硫酸盐干湿循环下再生复合微粉混凝土的劣化机理

将再生砖粉和再生混凝土粉混合组成再生复合微粉，取代部分水泥制备再生复合微粉混凝土，对其进行干湿循环下硫酸盐侵蚀试验和微观结构表征，并基于其微观结构演化过程建立了SO42-侵蚀模型，揭示了硫酸盐侵蚀下再生复合微粉混凝土的劣化机理.结果表明：再生复合微粉混凝土的抗压强度损失率随着干湿循环次数的增加先降低后升高，且随着再生复合微粉取代率的增加，其变化幅度增大；低取代率的再生复合微粉较好地发挥了填充效应和成核作用，促进水泥水化，但其多孔性的初始缺陷提供了大量侵蚀通道，并造成孔隙内部压力分布不均，导致再生复合微粉混凝土的耐久性能加速劣化.     

3D打印再生粗骨料混凝土抗冻性能试验研究

3D打印技术在建筑领域得到显著发展,为解决混凝土3D打印行业实现可持续发展。通过对再生粗骨料(RCA)取代率为0%、50%、100%的3D打印试件和铸模试件进行抗冻性能研究,结合3D打印再生粗骨料混凝土(3DPRAC)界面过渡区的电镜扫描分析其劣化成因。结果表明,在前200次冻融循环中RCA的掺入并没有明显降低3D打印混凝土的质量和动弹模量;在600次冻融循环后RCA为100%掺量的3D打印再生混凝土抗冻性能表现优于RCA掺量为50%。基于3D打印再生混凝土逐层堆叠的建造特点,提出了3DPRAC孔隙区域集中分布模型,揭示了3DPRAC冻融损伤劣化机理。建立的冻融损伤模型能够较好地反映3DPRAC抗冻性能变化规律。     

再生砖骨料混凝土力学性能及破坏机理研究

以8种设计配合比的再生砖骨料次轻混凝土为研究对象,以水灰比、最大骨料尺寸和粗骨料种类为试验参数,开展了混凝土干密度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验研究,重点分析了骨料界面特征与再生砖骨料混凝土的破坏机理.结果表明:使用再生粘土砖骨料制备的次轻混凝土28 d抗压强度可达36 MPa,干密度不大于2200 kg/m3,能够减轻自重8％～16％;随着水灰比和取代率的降低,混凝土抗压和劈裂抗拉强度均呈显著增加的趋势;最大骨料尺寸对混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响较小;拟合所得混凝土干密度与力学性能换算公式的相关性较好;砖骨料-砂浆界面过渡区微观结构较为密实,混凝土界面性能得到增强;界面过渡区性能和砖骨料强度是影响再生砖骨料混凝土力学性能的两个关键因素,且砖骨料强度是其中最主要的因素.综合考虑,使用再生粘土砖骨料制备次轻混凝土具有良好的经济性和广阔的工程应用前景.     

基于孔结构缺陷的3D打印粗骨料混凝土力学性能试验研究

文章基于目前3D打印混凝土结构缺少粗骨料的应用现状,针对高粗骨料掺量的3D打印混凝土开展破坏机理研究,重点围绕区别于以往浇筑建造模式下的3D打印粗骨料混凝土(3DPCAC)内部特有孔隙缺陷特征,对其力学性能的影响进行分析。研究结果表明：3DPCAC抗压和抗弯强度表现出显著的各向异性力学性能差异;粗骨料的掺入改变了以往3D打印混凝土层间黏结界面的开裂形式,黏结强度提高1.14倍;内部缺陷的几何形状特征与孔隙率分布发生显著的变化。基于孔隙结构缺陷及其分布特征,提出“多重分区 界面模型”,揭示孔隙缺陷对3DPCAC力学性能的影响机理。研究成果为3D打印混凝土结构设计与应用提供重要的理论支撑。     

基于粗骨料多孔界面的再生混凝土内部相对湿度响应机理试验研究

再生混凝土内部湿度场的变化会对结构的耐久性造成影响。文章基于再生粗骨料界面的多孔特性,对比研究100%取代率下再生混凝土和普通混凝土在不同温度、距离表层不同深度及有、无荷载作用下的内部相对湿度的响应规律及响应机理。结果表明：再生混凝土内部的相对湿度响应速率快于普通混凝土,距离再生混凝土表层越近,相对湿度响应速率越快,且随着温度的增加而增加;弯曲荷载作用对再生混凝土和普通混凝土的相对湿度响应速率均具有促进作用,且对再生混凝土的影响更为显著;对于再生混凝土内部相对湿度滞后上升现象,提出“再生粗骨料分区 界面热湿传递模型”,分析相对湿度滞后上升的机理;采用多元非线性曲线分段拟合的方法,建立再生混凝土内外环境相对湿度响应计算模型。     

基于层间信息熵的混凝土3D打印构件精细分割

面向复杂环境下固废基混凝土3D打印构件的智能检测需求,引入机器视觉理论,提出一种基于层间信息熵的目标精细分割算法,实现3D打印构件的特征分析与智能检测.首先,考虑到混凝土3D打印的复杂环境,构建一种视觉特征增强的预处理方法,通过Gamma灰度变换和直方图均衡化算法调整对比度,增强图像特征细节,并结合自适应中值滤波去除图...     

基于打印参数影响的3D打印混凝土力学性能试验研究

本工作制备了具有良好工作性能的3D打印混凝土，研究了喷头尺寸、打印路径两类打印参数对试件抗压强度、抗弯强度、微观和细观结构的影响，重点分析了其受力开裂的破坏机理，并且基于孔隙结构参数提出了抗压强度预测模型。结果表明：随着喷头尺寸由20 mm增大至40 mm, 3D打印混凝土的可建造性增强，打印试件的力学强度提升7.5%～31.6%,孔隙率和缺陷数量下降；正交路径B的打印试件孔隙率与平行路径A的相近，但其力学强度提升10.8%～46.7%。3D打印混凝土最薄弱界面是打印层间界面；打印试件开裂破坏时有三类破坏形态出现；建立的3D打印混凝土抗压强度预测模型可为评估不同打印参数下3D打印混凝土的抗压强度提供理论参考。     

再生复合微粉对混凝土力学性能及微观结构的影响

基于复合胶凝材料对硅酸盐水泥水化的影响规律,利用再生砖粉与再生混凝土粉混合而成的复合微粉作为辅助胶凝材料替代水泥,研究了复合微粉在取代率为0％、15％、30％、45％和再生砖粉与再生混凝土粉质量比为8∶2和6∶4条件下对混凝土工作性能、力学性能及微观结构的影响机理.结果 表明:随着再生砖粉与再生混凝土粉质量比和复合微粉取代率的增加,混凝土拌和物的流动性降低,但复合微粉取代率在15％以内时的流动性变化幅度较小;水化初期,复合微粉主要发挥填充作用,复合微粉混凝土7d抗压强度较普通混凝土略低;随着养护龄期的增长,复合微粉混凝土28 d抗压强度和劈裂抗拉强度在复合微粉取代率为15％、再生砖粉与再生混凝土粉质量比为6∶4时较普通混凝土分别提高了4.2％和10.1％.