性能。不同氯盐侵蚀龄期的再生混凝土,随着强度等级的提高,LG-XJ界面、LJ-XJ界面和LG-LJ界面的显微硬度与过渡区范围以及水泥浆体本身的显微硬度改变的幅度都有不同程度的降低。     

显微硬度分析在再生混凝土多重界面结构中的应用

与普通混凝土相比,再生混凝土存在多重薄弱界面结构,该薄弱结构是再生混凝土性能低下的主要原因.在构建再生混凝土多重界面模型的基础上,使用显微硬度仪打点测试再生混凝土三种界面结构的维氏硬度,以此表征再生混凝土界面过渡区的显微结构特征.研究结果表明:对已有的模型进行切片、预磨抛光后,利用显微硬度仪可以准确的定位、分析不同界面过渡区的显微硬度值及界面过渡区宽度,并且可以看出显微硬度仪可为研究再生混凝土界面过渡区提供一种科学有效的研究手段.     

离子侵蚀对再生混凝土多重界面区微观形貌影响

为了研究离子侵蚀对再生混凝土多重界面过渡区的影响,借助SEM和EDS,以Ca元素和Si元素为特征元素进行面扫描,实现了对骨料和砂浆基体的区分,发现了经NaCl溶液和Na2SO4溶液浸泡60 d后的再生混凝土界面过渡区趋于疏松;以S元素和Cl元素为示踪元素,观察到其在界面区的富集,证明了界面过渡区是离子侵蚀的主要通道;浸泡60 d后界面区显微硬度分别下降约70％和20％,界面过渡区宽度分别增加约50％和20％.研究实现了对离子侵蚀后再生混凝土界面过渡区位置和范围的界定,且表现出与显微硬度结果的一致性.     

冻融与硫酸盐侵蚀耦合作用下再生混凝土劣化规律

采用快冻法,对再生骨料取代率为30％的混凝土分别在3％Na2SO4,5％Na2SO4,10％Na2SO4(质量分数)溶液以及水中的冻融情况进行试验,试验过程中测试了再生混凝土质量变化、相对动弹性模量、抗压强度损失及损伤层厚度,分析了再生混凝土在冻融与Na2SO4溶液耦合作用下的损伤机理,建立了再生混凝土的冻融损伤模型,利用模型预测了再生混凝土的抗冻寿命.结果表明:再生混凝土在5％Na2SO4溶液中冻融损伤最严重;再生混凝土在10％Na2SO4溶液中的冻融损伤大于在3％Na2SO4溶液和水中的冻融损伤;再生混凝土的相对动弹性模量变化和损伤层厚度的变化相关,可以利用相对动弹性模量表示再生混凝土的内部损伤;曲线模型可以较好表征再生混凝土在硫酸盐环境下的冻融损伤,在5％Na2SO4溶液中,再生混凝土的抗冻寿命最差.     

不同强度等级再生混凝土多重界面结构显微硬度分析

根据再生混凝土界面结构的特点,建立了多重界面重构模型.通过测试分析不同强度等级再生混凝土多重界面过渡区的显微硬度,研究了再生混凝土多重界面结构及其对性能损伤的影响规律.研究结果表明:提高再生混凝土的强度等级能有效地增大砂浆基体及界面过渡区的显微硬度;由C40废弃混凝土加工成的再生粗骨料,配制C30或C40再生混凝土,其薄弱界面为老骨料-新浆体界面;而配制的C50再生混凝土的薄弱界面则为老浆体-新浆体界面.     

冻融循环与硫酸盐侵蚀共同作用下再生混凝土的微观结构研究

采用快冻法,将再生骨料取代率为30%的混凝土分别置于3%Na₂SO₄、5%Na₂SO₄、10%Na₂SO₄(均为质量分数)溶液以及水中进行冻融循环试验,测试再生混凝土质量损失率、相对动弹性模量变化、抗压强度损失率,并利用电子显微镜、能谱仪和X射线衍射等方法分析再生混凝土损伤层的微观结构,以超声波平测法确定损伤层厚度,引入侵蚀系数对以损伤层厚度为评价指标的损伤度进行优化。结果表明,当冻融循环为0～200次、Na₂SO₄溶液浓度大于5%时,抗压强度侵蚀系数始终小于1,即Na₂SO₄溶液对再生混凝土宏观力学性能损伤的促进作用明显,而对微观结构损伤的抑制作用明显。在再生混凝土冻融循环初期,以冻融侵蚀为主;冻融循环后期,以硫酸盐化学侵蚀为主,再生混凝土经化学侵蚀后生成钙矾石和石膏等膨胀产物,并出现膨胀裂缝,在冻融循环作用下裂缝迅速扩展,损伤层厚度增加。以损伤层厚度为评价指标的损伤...     

利用FT-IR研究硫酸盐侵蚀后混凝土表层的胀裂

为了研究由硫酸盐侵蚀而导致的混凝土里表不同部位侵蚀的变化特征,利用傅里叶变换红外光谱定性地研究了在10％硫酸钠溶液中浸泡4年的混凝土试件内部的侵蚀产物分布规律.研究表明:在该类侵蚀介质的作用下,混凝土内主要侵蚀产物为石膏和钙矾石;在界面过渡区和水泥石基体中,石膏的含量沿着混凝士厚度方向减少,钙矾石增加;在同一厚度下,界面过渡区中钙矾石和氢氧化钙的含量高于水泥石基体中钙矾石和氢氧化钙的含量.     

