再生骨料缺陷对再生混凝土耐久性的影响

摘要

本文采用硫酸溶液浸泡处理再生骨料，对附着砂浆和石子损伤分别对再生骨料性能及再生混凝土耐久性能的影响进行了试验研究。采用不同浓度(1mol/L、2mol/L、3mol/L)的硫酸溶液对再生骨料浸泡不同天数(3d、5d、7d)，得到硫酸浸泡处理法去除再生骨料表面附着砂浆的最佳浓度和时间(3 mol/L硫酸溶液浸泡7d)，再生骨料附着砂浆去除率达90％以上。本文对天然骨料、未经处理再生骨料和经硫酸浸泡处理再生骨料(3mol/L硫酸溶液浸泡7d)这3种骨料的吸水率、表观密度、压碎指标和坚固性进行了测试，并测试了以上3种骨料配制的混凝土（W/B=0.60与W/B=0.26）的耐久性（抗氯离子渗透性、抗冻性和抗水渗透性）。通过对比分析上述试验结果，得出附着砂浆和石子损伤分别对再生骨料基本性能和再生混凝土耐久性的影响。为研究硫酸溶液对石灰岩天然骨料造成的损伤，本文对天然骨料进行酸处理，对酸处理前后天然骨料(H-NA)的质量变化、吸水率、表观密度、压碎指标和坚固性进行对比研究。同时对3种其它种类石子（辉绿岩、玄武岩和花岗岩）酸处理前后的质量变化进行了测定。
　　本文利用体视显微镜，对再生混凝土及天然混凝土的切割断面进行观测，利用微观观测结果对宏观试验结论进行验证。骨料基本性能试验结果表明:同天然骨料相比，再生骨料吸水率、压碎指标、表观密度和坚固性均有所降低，这是由于再生骨料表面附着砂浆和石子损伤对再生骨料性能有一定的负面影响。对于压碎指标、表观密度和坚固性，附着砂浆的负面影响起主导作用，石子损伤的负面影响较小;对于吸水率来说，石子损伤的负面影响起主导作用，附着砂浆的负面影响较小。酸处理对石子造成损伤，使骨料性能有所降低，但同附着砂浆和破碎加工造成的石子损伤对再生骨料性能的负面影响相比，酸处理对骨料性能的负面影响很小。酸处理后，石灰岩和辉绿岩的质量损失较大，花岗岩的质量损失最小，硫酸溶液对花岗岩的损伤最小。混凝土耐久性试验结果表明:同天然混凝土相比，再生混凝土的抗氯离子渗透性、抗冻性和抗水渗透性能较差，这是由于附着砂浆和石子损伤对再生混凝土耐久性能有一定的负面影响。在高水胶比(W/B=0.60)下，石子损伤是引起再生混凝土抗氯离子渗透性下降的主要因素，附着砂浆对再生混凝土抗氯离子渗透性的负面影响较小;附着砂浆对再生混凝土抗冻性和抗水渗透性的降低起主导作用，石子损伤对再生混凝土抗冻性和抗水渗透性的负面影响较小;在低水胶比（W/B=0.26）下，附着砂浆是引起再生混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性和抗水渗透性的主要因素，石子损伤对再生混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性和抗水渗透性的负面影响较小。显微镜观测结果可以对宏观试验结论做出进一步的验证。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 再生骨料混凝土的研究背景

1．1．1 定义

1．1．2 研究再生骨料混凝土的意义

1．1．3 再生骨料混凝土的发展

1．2 再生骨料的研究

1．2．1 再生骨料生产工艺

1．2．2 再生骨料基本性能研究

1．2．3 再生骨料缺陷研究

1．3 再生骨料混凝土基本性能研究

1．3．1 力学性能研究

1．3．2 耐久性研究

1．4 再生骨料缺陷改善的研究

1．4．1 附着砂浆缺陷的改善

1．4．2 石子损伤缺陷的改善

1．4．3 界面过渡区缺陷的改善

1．5 再生骨料及再生混凝土性能有待解决的问题及研究思路

1．5．1 再生骨料及再生混凝土性能研究有待解决的问题

1．5．2 再生骨料及再生混凝土性能研究思路

2 试验方法

2．1 本研究的工作步骤

2．2 原材料性能

2．3 试验研究思路与试验用混凝土配合比

2．4 试件制备工艺

2．4．1 试件制备

2．4．2 试件尺寸

2．5 试验方法

2．5．1 氯离子渗透试验

2．5．2 抗冻性试验

2．5．3 抗水渗透试验

2．5．4 粗骨料性能测定试验

2．5．5 骨料酸处理试验

2．6 试验设备

3 再生骨料性能的试验研究

3．1 引言

3．2 本章试验内容

3．3 结果与讨论

3．3．1 骨料来源

3．3．2 再生骨料加工工艺

3．3．3 再生骨料酸处理试验

3．3．4 再生骨料筛分试验

3．3．5 再生骨料压碎指标试验

3．3．6 再生骨料表观密度试验

3．3．7 再生骨料吸水、含水性试验

3．3．8 再生骨料坚固性试验

3．3．9 酸处理对天然骨料性能影响分析

3．4 本章小结

4 再生骨料混凝土耐久性试验研究

4．1 引言

4．2 本章试验内容

4．3 结果与讨论

4．3．1 抗氯离子渗透性

4．3．2 抗冻性

4．3．3 抗水渗透性

4．4 本章小结

5 再生骨料混凝土的微观结构研究

5．1 引言

5．2 再生混凝土组成及界面结构

5．3 光学显微镜下再生混凝土的缺陷特征

5．3．1 再生骨料缺陷特征

5．3．2 界面缺陷特征

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 本学位论文的主要工作与结论

6．2 值得进一步研究的问题

参考文献

附录：部分试验数据

作者简历

学位论文数据集