再生复合微粉混凝土界面过渡区性能研究

为研究再生复合微粉复掺比对混凝土界面过渡区性能的影响机理,用宏微观试验相结合的方法,分析不同复掺比对混凝土劈裂抗拉强度和显微硬度的影响规律,并利用灰色关联法探究力学性能与微观结构的关系。结果表明:再生砖粉对混凝土的改善效果优于再生混凝土粉,且掺入合理的再生复合微粉会改善混凝土界面过渡区的微观结构;再生复合微粉混凝土各组相显微硬度关系为:骨料相>砂浆相>界面过渡区相,且界面过渡区厚度随养护龄期的增加而逐渐减小;界面过渡区厚度与劈裂抗拉强度关系显著,呈线性负相关,所建立的模型拟合度较高。界面过渡区厚度能准确地表征再生复合微粉混凝土宏观性能变化规律,当再生混凝土粉/再生砖粉为2∶8时,可制备出性能良好的C30混凝土,具有良好的推广应用价值。

碳化再生复合微粉对碱矿渣材料的影响

利用CO_(2)处理再生微粉与再生砖粉的复合微粉替代矿渣制备碱矿渣(AAS)砂浆,探究了碳化再生复合微粉(CCP)替代水平对AAS砂浆凝结时间、力学强度和吸水率的性能影响。结果表明:当CCP替代率为10%时,抗压强度获得最优值,高出未处理的再生复合微粉(RCP)19%;CCP主要成分为CaCO_(3),在碱性环境下溶解性较低,可抑制AAS净浆的凝结时间的发展;相较于RCP,CCP的加入会进一步加大AAS砂浆的吸水率。此外,CCP在AAS砂浆中具有较好的生态和经济效益。

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SO^(2-)_(4)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.

基于紧密堆积理论的风积沙-再生复合微粉UHPC配合比设计及验证

利用再生复合微粉和风积沙,分别部分取代水泥和天然河砂制备超高性能混凝土.基于紧密堆积理论,采用修正的安德森模型对UHPC胶凝材料和细骨料的颗粒配比进行计算,得到紧密堆积状态下UHPC颗粒的计算配比.通过正交试验分析再生复合微粉、风积沙、钢纤维、水胶比和胶砂比5种因素分别对UHPC的流动度、抗压强度和抗折强度的影响,结合试验结果确定5种因素的最优组合:再生复合微粉掺量为10%-15%(质量分数),风积沙掺量为30%(质量分数),钢纤维掺量为2.5%(体积分数),水胶比为0.16,胶砂比为0.8~1.1.试验最优组合与计算配比结果吻合程度较好,验证了修正的安德森模型用于此环保型超高性能混凝土配合比设计的适用性和准确性.

再生复合微粉对水泥胶砂强度的影响和机理研究

以粉煤灰存在下水泥胶砂强度为基准,分别开展再生砖粉、再生混凝土粉不同比例替代部分水泥、粉煤灰时,胶砂在不同龄期下的抗压、抗折强度变化规律,通过SEM和XRD分析强度形成机理。结果表明,再生砖粉和混凝土粉以质量比3∶2复配替代15%水泥时胶砂3 d抗折强度是基准试件的2.62倍;上述复配比下,随复配替代粉煤灰掺量的增加其强度为先提高后降低,掺量为35%时胶砂抗压、抗折强度分别为基准试件的1.56倍、1.51倍;砖混再生微粉可促进水泥水化,提高胶砂密实度,在水化后期可发挥火山灰效应降低水化反应中产生的CH含量。

再生复合微粉活性评价及其对胶砂强度影响因素分析

以建筑固废砖粉和混凝土粉、工业固废粉煤灰为原料采用球磨法制成再生复合微粉,以再生复合微粉掺量、水胶比、养护龄期为变量进行胶砂强度试验,采用火山灰比强度法对其活性进行评价,并通过DSC-TG对其水化产物进行分析。结果表明,随着水胶比增大,胶砂强度降低;随着龄期延长,强度降幅逐渐减小,随其掺量逐渐增大,强度先升高后降低,再生复合微粉掺量≤25%时,活性指数均值为0.745,90 d龄期时,其活性指数大于1。DSC-TG分析表明,掺入再生复合微粉并未改变水泥水化产物种类,再生复合微粉火山灰效应显著降低CH含量,降幅为15.52%。

风积沙与再生复合微粉对超高性能混凝土力学性能的影响

以废弃砖和混凝土制成再生复合微粉部分取代水泥作为辅助胶凝材料,以风积沙部分取代河砂协同制备超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC),采用修正的Andreasen-Andersen(MAA)颗粒堆积模型设计配合比。建立了考虑风积沙和再生复合微粉火山灰活性的抗压强度增长预测模型。研究了风积沙和复合微粉对UHPC力学性能的影响。结果表明:风积沙等质量取代河砂的取代率为30wt%、复合微粉等质量取代水泥的取代率为10wt%时,UHPC力学性能最优。颗粒材料的粒径分布最佳,形成了较高密实度的基体。同时,风积沙和复合微粉活性成分的水化贡献改善了UHPC的微观结构,进而提高其力学性能。

纤维再生微粉水泥基复合材料断裂性能分析

基于三点弯曲试验,研究水胶比、再生微粉取代率、纤维种类对纤维再生微粉水泥基复合材料(FRPCC)断裂性能的影响.根据双K断裂参数分析各因素对FRPCC的增韧效果,并结合微观形貌分析各因素对FRPCC韧性的改善机制.结果表明:水胶比增大使纤维再生微粉水泥基复合材料失稳韧度先升高后降低;断裂韧度随着再生微粉取代率提升呈现先增后减的趋势;单掺玄武岩纤维(BF)会使FRPCC脆性增加,聚乙烯醇纤维(PVA纤维)占比增大能够明显提升FRPCC的断裂韧度;当水胶比为0.28、再生微粉取代率为45%、复掺0.2%玄武岩纤维和1.7%PVA纤维时,微观结构紧密,断裂韧度最优.