【摘 要】
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我国十四五规划提出建设“无废城市”的工作方案,现阶段,对固体废弃物进行综合治理和改革是推进建设“无废城市”的有力抓手。当前,废弃混凝土的应用大多为将其破碎成骨料然后用于制备再生混凝土,众所周知,混凝土的服役环境是复杂的,这对混凝土的性能提出了较高的要求,但是再生粗骨料表面附着的老浆体使再生混凝土的耐久性能严重降低,特别是在不同离子侵蚀环境下,侵蚀介质很容易通过薄弱的多重界面区传输到再生混凝土内部,
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我国十四五规划提出建设“无废城市”的工作方案,现阶段,对固体废弃物进行综合治理和改革是推进建设“无废城市”的有力抓手。当前,废弃混凝土的应用大多为将其破碎成骨料然后用于制备再生混凝土,众所周知,混凝土的服役环境是复杂的,这对混凝土的性能提出了较高的要求,但是再生粗骨料表面附着的老浆体使再生混凝土的耐久性能严重降低,特别是在不同离子侵蚀环境下,侵蚀介质很容易通过薄弱的多重界面区传输到再生混凝土内部,从而使再生混凝土劣化破坏。针对这一问题,对再生粗骨料强化,探讨改性再生混凝土受离子侵蚀损伤的影响是有必要的。为探讨在不同离子侵蚀环境下,侵蚀离子对改性再生混凝土宏观和界面过渡区微观性能的影响,本试验用质量分数为3.5%Na Cl溶液和5%Na2SO4溶液自然浸泡改性再生混凝土样品,通过测试抗压强度和离子侵蚀浓度,研究了再生混凝土的宏观性能,用显微硬度仪、扫描电子显微镜和热重分析仪研究了再生混凝土界面过渡区的微观性能。试验研究内容及结论如下:（1）首先将不同强度等级的原始混凝土简单破碎,然后将简单破碎再生粗骨料分别通过加速碳化和纳米SiO2浸泡处理获得强化再生粗骨料。通过对再生粗骨料基本物理性能、强化前后老砂浆组成成分和微观形貌研究,发现再生粗骨料通过强化之后,基本物理性能都得到改善,其中纳米SiO2强化再生粗骨料的压碎指标值和吸水率值下降的较为明显;与低强度等级再生粗骨料表面附着老砂浆相比,高强度等级再生粗骨料水化过程更加充分,微观结构形貌更加密实、平整,这与其较好的基本物理性能相对应。（2）将强化后的再生粗骨料制备成改性再生混凝土,将其浸泡在质量浓度为3.5%的Na Cl溶液中45 d和90 d,侵蚀前及侵蚀龄期满后,分别测试其宏观性能和微观界面过渡区的性能,探究氯离子侵蚀对改性再生混凝土的影响。研究发现不同侵蚀龄期,改性再生混凝土各层自由氯离子含量明显降低,能够起到抑制氯离子传输的效果;氯离子侵蚀对纳米SiO2改性再生混凝土的界面力学性能影响程度最小;再生粗骨料的强度等级对Cl元素在老骨料-老砂浆界面处的富集区域宽度存在影响,Cl元素在低强度等级粗骨料所制备的再生混凝土界面处更容易富集。（3）将强化后的再生粗骨料制备成改性再生混凝土,将其浸泡在质量浓度为5%的Na2SO4溶液中45 d和90 d,侵蚀前及侵蚀龄期满后,分别测试其宏观性能和微观界面过渡区性能,探究硫酸根离子侵蚀对改性再生混凝土的影响。研究发现随着侵蚀龄期的增加,再生混凝土的宏观力学性能和微观力学性能先改善后急剧劣化;改性再生混凝土对于硫酸根离子的传输有很好的阻碍效果,其中纳米SiO2改性的抑制效果最为显著;不同改性再生混凝土中钙矾石的含量存在差异,对于低强度等级粗骨料制备的再生混凝土,骨料强化对于钙矾石抑制作用明显;S元素在老骨料-老砂浆界面区处的富集区域宽度与显微硬度试验结果的趋势一致。
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