Ca(OH)2预浸泡浓度对碳化增强再生骨料混凝土性能的影响

将产量逐年递增的建筑固废进行加工,生产再生骨料替代天然骨料,可以消耗建筑固废,减少矿产资源开采。采用CO₂加速碳化再生粗骨料,可提高其吸水率和压碎指标,同时还能起到固碳作用,有利于助力碳中和。为了提高碳化效率,将再生粗骨料浸泡于Ca(OH)₂溶液进行预处理,并研究不同浸泡浓度对再生粗骨料及其所制备的再生骨料混凝土性能的影响。结果表明：Ca(OH)₂溶液浸泡浓度为4 mol/kg时,碳化效果最优,再生粗骨料的吸水率和压碎指标比未处理时,分别提高了10.4%和9.4%,所制备的再生骨料混凝土的28 d抗压强度和劈裂抗拉强度则分别提高了8.4%和18.6%。     

氯离子侵蚀下循环再生细骨料混凝土碳化性能研究

试验研究了不同再生细骨料(RFA)取代率(10%~40%)与10%Na Cl溶液不同浸泡龄期(30、60、90 d)侵蚀下,一次与二次循环再生细骨料混凝土碳化性能经时变化规律。结果表明:随着循环次数的增加,再生细骨料性能降低,再生细骨料混凝土抗碳化能力明显下降;氯离子侵蚀对循环再生细骨料混凝土的碳化性能具有正-负效应,浸泡龄期在30 d内,氯离子填充空隙,抑制混凝土的碳化,浸泡龄期超过30 d,氯离子侵蚀降低了混凝土的密实性,促进了混凝土的碳化;再生细骨料取代率为30%时,循环再生细骨料混凝土碳化抗力达到最大;Origin V8.0拟合发现:当浸泡龄期为30 d时,一次、二次再生细骨料混凝土的碳化深度与碳化时间的平方根仍成正比;当浸泡龄期为60、90 d时,碳化深度与碳化时间呈幂函数关系。     

预浸石灰水碳化再生粗骨料混凝土的力学性能

采用预浸石灰水碳化法对再生粗骨料进行强化处理,对强化前后再生粗骨料物理性能进行检测,研究了碳化再生粗骨料对混凝土力学性能的影响.同时结合微观测试手段,分析碳化对再生粗骨料的增强机理.通过立方体抗压、劈裂抗拉及抗折强度试验,研究强化后混凝土各龄期强度变化.结果表明：预浸石灰水碳化法能够显著改善再生粗骨料的物理性能,其吸水率降低15.2%～22.9%,压碎值降低15.2%～17.7%;碳化后粗骨料的界面过渡区更加密实,有利于再生粗骨料品质的提升;7、28 d的混凝土强度随粗骨料取代率的增大而降低;当粗骨料取代率为50%时,预浸石灰水碳化再生混凝土强度与普通混凝土相当.     

不同性能再生骨料的CO2强化及其碳化率分析

“双碳”背景下，为了加强建筑废弃物的资源利用和减少CO₂气体的排放，利用CO₂强化再生骨料成为主要的措施之一，但CO₂强化不同成分组成和粒径的再生骨料研究相对匮乏。在常温、常压条件下，利用非纯浓度约20%的CO₂分别与不同成分组成和粒径的再生骨料进行碳化作用，并定量表征CO₂强化前后的表观密度、含水率、吸水率和碳化率等参数。结果表明，再生骨料碳化作用后表观密度相对增加，而吸水率和含水率明显降低，与水灰比呈正比；CO₂强化再生骨料的碳化率随再生骨料的水灰比增加而增加，但粒径影响更为显著，粒径越小，碳化率越高，碳化效果好。     

