物理化学强化对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响

废弃混凝土经简单破碎、一次颗粒整形和二次颗粒整形后分别制得Ⅱ类再生粗骨料、准类再生粗骨Ⅰ料和Ⅰ类再生粗骨料,将三类再生粗骨料在浓度6%的有机硅烷防水剂中进行24h化学浸渍处理,得到三类物理化学强化再生粗骨料。分别研究不同品质物理化学强化再生粗骨料和不同取代率(取代率:0%、25%、50%、75%、100%)取代天然骨料对再生混凝土的抗氯离子渗透性能的影响。结果显示:再生粗骨料混凝土抗氯离子性能为:化学强化二次颗粒整形再生粗骨料混凝土化学强化一次颗粒整形再生粗骨料混凝土化学强化简单破碎再生粗骨料混凝土,且均优于普通混凝土;三类化学强化再生粗骨料混凝土的氯离子迁移系数均随着取代率的增大而减小。     

水泥浆-碳化协同增强再生混凝土骨料研究

提高再生混凝土骨料(RCA)的性能对其在结构工程中得到更广泛的应用有着重要的研究意义。本研究利用水泥浆-碳化协同增强方法对再生混凝土骨料(RCA)进行强化处理,并与未强化、单一水泥浆增强、单一碳化增强处理RCA进行对比分析。结果表明：协同强化后RCA的基本性能明显改善,吸水率、压碎值、孔隙率较未处理RCA分别降低了16.04%、19.77%、36.29%;与单一强化相比,水泥水化与碳化的协同效应可以在加固RCA表面的同时,进一步利用碳化产物修补RCA的附着砂浆和界面过渡区(ITZ)。水泥浆-碳化协同强化是一种效果明显、环境友好且成本低的RCA增强方法。     

再生骨料混凝土性能的研究

对比从不同强度等级原生混凝土得到的再生粗骨料的物理力学性质,并以工程实际配合比为基础,研究再生骨料取代率对新拌混凝土的工作性、力学强度和抗渗性的影响。结果表明:再生粗骨料的物理力学性能差于天然粗骨料的,原生混凝土的强度越高,其再生骨料的性能越好;再生骨料取代率越大,新拌混凝土的坍落度越小,流动性越差,但是保水性和粘聚性越好;再生骨料混凝土的力学强度和抗渗性均优于原生混凝土的。     

玄武岩纤维对再生混凝土抗碳化性能的影响

采用快速碳化的方法研究了玄武岩纤维(BF)掺量和再生粗骨料(RCA)取代率对再生混凝土(RAC)抗碳化性能的影响,实测了3天、7天、14天、28天的碳化深度,对随碳化天数的增加,碳化深度与BF掺量、RCA取代率之间的关系进行了分析.结果表明,RAC的碳化与天然混凝土(NAC)类似,其碳化深度均随碳化天数的增加而增加,随...     

再生混凝土耐久性能研究进展

再生混凝土是目前建筑垃圾处理技术研究及推广的主要方向,并作为一种新型建筑材料,改变了国家以往对建筑垃圾填埋的处理方式,节约了土地资源,减少山砂、石开采,符合国家绿色、低碳、可持续发展战略。再生骨料孔隙率高于天然骨料,能显著影响混凝土的耐久性,再生混凝土自问世以来其耐久性能便备受关注。主要综述了再生混凝土抗碳化性能、抗冻性能、抗氯离子渗透性能及介质侵蚀等耐久性的研究现状,并对现已建立的耐久性相关模型进行了简单介绍。     

抗氯离子渗透高性能混凝土的配制探讨

近年来,我国海洋环境中的钢筋混凝土结构越来越多地采用高性能混凝土,以延长其使用的耐久性。高性能混凝土由于具备较强的抗氯离子渗透性,因此电阻率高、结构性强,有效降低混凝土中的化学腐蚀过程,提高混凝土结构的使用寿命。     

