【摘 要】
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建筑垃圾的大量排放及骨料等不可再生资源的短缺催生了废混凝土再生技术。相比于普通混凝土(NAC),再生骨料混凝土(RAC)较差的力学性能及耐久性能限制了其在结构工程中的推广应用,因此开发有效的RAC改性技术,是实现其在建筑结构中的高等级利用、进而推动建筑行业绿色可持续发展的关键。RAC中含有更多的界面过渡区薄弱环节,因此改性RAC可从界面过渡区的强化入手。基于此,本研究拟采用硫铝酸盐水泥(SAC)浆
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建筑垃圾的大量排放及骨料等不可再生资源的短缺催生了废混凝土再生技术。相比于普通混凝土(NAC),再生骨料混凝土(RAC)较差的力学性能及耐久性能限制了其在结构工程中的推广应用,因此开发有效的RAC改性技术,是实现其在建筑结构中的高等级利用、进而推动建筑行业绿色可持续发展的关键。RAC中含有更多的界面过渡区薄弱环节,因此改性RAC可从界面过渡区的强化入手。基于此,本研究拟采用硫铝酸盐水泥(SAC)浆液和水玻璃溶液(WG)分别对再生粗骨料进行表面浸渍裹浆处理,并采用处理后的再生粗骨料浇筑RAC,从材料力学和耐久性能出发,探索两种裹浆技术对RAC的改性效果,基于微观尺度上的界面过渡区性能研究,揭示改性机理。主要研究内容及结论如下:1)不同水灰比的SAC浆液和不同浓度的WG溶液对再生粗骨料物理性能及相应RAC性能的提升效果不同,综合对比改性后各类RAC宏观力学性能和耐久性能的时变规律,当采用0.8水灰比的SAC浆液或3%浓度的WG溶液浸渍后的再生粗骨料,其相应混凝土的性能提升较为显著;2)扫描电镜及显微硬度等微观测试结果表明:与未改性的RAC相比,采用0.8水灰比的SAC水泥或3%浓度的WG溶液改性后的RAC,其新界面过渡区ITZ1和ITZ3处Ca(OH)2富集现象有所改善,且这两类界面过渡区的力学性能得到较显著的提升,界面厚度有所减小,但老界面过渡区ITZ2以及新老砂浆的细微观性能则未能得到明显强化;3)在外部硫酸盐侵蚀作用下,无论是否经过改性处理,各组RAC的宏观及细微观力学性能随侵蚀龄期的增长均呈先增大后减小的规律;采用0.8水灰比的SAC水泥或3%浓度的WG溶液改性后的RAC,在较长侵蚀龄期下其宏观力学性能(抗压强度、超声密实性)的劣化程度较未改性RAC有所减小,表明改性后的RAC抗外部硫酸盐侵蚀性能有所提升。结合显微硬度测试结果可知,ITZ1和ITZ3性能的强化是改性后RAC宏观尺度上抗硫酸盐侵蚀性能提升的根本原因;4)对氯盐侵蚀下的带钢筋再生试件从脱钝到表面开裂再到裂缝宽度开展到0.3 mm时的锈裂破坏过程进行监测,电化学测试结果表明改性后的RAC在氯盐侵蚀下其钢筋的脱钝时刻延后;当各组混凝土锈胀裂缝发展到混凝土保护层表面时,相较于未改性的RAC,改性后的RAC表面锈裂时刻的裂缝宽度相对较小,且在后期继续通电过程中其试块表面裂缝开展的速率也得到有效抑制,总体而言,采用上述两种裹浆液改性后的RAC抗钢筋锈蚀及锈裂胀性得到提升。
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