温湿度对油菜秸秆混凝土抗碳化性影响试验研究

通过设计完全试验,在水灰比为0.45,秸秆纤维体积掺量为0.5%,秸秆纤维长度区间为15~20 mm的条件下,以温度(10℃、20℃、30℃、40℃)和相对湿度(40%、50%、60%、70%)为变量,探究温度和相对湿度对油菜秸秆基纤维混凝土抗碳化性能的影响。试验结果表明:相对湿度和温度对油菜秸秆基纤维混凝土碳化深度的影响皆较大,随着相对湿度和温度的上升,碳化深度几乎呈线性增长,且温度对油菜秸秆基纤维混凝土碳化深度的影响大于相对湿度对油菜秸秆基纤维混凝土碳化深度的影响。

油菜秸秆灰分混凝土抗硫酸盐的侵蚀性能

用油菜秸秆灰分等量替代5%、10%、15%、20%和25%的水泥,在水胶比分别为0.4、0.45、0.5下制作油菜秸秆灰分混凝土试件,采用全浸泡方式进行混凝土的抗硫酸盐侵蚀试验,通过对试件变形、质量损失和抗压强度的测试,考察油菜秸秆灰分混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:水胶比0.4的油菜秸秆灰分混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力强于水胶比0.5的;当水胶比为0.45,油菜秸秆灰分掺量15%时,油菜秸秆灰分混凝土抗硫酸盐侵蚀能力较普通混凝土增强约46%。

油菜秸秆纤维混凝土抗碳化性能的试验研究

运用正交试验,制作油菜秸秆纤维混凝土试件,探究水灰比(0.45、0.50、0.55、0.60)、油菜秸秆纤维长度(15~20、>20~25、>25~30、>30~35 mm)和秸秆纤维体积掺量(0.50%、1.00%、1.50%、2.00%)对油菜秸秆纤维混凝土抗碳化性能的影响。极差分析结果表明,3因素对油菜秸秆混凝土抗碳化性能影响的大小依次为水灰比、秸秆纤维长度、秸秆纤维体积掺量,最优组合为水灰比0.45、秸秆纤维长度为>30~35 mm、秸秆纤维体积掺量1.50%。取最优水平组试件作电镜扫描观察,发现油菜秸秆纤维的掺入,能够改善水泥浆体内部孔隙结构,使混凝土碳化深度最多可减小35.31%,从而提高混凝土的抗碳化性能。采用最小二乘法回归分析建立的油菜秸秆纤维混凝土碳化深度预测模型,验证离散系数接近0.05。

油菜秸秆灰分混凝土与钢筋粘结性能的研究

用油菜秸秆灰分等量替代5%、10%、15%的水泥,分别制作强度为C20、C30、C40的秸秆灰分混凝土试件,测试混凝土的粘结强度,考察月牙纹钢筋与油菜秸秆灰分混凝土的粘结性能。结果表明,油菜秸秆灰分掺量为5%时,3个强度下的油菜秸秆灰分混凝土与月牙纹钢筋的粘结强度分别为19.06、19.90、20.08 MPa,与普通混凝土相当,油菜秸秆灰分掺量10%和15%的混凝土与月牙纹钢筋粘结性能较普通混凝土减弱。改变5%掺量油菜秸秆灰分混凝土植入钢筋的类型与月牙纹钢筋直径,月牙纹钢筋与油菜秸秆灰分混凝土的粘结强度是光圆钢筋的2.55倍;月牙纹钢筋直径从12 mm增至16、20 mm,粘结强度分别下降了6%与25%,油菜秸秆灰分混凝土粘结性能随着月牙纹钢筋直径增加而减弱。

油菜秸秆纤维混凝土抗冻性能的试验研究

将处理后的油菜秸秆纤维切成10~15 mm、>15~20 mm、>20~25 mm、>25~30 mm等4种长度,以体积掺量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%掺入混凝土中,进行冻融循环试验,观察油菜秸秆纤维混凝土冻融循环25、50、75、100次的表观形貌,测定其质量和动弹性模量,研究油菜秸秆纤维长度和体积掺量对混凝土抗冻性能的影响,并对油菜秸秆纤维混凝土的使用寿命进行预测。结果表明:当油菜秸秆纤维长度>15~20 mm、体积掺量为0.2%时,混凝土的抗剥落能力最强,冻融循环100次后,其相对动弹性模量最大,为93.1%,较普通混凝土的提高34.4%,抗冻性能最佳;威布尔分布模型和一元二次函数模型均能较好地反映油菜秸秆纤维混凝土的冻融损伤过程,一元二次函数模型的拟合精度均大于0.98;仅考虑冻融劣化作用,抗冻性能最佳组的油菜秸秆纤维混凝土的使用寿命约为普通混凝土的2.4倍,在哈尔滨使用寿命可达16.7 a、拉萨可达17.3 a、石家庄可达36.7 a、长沙可达136.1 a、上海可达189.3 a。