矿物掺合料对混凝土抗氯离子渗透性的影响综述

矿物掺合料因对改善混凝土抗氯离子渗透性有着较为显著的作用而获得了研究者的广泛关注。综述了近年来国内外关于矿物掺合料对混凝土抗氯离子侵蚀能力影响的研究进展,分析并总结了粉煤灰、硅灰、矿渣等矿物掺合料单掺和复掺的情况下,对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。同时,通过分析混凝土抗氯离子渗透性相关测试方法的优缺点,并对比不同研究者的测试结果,对需要进一步研究的相关问题提出了建议。     

再生粗骨料含水状态对混凝土性能产生的影响分析

该文分析了再生粗骨料含水状态给混凝土流变性带来的影响,为了证实结论是否正确,进行早期力学性能与耐久性能的测试。最终结果表示：新拌混凝土的流变性能极易受到再生粗骨料含水量的影响。虽然含水量无法对混凝土的动态屈服应力产生较大干扰,但会明显干扰整体材料的塑性黏度与静态屈服应力。除此之外,对比不同的含水状态中,对混凝土抗压强干扰最不明显的是气干状态,该文对混凝土性能在不同再生骨料含水状态下的变化做出进一步分析,从而为类似项目提供参考。     

再生骨料影响混凝土渗透性的数值模拟

出于环境保护及经济方面的考虑,再生骨料在混凝土生产中得到越来越多的应用。混凝土可认为是由天然或再生骨料、多孔基体和界面过渡区三相组成的复合材料。基于随机骨料结构生成算法,建立了三相混凝土数值模型并应用于气体渗透性的分析。对于混凝土二维数值模型的稳态渗透问题,应用有限单元法求解压力场,并基于压力-流量的宏观等效关系计算混凝土材料的总体渗透率。数值分析结果表明:1) 总体渗透率随过渡区厚度及其相对渗透率的增加而非线性地增长;2) 由于骨料的存在而导致的稀释效应及曲折度效应是影响混凝土总体渗透性的两个重要因素;3) 再生骨料渗透率对混凝土宏观渗透率的影响呈“S”形曲线的关系。出于控制回收骨料混凝土渗透性能的考虑,回收骨料的渗透率最好比砂浆基体的渗透率低一个数量级,同时回收骨料的掺量也需要合理选择确定。     

再生粗骨料硅烷浸渍处理对混凝土介质传输性能的影响

由于残余砂浆的存在,再生粗骨料的物理力学指标远不及天然骨料,致使再生混凝土力学和耐久性能较差;此外,水分及有害离子侵入混凝土内部是引起混凝土材料性能劣化的主要原因。本试验用质量分数为8wt%的硅烷乳液浸渍强化再生粗骨料,通过抗压强度、毛细吸水和抗氯离子侵蚀试验对硅烷浸渍前后不同骨料质量取代率(0%、30%、50%)的再生混凝土介质传输性能进行了研究,最后利用SEM对再生混凝土内部的微观结构进行分析。试验结果表明,硅烷浸渍处理再生粗骨料的吸水率显著降低,由其制备的混凝土强度稍有所下降;再生混凝土毛细累积吸水量明显减少,且抗氯盐侵蚀性能显著提高,其中骨料质量取代率为50%的再生混凝土浸渍处理后氯离子扩散系数降低了37.5%。研究表明,硅烷浸渍处理再生粗骨料是提高再生混凝土耐久性的有效途径。      

高强再生骨料混凝土的配制及性能研究

采用再生粗骨料配制强度在50MPa或更大的高强再生骨料混凝土,并对其变形能力和耐久性进行测定,为高强再生骨料混凝土在工程上的应用提供理论和实验基础。通过一系列的抗压实验确定再生粗骨料的强度极限,并通过对水灰比的调整,使配制的高强再生骨料混凝土在强度上达到设计值,并以再生粗骨料取代率为0、30%、50%、80%和100%的高强再生骨料混凝土为研究对象进行实验。当再生粗骨料取代率为30%时,对再生混凝土的强度影响不大;之后混凝土强度随再生骨料的增加而降低。高强再生骨料混凝土与天然混凝土在耐久性上具有相似的性能,可以将高强再生混凝土应用于工程中。     

