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.     

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.     

基于细观尺度的再生混凝土性能研究综述

基于当前国内外学者对再生混凝土性能试验的结果,研究骨料、砂浆、界面过渡区等细观参数对再生混凝土宏观性能影响.在骨料方面,骨料分布的均匀程度高、颗粒级配较好、大中型骨料颗粒数越多的再生混凝土在抗拉、抗压、抗折强度及弹性模量等方面都会有所提高;在砂浆方面,随着新、老砂浆的强度提高,再生混凝土力学性能更好,老砂浆厚度越高,再生混凝土内部氯离子浓度越大;在界面过渡区方面,随着新、老界面过渡区弹性模量的提高,再生混凝土的性能表现地越好,界面过渡区厚度越大,氯离子扩散系数越大.     

再生粗骨料的形态及性质对混凝土力学性能影响研究

试验以不同强度等级、不同再生粗骨料取代率为变量,研究了独立砂浆块及附着水泥砂浆再生粗骨料对再生混凝土强度及弹性模量的影响,并与普通混凝土试件进行对比.试验结果表明,C20、C30再生混凝土在取代率≤50％时随着再生粗骨料取代率的增加强度降低并不明显,再生粗骨料取代率在50％时强度达到最大;当再生粗骨料取代率为100％时,再生粗骨料自身的缺陷带来的负面效应大于实际水灰比降低带来的正面效应,使得强度反而下降;独立砂浆块再生粗骨料对再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的降低影响要比附着砂浆粗骨料大.     

再生骨料砂浆附着率及取代率对混凝土强度和干缩的影响

试验以不同取代率、不同水泥砂浆附着率为变量对C30再生混凝土的强度及干燥收缩耐久性能进行了试验研究.通过与普通混凝土试验相对比,探究砂浆附着率对再生混凝土强度及干燥收缩性能的影响.结果表明,再生粗骨料取代率相同时随着砂浆附着率的增加,C30混凝土的抗压强度也呈下降趋势;再生粗骨料砂浆附着率相同时随着再生粗骨料取代率的增加,C30混凝土的抗压强度也会略有降低.当采用同一种砂浆附着率再生粗骨料时,随着再生粗骨料取代率的增加混凝土的干燥收缩也会增大;再生粗骨料取代率相同时砂浆附着率越大,混凝土干燥收缩长度变化率也会变大.     

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.     

再生骨料对混凝土透气性及碳化性能的影响研究

为了探明再生骨料对混凝土透气性及碳化性能的影响,试验针对再生骨料混凝土的透气性能,从不同强度、不同组配、不同再生骨料掺量为变量,研究了再生骨料混凝土的透气性及对碳化性能的影响.结果表明,随着混凝土强度等级的加大,普通混凝土与再生骨料混凝土的简易透气速度也有所减小,当细骨料采用天然砂时,再生粗骨料置换率对混凝土透气速度的影响并不大,都在0.2 mmHg/s以下;但细骨料采用再生细骨料时,随着再生粗骨料置换率的加大,远远高于对比用普通混凝土的透气速度;混凝土的碳化深度与其强度等级关系较大,再生骨料本身特性影响有限.     

水射流回收废弃混凝土的再利用性能试验研究

废弃混凝土的妥善处置是城镇固体垃圾处理的重要议题,将废弃混凝土进行有效回收并作为再生混凝土再利用被认为是提高建筑垃圾资源化率的有效策略。本研究将水射流引入旧建筑物拆除和废弃混凝土回收领域,研究了水射流拆除旧建筑物回收再生混凝土构件和水射流致裂混凝土回收再生粗骨料的应用潜力,分析了断面粗糙度对于新老混凝土界面连接性能的影响。结果表明：水射流拆除后再生混凝土的剩余强度保留在91%到98%,表明水射流拆除对于混凝土性能的影响是微不足道的。再生混凝土的断面粗糙度保持在1.10～1.31,水射流拆除造成的粗糙表面对于新老混凝土界面的粘结非常有利。水射流冲击下,粗骨料和砂浆能够有效分离,再生粗骨料的附着砂浆含量低于10%。     

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.     

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。