聚丙烯纤维增强再生混凝土溶蚀试验研究

以聚丙烯纤维为外掺料,对再生粗骨料取代率为100%的混凝土进行了加速溶蚀试验,研究了聚丙烯纤维增强再生混凝土(PFRAC)溶蚀后的性能劣化规律。结果表明:PFRAC的质量损失率普遍低于普通再生混凝土(RAC);溶蚀后,PFRAC内超声波速显著高于RAC,且纤维掺量越高,超声波速越高;掺加纤维对溶蚀后RAC的溶蚀深度和内部pH值的变化均无影响;纤维掺量0.3%以下时,聚丙烯的掺入对溶蚀后RAC的抗压强度无影响;随着溶蚀进行,PFRAC和RAC的劈拉强度均呈线性下降,但PFRAC溶蚀后劈拉强度的降幅低于RAC,且纤维掺量越高,劈拉强度降幅越低;溶蚀过程中2种混凝土的抗压、劈拉强度均与超声波速保持正相关。

掺粉煤灰再生混凝土反向湿度响应规律与预测模型研究

在模拟人工气候环境条件下,开展了再生粗骨料取代率和粉煤灰掺量对再生混凝土力学性能及其在干燥过程中反向湿度响应的影响研究。基于传质学的相关理论,提出了粉煤灰再生混凝土反向湿度响应的预测模型并验证了其可行性。试验结果表明:混凝土28 d抗压强度随着再生粗骨料取代率和粉煤灰掺量的增大均呈现先增大后减小的趋势;粉煤灰掺量一定时,再生粗骨料取代率为25%的混凝土抗压强度达到最大;再生粗骨料取代率一定时,粉煤灰掺量(质量分数)为10%的抗压强度最大;在同一反向湿度响应时刻,再生粗骨料取代率为25%时混凝土反向湿度响应速率最低,取代率为0%,50%,75%,100%的混凝土湿度响应速率依次增大;粉煤灰掺量为10%的混凝土反向湿度响应速率最低,掺量为0%,20%和30%的湿度响应速率依次增大;在反向湿度响应的早期,2种影响因素对混凝土的反向响应速率影响更大;随着湿度响应的进行,影响逐渐减小,且随着粉煤灰掺量的增大,不同时间段的反向湿度响应速率差距逐渐增大。

掺粉煤灰再生混凝土吸湿过程与预测模型研究

开展了再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量和再生粗骨料初始含水率对再生混凝土吸湿过程影响的试验研究.结果表明:再生粗骨料取代率为25%的混凝土毛细吸水系数和湿度响应速率均为最小,取代率为0%、50%、75%、100%的混凝土毛细吸水系数和湿度响应速率依次增大;粉煤灰掺量为10%的混凝土毛细吸水系数和湿度响应速率均为最小,掺量为0%、20%、30%的混凝土毛细吸水系数和湿度响应速率依次增大;混凝土的毛细吸水系数和湿度响应速率均随再生粗骨料初始含水率的增大而增大;在湿度响应过程的早期,3种影响因素对混凝土湿度响应的影响更大,随着湿度响应的进行,该影响逐渐减小,且随着粉煤灰掺量和再生粗骨料初始含水率的增大,不同时段的混凝土湿度响应速率差距增大.基于混凝土传质过程的基本理论,利用试验数据计算出不同试验条件下再生混凝土的湿气扩散系数,进而建立了再生混凝土湿度响应的预测模型.

抗裂型外加剂对粉煤灰混凝土抗压强度的影响

考虑抗裂型外加剂类型及其掺量的影响,开展了粉煤灰混凝土在养护与硫酸盐腐蚀条件两种情况下抗压强度的试验研究。试验结果表明:不同粉煤灰掺量下UEA型膨胀剂对混凝土力学性能的影响规律一致,HME-V高效抗裂剂的影响规律不同。养护龄期内,掺加UEA或HME-V与30%粉煤灰的混凝土抗压强度值均在90 d后处于稳定,掺量均以5%为最佳强度掺量,硫酸盐腐蚀后以5%外加剂掺量的试件损失最低。5%和8%两种掺量下,随着粉煤灰掺量的提高(10%~30%),掺加两种抗裂外加剂的试件28 d抗压强度均降低。养护的30%粉煤灰掺量的UEA试件强度总大于HME-V试件。硫酸盐腐蚀后掺加HME-V的试件强度大于UEA试件强度。HME-V外加剂较UEA能更好地延缓硫酸盐腐蚀造成的力学性能损失。

恒定气候环境下表面裂缝对混凝土内部湿度响应的影响

为了研究开裂混凝土内部微环境与外部环境的湿度响应关系,通过人工模拟恒定气候环境,开展了不同裂缝工况下混凝土内部湿度响应试验,并考虑了不同水灰比和不同粉煤灰掺量的影响;提出了考虑表面裂缝影响的混凝土等效湿气扩散系数计算公式,建立了恒定气候环境下带表面裂缝混凝土内部湿度响应预测模型,并验证了模型的可行性。结果表明:有裂缝混凝土内部湿度响应速率高于无裂缝混凝土,在裂缝工况下,混凝土湿度响应速率随裂缝宽度的增加变化不明显,随裂缝深度的增加呈线性增大;有裂缝混凝土内部湿度响应速率随水灰比的增大而增大,无粉煤灰的普通混凝土试件内部湿度响应速率依次大于30%和15%粉煤灰掺量(质量分数)试件;裂缝在不同水灰比及不同粉煤灰掺量下对混凝土内部湿度响应的影响程度有所不同。

抗裂型外加剂对混凝土硫酸盐腐蚀行为的影响

为了解抗裂型外加剂对混凝土耐久性能的影响,考虑不同外加剂种类和掺量,分析了混凝土受硫酸盐侵蚀后质量、腐蚀深度、抗压强度随腐蚀龄期的变化,并通过吸水特性试验研究了混凝土硫酸盐腐蚀损伤程度的差异。结果表明:掺抗裂外加剂混凝土受硫酸盐腐蚀后质量变化可分为3个阶段,即增长、稳定及显著下降阶段;掺不同抗裂外加剂混凝土试件的腐蚀深度变化规律不同,长腐蚀龄期下,相同掺量的HME-V抗裂剂相较于UEA膨胀剂具有更优异的抗硫酸盐腐蚀能力;掺UEA膨胀剂的混凝土90 d后出现膨胀破坏,导致腐蚀速率加快;掺HME-V抗裂剂的混凝土未出现膨胀破坏,始终保持均匀的腐蚀速率;外加剂掺量相同时,掺HME-V抗裂剂混凝土腐蚀后强度均大于掺UEA混凝土;腐蚀层结构较未腐蚀层相对疏松,吸水量大;表层吸水量随着腐蚀程度的增加而增大;掺HME-V抗裂剂混凝土表层受腐蚀损伤程度小于掺UEA膨胀剂混凝土;总体而言,相同外加剂掺量的HME-V抗裂剂相较于UEA膨胀剂具有更优异的抗硫酸盐腐蚀能力。