利用二氧化碳固化技术制备绿色混凝土材料和制品

CO_2捕获与封存技术因其有效降低温室气体排放而备受关注。文章总结了近期在CO_2养护混凝土、CO_2表面处理砂浆和CO_2强化再生骨料等方面的研究工作。CO_2养护混凝土是基于在有水环境中CO_2可与水泥颗粒之间发生一系列化学反应。利用CO_2技术制备绿色建筑混凝土制品,具有养护周期短,力学性能和耐久性能优异等特点。CO_2养护混凝土的力学性能与蒸养相当,且具有更优异的体积稳定性。CO_2表面处理有效提高了砂浆1d的抗压强度,并降低砂浆吸水率和氯离子系数。与未经强化再生骨料制备的砂浆相比,CO_2强化处理改善了再生骨料物理性能,提高了再生骨料砂浆的抗压强度,降低了再生骨料砂浆的吸水率和氯离子系数。     

不同龄期再生骨料对再生混凝土性能的影响

将原生混凝土养护至1 d、28 d、111d后分别将其从养护室中取出,采用鄂式破碎机将其破碎制得的再生骨料后,分别制成再生混凝土,以研究不同龄期原生混凝土制得的再生骨料中水泥水化程度对再生混凝土性能的影响。结果表明,1 d龄期再生骨料中含有大量未水化的水泥,可以继续水化,从而显著提高再生混凝土的强度,且对于掺粉煤灰的再生混凝土而言,其生成的Ca(OH)2有助于激发粉煤灰的早期活性;而28 d与111 d龄期再生骨料中所含水泥的水化已基本完成,因此,其对再生混凝土强度的提高以及对粉煤灰的激发作用贡献甚微。     

碳化增强再生骨料对混凝土性能的影响

采用碳化处理提高再生粗骨料和细骨料的性能,研究了其对再生骨料自身物理性能,以及对再生骨料混凝土抗压强度、干燥收缩、抗氯离子渗透性能及孔结构的影响。结果表明:与未碳化增强的再生粗骨料相比,碳化增强后的再生粗骨料吸水率和压碎值分别减小了17.9%和25.8%,再生细骨料的需水量比从125%降低至119%;碳化增强后50%和100%再生骨料掺量的混凝土90 d抗压强度分别提高了36.7%和47.6%。相比采用未碳化增强的再生骨料制备的混凝土,采用碳化增强再生骨料配制的混凝土干燥收缩和抗氯离子渗透性能均更优,但仍较天然骨料混凝土差;碳化增强后再生骨料混凝土的孔隙率较低,孔径更细化,有碳酸钙生成,界面过渡区结构更致密。     

碎粘土砖粗骨料再生混凝土强度试验研究

对4种碎粘土砖粗骨料取代率(0、20%、30%和50%)在4个龄期(3d、7d、14d和28d)的96个混凝土试件进行了抗压强度和轴心抗拉强度试验,试验的再生混凝土净水灰比为0.45,目标强度等级为C30。在试验数据及参考文献数据的基础上,分别建立碎粘土砖粗骨料再生混凝土立方体抗压强度随龄期变化的经验公式及其28d龄期立方体抗压强度随粗骨料取代率变化的经验公式;回归得出碎粘土砖粗骨料再生混凝土轴心抗拉强度随龄期变化的经验公式,并建立各个龄期轴心抗拉强度与立方体抗压强度的换算关系。     

东非地区大吸水率骨料对混凝土性能的影响研究

采用东非地区大吸水率骨料和国内普通吸水率骨料,对比研究了大吸水率骨料对混凝土性能的影响,结果表明:大吸水率骨料配制混凝土的初始工作性状态较普通骨料混凝土差,且1 h后坍落度损失大;大吸水率骨料配制混凝土28 d龄期之前的抗压强度与普通骨料混凝土相当,28 d以后强度增长率下降,90 d时抗压强度较普通吸水率骨料混凝土降低5.2 MPa;大吸水率骨料混凝土的抗氯离子渗透性能、密实性、抗冻性能和长期收缩性能均较普通骨料混凝土差,为了保证工程服役的100年设计寿命,解决好大吸水率骨料混凝土的耐久性问题至关重要。     