再生骨料掺配比对再生透水混凝土性能的影响

为研究再生骨料在透水混凝土（RPC）中的应用,选用废弃路面素混凝土块为再生骨料来源,设计2种系列,研究再生骨料透水混凝土中再生骨料掺配问题,即分别以粒径9.5~19.0 mm,再生骨料按0%、25%、50%、75%和100%（基准）质量替代同粒径天然骨料碎石（系列1）和以4.75~9.5 mm、9.5~19.0 mm两种粒径,再生骨料按0∶1、1∶1、1∶2、2∶1、2∶3和3∶2掺比（系列2）制备RPC,并分析其物理、力学、透水性能及其相互关系,得到了合理的再生骨料替代率和双粒级掺比,在1∶1和2∶1掺配下能够得到较好的强度及透水性能。通过切割试块的图像化处理,分析其孔隙分布特征和趋势,并将平面孔隙率、等效孔径和透水系数联系起来。结果表明,再生透水混凝土的透水能力主要取决于截面孔隙个数和面积。     

CO2养护混凝土技术研究进展

CO_2养护混凝土技术是将CO_2与新拌混凝土在成型后接触,使CO_2与水泥熟料矿物间发生化学反应,进而使得新拌水泥混凝土在很短的时间内凝结硬化的养护技术。它不仅可以获得性能更好的混凝土,还可以合理利用CO_2并且节能减排,是一项有前景的可持续发展技术。综述了CO_2养护混凝土的反应机理、影响养护过程的关键因素、CO_2养护混凝土对微观结构以及耐久性的影响、后续水养护等方面的研究进展,并对CO_2养护混凝土技术的未来发展进行了展望。     

纳米SiO2改性轻骨料混凝土性能

纳米SiO₂（NS）具有极强火山灰活性、晶核作用和填充效应,因此用NS改善水泥基材料性能成为众多学者研究的热点。本课题对不同掺量的NS对轻骨料混凝土强度及耐久性的改性效果进行了研究。通过测试轻骨料混凝土的力学性能（抗压和抗折）和氯离子渗透性能及利用SEM和EDS测试分析了NS对混凝土宏观和微观结构的影响。研究结果表明:在适当的掺量下,NS能够有效地提高轻骨料混凝土的力学性能,其中28 d的抗压强度和抗折强度比空白组混凝土分别提高了21.6%和46.2%。氯离子渗透的结果表明,轻骨料混凝土的抗氯离子渗透性能随着掺量的增加而呈线性增强。混凝土界面过渡区（ITZ）也发生了显著变化,其厚度减小,形貌也更加致密。ITZ的钙硅比随着NS掺量增加而减小,说明该区域内水化产物C-S-H凝胶增多,Ca（OH）₂被消耗,从而形成致密的过渡区,有利于强度提高。      

再生粗骨料混凝土的基本性能初探

根据近年来国内对外再生粗骨料混凝土性能的研究成果,通过对再生粗骨料混凝土的性能与普通混凝土进行对比分析,总结出再生粗骨料混凝土基本力学性能、耐久性及和易性的特点,并提出了改善这些性能的方法。     

废旧瓷砖骨料再生混凝土抗冻融循环性能及可靠性分析

为了研究废旧瓷砖颗粒的不同取代率对再生混凝土抗冻融循环能力的影响,设计了废旧瓷砖颗粒取代率为0,20%,40%,60%,80%,100%的6组配合比,采用快冻法对6组再生混凝土进行了冻融循环试验,分别检测混凝土质量损失率和相对动弹模量。以质量损失率、相对动弹性模量为衡量指标,评判出最优配比,采用Wiener分布概率方法建立可靠度函数以此来反映最优配比试件的剩余寿命。结果表明,在冻融循环过程中,各试件的动弹性模量呈现下降的趋势;质量损失率呈现先增加后减少的趋势。当废旧瓷砖颗粒的替代率为20%时,废旧瓷砖再生混凝土抗冻融循环能力最强,试件最快在经受398次冻融循环后才会失效;随着替代率的增加,再生混凝土的抗冻融循环能力大幅度下降。     

