再生粗骨料强化后混凝土抗碳化试验研究.pdf
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1、2l 0 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 第 3 8卷第 6期 2 0 1 2年 l 2月 再生粗骨料强化后混凝土抗碳化试验研究 朱从香 , 郑 娟 , 许 飞。 , 何 霞 , 王 虹 ( 1 江海职业技术学院, 江苏 扬州2 2 5 1 0 1 ; 2 扬州职业大学, 江苏 扬州2 2 5 0 0 9 ; 3 泰州职业技术学院, 江苏 泰州2 2 5 3 0 0 ) 摘要: 再生粗骨料存在孔隙率高、 内部产生的微细裂缝多以及强度比较低等缺陷, 从而导致再生混凝土抗碳化能 力下降。本文首先采用三种化学浆液对粗骨料进行浸
2、泡修复, 提高粗骨料的基本性能, 进而提高其配置的再生混 凝土的强度 , 同时 , 结合再生混凝土界面过 渡区的微观结构进行研究 分析 , 阐述其 对再生混凝 土抗 碳化能力 的影 响 规律。试验分析表明, 再生粗骨料经过强化处理后配置的再生混凝土, 其抗碳化性能都有所提高, 采用溶液浸泡处 理后的再生粗骨料配置的再生混凝土碳化深度更小, 抗碳化能力更强。 关键词: 再生粗骨料; 化学浆液; 强化试验 ; 抗碳化性能 中图分 类号: T U 5 2 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 2 ) 0 6 2 1 0 0 4 Ex p e r i me
3、 n t a l S t u d y o f r e c y c l e d c o n c r e t e c o a r s e a g g r e g a t e e x p e r i m e n t a l o f c a r b o na t i o n r e s i s t a n c e o n s t r e n g t h e n i n g Z HU C o n g x i a n g , Z HE NG J u a n , XU F e i , HE Xi a 2 ,W ANG Ho n g 。 ( 1 J i a n g h a i P o l y t e c h
4、n i c C o H e g e , Y a n g z h o u 2 2 5 1 0 1 , C h i n a ; 2 Ya n g z h o u P o l y t e c h n i c C o l l e g e , Ya n g z h o u 2 2 5 0 0 9, C h i n a ; 3 T m z h o u P o l e c h n i c C o ll e g e , T a i z h o u 2 2 5 3 0 0 , C h i n a ) Ab s t r a c t : C o mb i n e d wi t h l o w i n t e n s
5、 i t y o f r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e, wa t e r a b s o r p t i o n a n d c r u s h i n g l o w i n d i c a t o r s b i g p r o b l e m,r e c y c l e d c o n c r e t e d e c r e a s e d c a r b o n a t i o n r e s i s t a n c e Th e i n t e n s i fi e d t e s t r e s e a r c h o n
6、 r e c y c l e d a g g r e g a t e a r e c a r r i e d o u t b y me a n s o f p h y s i c a l s t r e n g t h e n i n g a n d t h e n t h r e e d i ff e ren t t y p e s o f c h e mi c a l g r o u t f o r i mme r s i o n a n d t h e r e a s o n s o n we a k w h i c h e x i s t i n t h e I n t e r f a
7、 c i a l T r a n s i t i o n Z o n e ( I T Z )o f r e c y c l e d c o n c r e t e are a n a l y z e d F i n a l l y , t h e l a w o f t h e c a r b o n a t i o n r e s i s t a n c e o f r e c y c l e d c o n c r e t e i s fou n d o u t T e s t a n aly s i s s h o w t h a t , t h e c a r b o n a t i
8、o n r e s i s t a n c e o f r e c y c l e d c o n c r e t e wh i c h c o mb i n e d b y t h e e n h a n c e d r e c y c l e d c o a r s e a g g r e g a t e i n c r e a s e s T h e c a r b o n a t i o n d e p t h o f r e c y c l e d c o n c r e t e w h i c h c o mb i n e d b y t h e rec y c l e d c o
