再生混凝土抗氯离子渗透性试验研究

论文摘要

近年来,城市建筑垃圾再利用受到广泛的重视,许多国家将破碎后的混凝土废弃物作为骨料重新利用,不仅能有效地节约天然的优质骨料,而且对合理利用自然资源和保护生态环境具有重要现实意义。再生混凝土由于再生骨料孔隙,界面,吸水性等缺陷,导致耐久性问题成为阻碍再生混凝土应用于工程结构的主要影响因素。为了推广再生混凝土在实际工程结构中的应用,其抗氯离子渗透性能成为亟待研究和解决的问题。本文针对再生混凝土的自身的特点,进行了以下方面的研究：1.采用ASTM1202方法进行再生混凝土电通量试验,研究再生粗骨料取代率、矿物掺合料种类、不同的拌制方法和养护龄期对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响,同时分析以上因素对再生混凝土宏观力学性能的影响。试验的结果表明：随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性呈下降趋势。延长养护龄期有助于抗压强度的和抗氯离子渗透性的提高,其提高幅度与拌制方法及再生粗骨料取代率有关。2.研究再生混凝土抗压强度与抗氯离子渗透性的关系,结果表明：养护龄期为28d与60d的再生混凝土与电通量值之间的线性相关性较差。但龄期为28d的再生混凝土的抗压强度与电通量呈二次多项式关系。3.通过课题组设计的应力加载装置研究再生粗骨料取代率、弯曲应力水平、矿物掺合料种类、加载龄期对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明：随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的扩散系数也随之增大。随着弯曲应力水平的提高,矿物掺合料种类对氯离子扩散系数的影响变小。当加载应力为0.5Pu时,弯曲荷载对取代率为100%的再生混凝土的渗透性影响显著大于50%取代率。因此荷载应力成为影响再生混凝土渗透的主要因素。氯离子渗透深度与加载浸泡龄期的平方根具有较好的线性关系。4.依据现有普通混凝土的氯离子扩散模型和本文试验结果初步拟合考虑再生粗骨料取代率、加载应力水平的再生混凝土氯离子扩散模型,采用经验公式初步估算再生混凝土在氯盐环境下的使用寿命。结果表明：改进拌制方法,添加矿物掺合料均能不同程度的提高再生混凝土的耐久性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据及意义
• 1.1.1 课题研究背景
• 1.2 再生混凝土国内外应用和研究现状
• 1.2.1 再生骨料基本特点
• 1.2.2 再生骨料界面过渡区强化处理
• 1.2.3 再生混凝土配合比设计及工作性能
• 1.3 混凝土的耐久性问题
• 1.3.1 氯离子侵入混凝土的腐蚀机理
• 1.3.2 再生混凝土氯离子渗透的影响因素
• 1.3.3 荷载作用对混凝土氯离子渗透性的影响
• 1.3.4 混凝土抗氯离子渗透性试验方法
• 1.4 本文研究的意义和主要内容
• 1.4.1 课题研究意义
• 1.4.2 研究的主要内容
• 第二章 再生混凝土氯离子渗透试验
• 2.1 引言
• 2.2 试验原材料
• 2.2.1 水泥
• 2.2.2 矿物掺合料
• 2.2.3 粗细骨料
• 2.2.4 高效减水剂和水
• 2.3 再生混凝土拌制方法及配合比设计
• 2.3.1 再生混凝土拌制方法
• 2.3.2 再生混凝土配合比设计
• 2.4 各因素对再生混凝土强度影响的试验分析
• 2.4.1 再生粗骨料取代率对抗压强度的影响
• 2.4.2 拌制方法对抗压强度的影响
• 2.4.3 养护龄期对抗压强度的影响
• 2.5 再生混凝土氯离子电通量试验方法及数据
• 2.5.1 电通量试验方法
• 2.5.2 试验数据
• 2.6 各因素对再生混凝土电通量影响的试验分析
• 2.6.1 再生粗骨料取代率对电通量的影响
• 2.6.2 拌制方法对再生混凝土电通量的影响
• 2.6.3 掺合料种类对再生混凝土电通量的影响
• 2.6.4 养护龄期对再生混凝土电通量的影响
• 2.6.5 再生混凝土抗压强度与渗透性的关系
• 2.7 本章小结
• 第三章 荷载作用下再生混凝土氯离子扩散试验研究
• 3.1 引言
• 3.2 试验概况
• 3.2.1 试验设计与加载方法
• 3.2.2 氯离子渗透深度和浓度测定方法
• 3.3 氯离子渗透深度试验结果分析
• 3.3.1 不同掺合料种类对再生混凝土渗透深度的影响
• 3.3.2 再生粗骨料取代率对再生混凝土渗透性的影响
• 3.3.3 弯曲荷载对再生混凝土渗透性的影响
• 3.3.4 浸泡龄期对再生混凝土渗透深度的影响
• 3.4 再生混凝土自由氯离子含量的测定及扩散系数的计算
• 3.4.1 测定再生混凝土自由氯离子含量
• 3.4.2 再生混凝土氯离子扩散系数的计算
• 3.5 本章小结
• 第四章 再生混凝土氯离子扩散模型初探及使用寿命的预测
• 4.1 引言
• 4.2 再生混凝土氯离子扩散模型初探
• 4.3 再生混凝土抗氯离子侵蚀使用寿命
• 4.3.1 混凝土使用寿命定义
• 4.3.2 再生混凝土氯盐环境下寿命预测方法
• 4.3.3 再生混凝土耐久性寿命预测及分析
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 个人简介
• 参考文献