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.     

硫酸盐侵蚀对再生混凝土多重界面显微结构的影响

通过研究经硫酸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宽度,研究硫酸盐侵蚀期对再生混凝土不同界面显微结构的影响规律,揭示了再生混凝土受硫酸盐侵蚀的劣化机理.研究表明:随着硫酸盐侵蚀龄期的增长,同强度再生混凝土老骨料-新浆体界面(LG-XJ界面)、老浆体-新浆体界面(LJ-XJ界面)、老骨料-老浆体界面(LG-LJ界面)的显微硬度先增大后减少,界面过渡区宽度先减少后增大.当侵蚀龄期为60d时,高强度等级再生混凝土LJ-XJ界面过渡区宽度的变化仍不明显,当侵蚀龄期为90 d时,该界面过渡区宽度有所增加.同强度等级再生混凝土三种界面抗硫酸盐侵蚀性能的优劣:LG-XJ界面最弱,LG-LJ界面次之,LJ-XJ界面最强.随着再生混凝土强度等级的增加,同种界面的显微硬度增加,界面过渡区宽度减小,界面抗硫酸盐侵蚀的能力增强.     

不同强度砂浆界面过渡区对再生骨料混凝土性能的影响

为了探明不同强度砂浆界面过渡区对再生骨料混凝土性能的影响,试验以再生骨料表面不同的砂浆强度以及附着率作为变量,配置了不同强度等级的再生骨料混凝土,与普通混凝土进行了对比性强度试验以及碳化试验.试验结果表明,高强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制低强度等级的再生混凝土,即再生混凝土内部旧砂浆界面过渡区强度比再生混凝土内部新砂浆界面过渡区强度高时,再生骨料混凝土的强度与普通混凝土强度几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度以及附着率对再生混凝土的强度影响不大,但碳化深度有所增大.当使用低强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制高强度等级再生混凝土,也就是再生混凝土内部再生骨料与旧砂浆界面过渡区强度比新砂浆界面过渡区强度低时,再生骨料混凝土的强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度以及附着率对再生混凝土强度影响较大.     

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。     

再生混凝土单轴受压下多重界面过渡区的破坏机理研究

为研究再生粗骨料混凝土在单轴受压荷载下的破坏特性,使用数字图像相关技术记录混凝土立方体在破坏过程中的应变变化规律,并结合显微硬度测试、背散射电子成像技术等观测手段对界面过渡区的宽度和孔隙率进行定量表征。试验结果表明,分别经骨料强化和砂浆强化后,再生混凝土的抗压强度较未处理试样提升了17.86%和35.55%,说明砂浆强化更有利于提升再生混凝土的抗压强度。骨料强化可以提升老砂浆显微硬度值,降低老骨料-老砂浆界面过渡区孔隙率;砂浆强化可以提升新砂浆显微硬度值,降低老骨料-新砂浆界面过渡区以及新-老砂浆界面过渡区的孔隙率。经强化处理后的特定界面产生贯通裂缝的概率降低。     

基于显微硬度分析的粉煤灰混凝土碳化性能研究

本文基于显微硬度分析研究了粉煤灰混凝土的碳化性能.粉煤灰混凝土在加速碳化环境中碳化7 d和28 d后,将混凝土试样破型为50 mm的薄片后在新鲜断面上喷涂酚酞溶液测试混凝土碳化深度.从混凝土试样的边缘切取70 mm×50 mm×5 mm的切面进行抛光,以300 μm为步长在切面上沿着碳化深度的方向测试显微硬度值.通过压汞试验分析碳化前后混凝土的孔结构变化.研究表明显微硬度分析是一种客观精确地研究混凝土碳化的方法,它从一个新的角度定量化研究加速碳化过程中混凝土内部微观孔结构的变化规律.     

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.     

再生水泥混凝土界面结构区的影响因素

与普通水泥混凝土相比,再生水泥混凝土的材料组成和内部结构更为复杂,再生水泥混凝土内部存在天然石料、再生集料、老水泥浆体、新水泥浆体、天然集料-老水泥浆体界面、老水泥浆体-新水泥浆体界面等多种材料和界面。因此,对再生集料以及再生水泥混凝土微观形貌和ITZ结构影响的研究就显得尤为重要。本文分析探讨了再生水泥混凝土微观结构的影响因素,并进一步提出了针对再生水泥混凝土界面过渡区的改善措施。     

石英粉、矿粉对压蒸高强混凝土强度和界面显微硬度的影响

采用单掺和双掺石英粉、矿粉制备压蒸养高强混凝土,研究了混凝土的抗压强度、界面显微硬度及其水化产物的微观形貌.结果表明:在高压蒸汽养护下石英粉与矿粉一样也有火山灰活性,单掺与双掺石英粉、矿粉对混凝土抗压强度的规律不同,这取决于其内部显微结构.双掺可使压蒸养高强混凝土界面过渡区的水泥石结构更加致密,同时使得界面过渡区和本体的水泥石性质趋于均匀.     