骨料对混凝土中氯离子传输特性的影响进展

氯离子侵蚀是导致海洋环境和盐碱地区混凝土服役寿命缩短的主要原因之一,同时骨料作为混凝土中体积占比最大的原材料,也是影响氯离子在混凝土内部传输的主要因素。为了顺应环境保护和可持续发展的需求,人造轻骨料和再生骨料已广泛运用于混凝土结构。轻骨料轻质多孔的特性及再生骨料较为复杂的界面区结构,使得二者对氯离子在混凝土中传输的影响与传统骨料相比存在明显的差异。因此,开展骨料对混凝土中氯离子传输特性的影响研究显得尤为重要。讨论了骨料对氯离子传输特性的影响,总结了宏观和细观尺度下骨料影响氯离子传输的机理和研究中存在的问题,并展望了骨料对氯离子传输机理影响的研究方向。     

橡胶再生粗骨料混凝土的性能试验研究

为研究橡胶再生粗骨料混凝土的力学性能和疲劳性能,该文采用不同配合比橡胶再生粗骨料混凝土,进行了力学性能和疲劳性能试验。结果表明：1）再生粗骨料混凝土的抗压强度比普通混凝土提高了9.8%,但抗折强度比普通混凝土低,其弹性模量略有下降。2）再生粗骨料混凝土的基本力学性能随废弃橡胶颗粒的掺入有较显著的下降,折压比随之增加,峰值挠度、峰值应变和极限应变在一定范围内随橡胶颗粒含量的增加而增加。3）当橡胶颗粒掺量为20%时,橡胶再生粗骨料混凝土的极限应变是无橡胶再生粗骨料混凝土的3.46倍,同时显著增强了混凝土的疲劳寿命。     

碳化铈水解氧化法制备CeO2纳米粉

提出了一种可大规模制备CeO2纳米粉的有效方法.用碳化铈水解氧化制得颗粒大小为3~5 nm的CeO2纳米粉.研究了各种实验参数包括水解温度、反应时间和投料比对CeO2纳米粉比表面积的影响.结果表明:较低的水解温度(室温附近),较高的投料比(1:20(g/mL))和适当的反应时间(18 h)可得到比表面积为149 m2/g的CeO2纳米粉.优化实验参数(水解温度为30℃,水解时间为18 h,投料比为1:20(g/mL),滤饼在空气中80℃烘干4 h)得到中间产物Ce(OH)3和目标产物CeO2,并用XRD、TEM、SAED及紫外可见光分光光度计进行测试表征.发现Ce(OH)3是由大量长为50~100 nm,直径为5~20 nm的纳米棒组成.CeO2纳米粉具有较高的紫外吸收性能和较好的催化CO性能.     

再生骨料高强混凝土材料的制备及性能研究

以精细再生骨料置换精细天然骨料为原料制备混凝土,设计制备精细再生骨料与精细天然骨料不同的置换比、水/水泥(W/C)不同混合比的混凝土标本,并评价其可加工性、密度、抗压强度及导电率等性能。结果表明,水/水泥比率、精细再生骨料对精细天然骨料的置换量率对混凝土标本的加工性没有影响,均可满足混泥土塌落度的要求;而在水/水泥比率为W/C=0.35,精细再生骨料与精细天然骨料的置换比为50%时,A50混凝土标本的密度较高,抗压强度达到61.34 MPa,电阻率达到14.08 kΩ·cm,满足高强度混凝土强度标准。由此可知,精细再生骨料置换比的最佳比例为50%左右,此比例不会影响混凝土标本的物理、机械性能和耐久性,制得的混凝土性能最优。