9、 a r s e a g g r e g a t e wh i c h i mme rsi o n e d i n c h e mi c al g r o u t i s r e d u c e d Ke y wo r ds: r e c y c l ed c o a r s e a g g r e g a t e; c h e mi c a l g r o u t ; e n han c e d t e s t ; c a r bo n a t i o n r e s i s t a n c e 0 引 言 在一般大气环境下 , 昆 凝土碳化是造成钢筋锈 蚀主要原因 , 而钢筋锈 蚀造成混凝
10、土耐久性下 降。 混凝土的碳化 , 是指 C O 向多孔混凝土 固体内部溶 解扩散与混凝土水化物发生反应生成碳 酸盐 的过 程。因此 , 混凝土密实性对抗碳化能力的影 响非常 大。再生骨料 的一个主要缺陷就是再生骨料的颗粒 较“ 软” , 压碎指标较高, 强度较低。因此必须采 取措施尽量修复再生骨料表面的裂缝 , 提高再生骨 收稿 日期 : 2 0 1 2 - 1 0 3 1 作者简介 : 朱从香 ( 1 9 7 8一) , 女, 江苏淮 安人 , 硕 士研究 生 , 讲师 , 主 要从 事建筑结构 与混凝土技术方面的教学工作。 E ma i l ! y u h a n wn 8 8 s o
11、h u c o n 料的性能 , 从而提高再生混凝土的抗碳化性能。 再生混凝土的强度取决于 昆 凝土的界面结构, 再生骨料混凝土的界面结构 ( 图 1 ) 与生产过程中再 生骨料的剥离程度有关 , 对于完全剥离的再 生骨料 而言, 其界面结构与天然骨料混凝土 的界面结构相 似 。因此必须采取措施 尽量去 除再 生骨料表 面 包裹的水泥砂浆, 提高再生骨料的孑 L 隙的密实度, 从 而提高再生 混凝土 的抗碳 化性 能。范 小平 J 、 杜 婷-4 J 、 毋雪梅 等采用化学浆液浸泡再生骨料, 提 高再生骨料 的性能从而达到提 高抗 碳化性 能的 目 的。S h a y a n等 的试验得 出,
12、 再 生粗骨料经过硅酸 钠溶液作表面改性处理的再生混凝土与普通混凝土 的碳化深度 均较大 , 因为硅 酸 钠溶 液具 有很高 的 C O : 吸附能力会加深再 生混 凝土 的碳化深 度。雷 2 0 1 2 N o 6 朱从香, 等 : 再生粗骨料强化后混凝土抗碳化试验研究 2 l l 斌 、 肖建庄 等试验还提 出矿物掺 和料可以细化混 凝土内部孔隙、 改善再生集料与新水泥浆体的界面 , 从而提 高再 生 混 凝 土 的抗碳 化 性 能。A b d e l g a d i r A b b a s 等 和雷斌、 肖建庄 的试验表 明随水泥用 量增加 , 其 抗 压 强 度增 大 , 碳 化 深
13、度 减 小。孙 家 瑛 的试验表明掺加矿渣粉 、 钢渣粉可 以减少碳化 深度 , 但其掺量不宜过大( 矿渣粉掺量不大于 3 0 , 钢渣粉掺量不 大于 1 0 ) , 而掺粉煤灰反而会使碳 化深度增大。 0 一 1 - 原天 然骨科 ;2 - 新 水泥石 1 一 原 天然 骨科 ;2 - 新水泥 石 ;3 一 老 水泥 石 a 天然骨料与新水泥石界面 丑 - 原天然骨料与新水泥石界面; b 原天然骨料与I D 水泥石界面: c 新1 13 水泥石界面 ( a 】 完全剥离再生骨料混凝土的 ( b ) 部分剥离再生骨料混凝土的 界面结构【 1 界面结构【 】 图 1 再生骨料混凝土 的界面结构
14、Fi g 1 The i n t e r f ac e s t r u c t ur e o f r e c y c l e d ag g r e ga t e c o nc r e t e 】 本试验选择工业废渣( 超细 I 级粉煤灰、 超细矿 粉) 配置化学浆液和聚乙烯醇 P V A聚合物浆液作 为 浸泡溶液 , 分别对再生粗骨料进行浸泡 , 超细掺合料 和聚合物或渗入再生骨料孔 隙, 直接填充再 生粗骨 料内部孔隙或直接修复再生骨料表面的微细裂缝 , 提高再生骨料的性能, 进而增强其配置的再生混凝 土的力学性能和抗碳化性能。 1 试验 1 1 试验 原 材料 水泥 ( C e m e n
15、 t ) : 扬州绿 杨水泥厂 P 0 4 2 5 R, 密度 3 1 3 g c m。 , 比表面积 3 7 5 m k g , 见表 1 。 表 1 水泥的化学成分 Ta b l e 1 Ch e mi c a l c o mp o s i t i o n o f c e me n t wt ! ! ! 兰 ! ! ! 塑 21 n 2 3 R S 7 n S R O 6 3 4 2 S 2 S 7 粉煤灰( F l y a s h ) : 镇江谏壁电厂 I 级的细磨粉 煤灰细度 9 2 , 比表面积为 7 0 0 m k g , 见表 2 。 表 2 粉煤灰的化学成 分 Ta b l e
16、2 Ch e mi c a l c o mpo s i tio n o ffly a s h wt S i O 2 F e z 03 A1 z 09 C a O Ms o S O3 l o s s S i O2 5 0 71 3 4 6 8 4 9 7 4 2 8 0 4 9 O 8 6 0 6 2 3 3 6 矿粉( S a l g ) : 扬州汉河矿粉厂超细矿粉 , 比表面 积 为 4 0 05 0 0 m k g 。 再生粗骨料 ( R e c y c l e d C o a r s e A g g r e g a t e ) : 再生 骨料 由实验室 C 3 0 、 C 3 5试块破碎
17、 、 筛分而得 , 粒径 为 5 2 5 m m 的连续级配 ; 天然粗骨料为碎石 , 粒径 5 2 5 mm的连续级配 。 浸泡材料 : C a ( O H) , P V A聚合物 ,无水硫酸 钠。 1 2骨料强化试验研究 1 2 1试验 方法 选 择部分机械强化后 的骨料 进行 化学浆液浸 泡。浸泡浆液需选择合理的水灰比, 这样有利于再 生粗骨料的吸收, 提高再生骨料抗压强度。本文中 未采用化学浆液浸泡处理的再生粗骨料简称 C G 一 1 。 浸泡化学浆液 的水灰 比按 1 : 1 配置 , 共分三组 ( 表 3 ) : 4 O 水泥 + 6 0 粉煤灰激发体系所形成的化 学浆液( 处理骨
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