再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀的多相数值研究

为定量分析再生骨料混凝土各组成相对其抗氯离子侵蚀性能的影响,研究建立可实现任意体积分数再生粗骨料随机分布的再生混凝土五相细微观数值模型,包括新砂浆、新界面过渡区、旧砂浆、旧界面过渡区和核心区原始天然骨料.根据各相氯离子扩散性能和几何性质的不同,探究再生粗骨料体积分数、旧砂浆附着率及新、旧界面过渡区厚度等关键几何参数对再生混凝土抗氯离子侵蚀性能及离子时空分布的影响.结果 表明:作为再生骨料混凝土的重要组成部分,附着旧砂浆和核心区天然骨料的性质与含量对其抗氯离子侵蚀性能起着相互博弈的效应,导致再生骨料混凝土有效氯离子扩散系数随着骨料体积分数的增大而产生明显波动,尤其是当旧砂浆附着率较小时,此现象尤为明显;当骨料体积分数一定时,再生骨料混凝土氯离子扩散性能随着旧砂浆附着率的增大而增强,且增幅随着骨料体积分数的增大而增大;再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀性能与新、旧界面过渡区的厚度呈负相关关系.     

再生混凝土框架结构延性研究

基于近年来国内外有关再生混凝土材料、再生混凝土柱、梁、框架和节点的性能试验研究结果,本文首先详细分析了再生混凝土材料延性,然后在此基础上进一步分析了再生混凝土材料延性对再生混凝土框架结构,包括再生混凝土柱、梁、框架和节点延性的影响.结果表明:再生混凝土的延性较普通混凝土有所降低,受再生粗骨料品质、再生骨料取代率以及再生混凝土强度等级等因素的影响;再生混凝土材料延性降低对再生混凝土框架结构延性有一定的影响,经过合理设计,在实际工程中可以满足抗震要求.     

再生轻骨料混凝土抗压强度指标换算关系研究

为了研究再生轻骨料混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度,以及两者之间的换算关系,以再生轻粗骨料取代率为变化参数,制作了15个标准立方体试块和15个标准棱柱体试块,进行抗压强度试验.实测了试块的抗压强度,探讨了不同再生轻粗骨料取代率对于再生轻骨料混凝土抗压强度的影响规律,采用数据统计回归的方法,得到了再生轻骨料混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度之间的换算关系.研究结果表明:再生轻骨料混凝土的抗压强度均低于普通混凝土的抗压强度;随着再生轻粗骨料取代率的增加,再生轻骨料混凝土的抗压强度逐渐降低;再生轻骨料混凝土轴心和立方体抗压强度之间的换算关系和普通混凝土并不相同;基于实测数据,建立了再生轻骨料混凝土抗压强度指标之间的换算关系式.     

不同强度废旧混凝土水泥稳定再生材料路用性能研究

为了研究废旧混凝土强度与再生集料性能及水泥稳定再生基层材料的力学及耐久性能之间的影响规律,采用钻芯法对废旧桥梁T梁、立柱、废旧路面混凝土不同结构部位取样进行抗压强度试验,得出废旧混凝土的强度推定值,分别为25.8 MPa、37.4 MPa、58.1 MPa.对3种不同强度废旧混凝土再生集料的性能进行对比,并分析了不同强...     

废弃纤维再生混凝土孔结构及碳化性能分形特征研究

以水灰比、再生骨料取代率、废弃纤维长度和体积掺量为设计变量,利用压汞试验及快速碳化试验,探讨了废弃纤维再生混凝土的孔结构、碳化性能的分形特征以及两者之间的关系.结果表明:废弃纤维再生混凝土孔结构具有显著的分形特征,废弃纤维的加入可阻止结构中有害孔的形成,改善废弃纤维再生混凝土内部的孔结构;纤维的加入可以提高再生混凝土的碳化性能,最优体积掺量为0.12%,碳化边界轮廓线的分形维数越小,对应的碳化深度越大;废弃纤维再生混凝土的碳化深度与孔隙体积分形维数之间存在相关性,随着孔体积分形维数减小碳化深度增大,根据孔隙体积分形维数来评价不同设计变量的废弃纤维再生混凝土碳化深度是可行的.     

砂浆再生粗骨料对混凝土强度及干燥收缩性能影响研究

试验以不同强度砂浆粗骨料、不同砂浆粗骨料置换率为变量对C30再生混凝土强度及干燥收缩耐久性能进行了试验研究.结果表明,随着砂浆再生粗骨料置换率的增加,混凝土拌合物流动性能降低;当砂浆再生粗骨料置换率相同时随着砂浆再生粗骨料强度的降低混凝土的强度也有所降低;当采用同一种强度等级砂浆再生粗骨料时,随着砂浆粗骨料置换率的增加混凝土的强度也会降低,特别是采用低强度砂浆再生粗骨料且置换率为100％时混凝土的强度降低更为明显;当采用同一种强度等级砂浆再生粗骨料时,随着砂浆粗骨料置换率的增加混凝土的干燥收缩长度变化率也会变大;在相同砂浆再生粗骨料置换率的条件下砂浆粗骨料强度越低,吸水率越大,混凝土的干燥收缩长度变化率也会变大.     

再生细骨料逐级取代对再生砂浆强度和微观形貌的影响

基于天然砂分计筛余百分率,采用再生细骨料按照0～0.315 mm、0～0.63 mm、0～1.25 mm、0～2.5 mm和0～5.0 mm不同粒级逐级取代天然砂制作再生砂浆,测定其在0.55、0.60、0.65水灰比下7d、14d和28 d的抗折抗压强度和微观形貌.试验结果表明:再生砂浆试件的抗折抗压强度均大于空白试件,且随着再生细骨料逐级取代率的提高而增大;当再生细骨料100％逐级取代天然砂时,龄期为14 d时的再生砂浆的强度增长最大;28 d时,再生砂浆抗压强度的降低幅度随着水灰比的增加而增加,但抗折强度的降低幅度却随着水灰比的增加而减小;随水化龄期的增加,再生砂浆中水化产物不断增多,界面过渡区越来越密实.