加速碳化增强再生砖骨料的制备与性能研究

利用加速碳化和包壳技术对碎砖骨料进行增强,制备高性能人造再生轻骨料。试验结果表明,经过碳化增强后,包壳砖骨料的筒压强度可达到14.38 MPa,吸水率可降低到12.19%。相对于裸砖骨料的筒压强度提高了41.1%～66.3%,吸水率降低了23.44%～33.47%。利用碳化包壳骨料成型的再生混凝土强度可以满足C40设计要求,其90 d抗压强度达到52 MPa。     

不同替代率再生骨料水泥稳定碎石性能研究

再生骨料替代天然骨料用于水泥稳定碎石半刚性基层,缓解了天然碎石过度开采并减少了建筑垃圾再处理,对路面基层建设具有重要引导意义。文中研究再生骨料的性能和不同再生骨料替代率下水泥稳定碎石的强度发展规律,试验结果表明:与天然集料对比,再生粗集料和细集料的吸水率平均提高3倍,各粒径的表观密度平均下降2.6%。随着水泥稳定碎石中再生集料占比增加,水泥稳定碎石各龄期抗压强度逐步减小,与天然碎石水泥稳定碎石比较,再生骨料100%替代下7d、28d和60d抗压强度分别下降了32.6%、26.1%和23.1%,变异系数呈现增大的趋势,但满足规范要求。研究表明,适当的再生骨料替代,能够满足路面基层各种场景下建设要求,具有一定的工程借鉴作用。     

再生骨料透水混凝土性能研究

透水混凝土主要应用于市政工程,特别是人行道或消防通道等道路面,保证透水混凝土具有高透水性和足够的强度是研究的重点。城市建筑垃圾的循环再利用可减少固废对环境的污染,本文以建筑垃圾制成的再生骨料代替天然骨料,制备再生骨料透水混凝土。研究了目标孔隙率、再生骨料粒径、水灰比等对再生骨料透水混凝土性能的影响。对28 d龄期试样的抗压强度及透水系数进行测定,结果表明,增大目标孔隙率和再生骨料粒径会使再生骨料透水混凝土的透水能力提高,抗压强度降低,综合考虑强度和透水性能,较佳配合比为粒径比5～10 mm∶10～15 mm=1∶1的复合级配、20%的目标孔隙率和0. 3的水灰比。     

碳化改性对再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能的影响

碳化改性能够有效提高再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能。为提高碳化改性效果,以碳化压强和碳化时间为变量,通过再生骨料混凝土电通量试验,探究碳化改性对再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能影响,并得出最佳碳化参数。结果表明：再生混凝土的电通量随着碳化压强增大、碳化时间增加而降低,再生混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能呈正相关。最佳碳化压强为1 bar,压强继续增大并不能显著提高碳化效果,同时改善速率在碳化3 h后开始大幅度降低。     

再生粗骨料替代率对各龄期再生混凝土强度影响的试验研究

针对再生粗骨料替代率对再生混凝土强度发展趋势的影响进行了试验研究,再生粗骨料替代率分别为30%、60%、100%,再生骨料混凝土的龄期分别为7d、14d、28d、60d和90d。试验结果表明:再生骨料混凝土的强度随着替代率的增大而略有降低,替代率达到100%时,各龄期混凝土强度降低约9%~11%;随着龄期的发展,再生骨料混凝土强度的发展趋势与普通混凝土类似,前14d发展迅速,后期发展较为缓慢。     

再生骨料高强高性能混凝土配制研究

通过对不同强度等级旧混凝土破碎而成的再生粗骨料与天然粗骨料性能的对比研究 ,表明再生粗骨料与天然粗骨料性能具有相似性 ,能够满足行业标准对碎石的性能要求 ,并尝试将再生粗骨料用于配制高强混凝土和自流平高性能混凝土 ,结果表明 ,采用原强度在 15～ 2 0MPa以上的旧混凝土破碎而成的再生骨料均可用于配制高强混凝土 ,但在配合比相近情况下 ,原混凝土强度等级越高 ,再生混凝土各龄期强度越高 ,其再生利用价值也越高。再生粗骨料亦可用于配制自流平高性能混凝土 ,水胶比为 0 4 0 ,净用水量为 2 0 5kg m3左右时 ,配制得到的新拌混凝土坍落度和坍落扩展度分别在 2 4 5、5 6 0mm以上 ,其 2 8、6 0d强度分别在 5 8 0、6 7 3MPa以上     