再生混凝土抗硫酸盐侵蚀机理及可靠性分析

通过不同质量掺量的再生粗骨料(0%、30%和50%)和再生细骨料(0%和15%)来制备再生骨料混凝土(RAC),研究硫酸盐干湿循环试验中RAC质量和相对动弹性模量的劣化规律,并评判不同掺量下RAC抗硫酸盐侵蚀的能力。结果表明:随硫酸盐干湿循环次数的增加,相对动弹性模量先增大后减小,质量损失率则先下降后上升;干湿循环80 次时,再生粗骨料混凝土的相对动弹性模量最大损失达60%,质量最多增长0.43%。此外,利用一元Winner分布建立可靠度模型,对硫酸盐干湿循环下RAC的演变规律进行评判,并结合扫描电镜(SEM)试验对侵蚀后的RAC微观形貌进行分析。     

再生集料及再生混凝土界面过渡区研究进展

再生集料及界面过渡区的性质对再生混凝土性能有重要影响.基于国内外再生混凝土的研究现状,分析了再生集料性质与界面过渡区的微观结构对再生混凝土物理力学性能的影响,总结了再生混凝土性能的改善措施.根据再生混凝土现阶段存在问题,提出今后应注重再生集料加工工艺优化、再生集料分级评估、界面过渡区微观结构及再生混凝土耐久性等方面的研究.     

复掺再生砂和超细粉煤灰对超高性能混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了研究再生砂超高性能混凝土(UHPC)的抗硫酸盐侵蚀性能,对掺再生砂和超细粉煤灰的超高性能混凝土进行了硫酸盐干湿循环侵蚀试验,测试了硫酸盐溶液侵蚀前后试件的抗压强度、相对动弹性模量、质量变化。通过离子滴定测定了不同侵蚀深度下硫酸根离子的分布,分析了再生砂和超细粉煤灰对硫酸根离子传输的影响。结果表明：经过90次硫酸盐干湿循环后,UHPC的耐侵蚀系数随着超细粉煤灰掺量的增加呈先增大后减小的趋势;超细粉煤灰掺量为20%(质量分数,下同)时,侵蚀全过程中UHPC的耐侵蚀系数、相对动弹性模量最大,硫酸根离子含量较低;再生砂掺量为50%时,UHPC在干湿循环45次之前的相对动弹性模量最大,相同深度下的硫酸根离子含量最低;复掺20%超细粉煤灰和50%再生砂的UHPC抗硫酸盐侵蚀性能最优。     

硫酸盐干湿循环对再生骨料混凝土性能的影响

为了探讨再生骨料混凝土在硫酸盐作用下的耐久性能,选取再生粗骨料替代率为50％、100％的两组再生混凝土和普通骨料混凝土进行硫酸盐环境中的干湿循环试验.从侵蚀后混凝土表观形貌,质量、强度、超声波速经时变化规律分析混凝土的损伤特性.结果表明:再生骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀能力小于普通骨料混凝土,且抗侵蚀能力随着再生骨料替代率的增加而降低.硫酸盐侵蚀后,混凝土质量、强度、超声波速经时变化曲线由上升段与下降段两部分组成.超声波法可以反映再生骨料混凝土侵蚀后的损伤特征.最后,建立了无量纲化超声波速与抗压强度之间的演化方程.     

硫酸盐环境下再生骨料混凝土的抗冻性能

为了探讨再生骨料混凝土在硫酸盐作用下的抗冻耐久性能,选取再生粗骨料替代率为50％、100％的两组再生混凝土和普通骨料混凝土进行硫酸盐环境中的冻融试验,以质量损失率和相对动弹性模量判别混凝土的抗冻性能.结果表明:质量损失率用于表征再生骨料混凝土的损伤劣化规律具有一定的局限性;相对动弹性模量的变化比较敏感,可以很好的表征再生骨料混凝土的损伤程度;再生骨料混凝土的抗盐冻性能明显低于普通骨料混凝土.以此为基础,建立了Weibull概率函数与冻融损伤度之间的演化方程,演化方程可以很好表述冻融循环次数与相对动弹性模量的变化规律,为后续的分析研究提供了一定借鉴.     

再生混凝土力学性能研究进展

再生混凝土是当今实现资源与环境可持续发展的主要措施之一,愈发受到人们的重视.其中,力学性能的研究是再生混凝土领域一个极其重要的研究方向.本文结合国内外再生混凝土相关研究发展现状,系统地阐述了再生混凝土抗压强度、抗拉强度、抗折强度、弹性模量、应变和泊松比这六个力学参数的影响因素以及研究进展,并对再生混凝土力学性能的研究方向提出了建议.     

橡胶再生混凝土物理力学性能研究

通过正交试验,研究了龄期、橡胶粒径及取代率、再生混凝土取代率及对橡胶再生混凝土物理力学性能的影响.试验结果表明:橡胶再生混凝土立方体抗压强度随龄期的增长而增大,14 d后强度增大趋势变缓;橡胶及再生混凝土两者取代率对橡胶混凝土基本物理力学性能影响明显,均随取代率的增加而下降;橡胶粒径对橡胶混凝土强度有一定影响但没有对应关系.通过对试验数据的回归分析,给出了橡胶再生混凝土立方体抗压强度与龄期的关系公式以及抗折强度与立方体抗压强度之间的建议关系公式.