碳化-干湿循环作用下风积沙混凝土劣化规律

以明确碳化-干湿循环作用下风积沙混凝土表观形态、质量、吸水率、抗压强度等耐久性能指标的损伤劣化规律为目的,将风积沙全部替代普通河砂制备全风积沙混凝土,对其进行碳化试验(碳化龄期为0 d、14 d、28 d),采用外观形貌、抗压强度、质量、吸水率等参数表征风积沙混凝土经历碳化-干湿循环作用下耐久性能损伤劣化规律。结果表明：碳化、干湿循环前期形貌变化较小,后期逐渐出现网状裂缝;随干湿循环次数增加,风积沙混凝土的抗压强度先增加后减小;在干湿循环25次内质量不断增加,其中未碳化混凝土质量增加最多,碳化龄期28 d质量增加最少;碳化作用延缓了表面盐结晶的出现,使风积沙混凝土的抗压强度有所提升,提升了风积沙混凝土在干湿环境下的耐久性。     

陶瓷粉再生混凝土的抗碳化性能试验研究

试验以再生粗骨料代替天然粗骨料,以陶瓷粉代替水泥,制备陶瓷粉再生混凝土,并研究再生粗骨料取代率与陶瓷粉掺量对混凝土碳化作用下的相对动弹性模量、碳化深度及表观形貌的影响。研究结果表明:随着陶瓷粉掺量的增大,混凝土各碳化龄期的碳化深度也越大,而各碳化龄期动弹性模量则呈先上升后下降的趋势;再生粗骨料取代率越大,混凝土的碳化深度也越大,但混凝土动弹性模量随之下降。     

再生粗骨料混凝土碳化分析的多场耦合模型及验证

再生粗骨料混凝土的碳化是一个复杂的物理扩散和化学反应过程,其分析和预测较为困难。鉴于此,基于再生粗骨料混凝土的碳化机理,结合再生粗骨料混凝土中CO_2的扩散定律和可碳化物质的质量守恒定律,综合考虑再生粗骨料混凝土中CO_2的有效扩散系数、碳化反应速率系数、可碳化物质的量、再生粗骨料的表面附着砂浆等重要参数的影响,建立了再生粗骨料混凝土碳化分析的多场耦合模型,并通过试验数据验证了模型的有效性和适用性。     

钢纤维再生混凝土碳化的无重复双因素试验

为了研究钢纤维体积率、再生粗骨料取代率、水灰比及龄期等因素对混凝土碳化性能的影响,采用室内试验方法对钢纤维再生混凝土进行碳化深度研究,利用无重复的双因素试验方法,并结合方差分析,全面的研究了钢纤维体积率、再生粗骨料取代率、水灰比及龄期对混凝土碳化深度的影响和变化规律。研究结果表明,钢纤维体积率与龄期、再生粗骨料取代率与龄期及水灰比与龄期均对混凝土碳化有非常显著的影响;再生粗骨料取代率为50%,水灰比为0.4时,随着钢纤维体积率的增加,碳化深度先是减小后又增加,当钢纤维体积率为1%时,再生混凝土碳化深度最小,这些变化规律均给了相应的拟合公式。     

砖骨料含量对再生轻骨料混凝土耐久性能影响

对于混凝土的设计不仅仅需要考虑其力学性能,还要考虑到其长期性能与耐久性能因为混凝土的长期性、耐久性性能与建筑的安全性和服役寿命息息相关。文中分别对不同再生骨料取代率的混凝土立方体试块进行了力学性能试验,对建筑绿色再生轻骨料混凝土的抗冻融性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能与抗硫酸盐侵蚀性进行研究。试验结果表明,HC-1再生骨料混凝土56d龄期的混凝土耐久性能较好;随着再生轻骨料取代率的增加受冻损害降低、放缓了碳化进程、抗氯离子渗透性高、侵蚀破坏速率减慢。