再生混凝土抗冻性能研究综述

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/11/11来源:《防护工程》2019年13期文/王红艳1 李新明2
[导读]本文通过查阅国内外文献,综述了冻融环境对再生混凝土的冻融机理以及对再生混凝土各项性能的影响。再生骨料参量、水灰比、冻融环境、冻融次数等指标的不同对再生混凝土的抗压强度及抗冻性的影响不同。

王红艳1  李新明2
        塔岛湾海洋生态国家级海洋特别保护区管理委员会  264503 山东省乳山市乳山市城乡规划服务中心264503
      
        摘要:本文通过查阅国内外文献,综述了冻融环境对再生混凝土的冻融机理以及对再生混凝土各项性能的影响。再生骨料参量、水灰比、冻融环境、冻融次数等指标的不同对再生混凝土的抗压强度及抗冻性的影响不同。
        关键词:再生混凝土;冻融;性能
       
       
        1再生混凝土冻融机理研究
        混凝土在饱水状态下遭受冻融作用通常会导致内部裂缝发展和表面剥落,裂隙水进入这些缝隙后结冰膨胀导致混凝土开裂,并使混凝土强度和弹性模量逐渐降低,力学性能的降低则影响混凝土结构的安全性。长期以来,国内外研究人员对混凝土耐久性做了很多研究并且提出一系列假说,由于其冻融破坏机理复杂,科研人员还没得到一个能准确解释冻害的机理,大家认为一致的理论,但是一些科研人员所提出的一些假说可以为建筑工程结构物抗冻设计提供强很好的理论基础。假说包括静水压假说[1]、渗透压假说[2]和温度应力的假说[3]等。
        2 国内外再生混凝土抗冻性研究
        再生混凝土的抗冻耐久性分为腐蚀环境下的抗冻耐久性和无腐蚀环境下的抗冻耐久性。腐蚀环境通常有氯盐、钾盐和硫酸盐等对混凝土有害的腐蚀盐类环境,这些盐类不仅能单独对混凝土造成腐蚀破坏,而且还能共同作用加剧对混凝土的侵蚀破坏。带有这些盐类的腐蚀环境也通常普遍存在,如海工混凝土、路面上为融冰使用的除冰盐等等。无腐蚀环境为不含有腐蚀盐类的淡水环境,大多数的冻融破坏是无腐蚀环境下的冻融破坏。严寒地区、温差较大的地区及冻土环境下会发生无腐蚀冻融破坏。自从再生混凝土的诞生到应用,国内外研究人员对其的抗冻性能进行试验研究和理论分析,这些研究可为再生混凝土技术的实际应用提供有益的借鉴,并根据这些混凝土抗冻性的研究尽量规避混凝土在实际应用中的冻害。
        邹超英[4]等人通过对不一样的再生粗集料的使用量和不一样的冻融交替次数的再生混凝土的试验研究,得出结论:随着冻融次数和再生骨料掺量的增多,再生混凝土动弹模量损耗与重量损耗均增加;弹性模量和峰值应力减小。王军强[5] 的再生混凝土冻融循环试验,掺量和水灰比的不同对再生骨料混凝土抗冻性的影响。研究发现,粉煤灰对再生骨料混凝土的抗冻性有明显提高,但提高抗冻性的影响仍然是有限的;减小水胶比对再生骨料混凝土的抗冻性能影响较小。戴薇原等人[6]通过对水胶比W/C=0.5,再生集料的用量分别为25%、50%、75%和100%的试块,在冻融设备中进行冻融循环试验,此试验采用的是慢冻法。最终得到了如下结论:相比与普通混凝土,当在相同冻融循环次数下,两者的质量损失率基本相同,但就抗压强度损失率来说,再生骨料混凝土试件要高于普通混凝土试件。王娟[7]回收利用再生骨料并预处理制备混凝土的抗冻性试验方法,结果表明:预处理法对粗集料的抗冻性影响较明显,采用“裹浆法”处理的再生骨料配置的再生骨料混凝土的抗冻性最好。张雷顺[8]通过对再生骨料混凝土研究,认为质量损失动弹模量损失率不能很好的表征骨料混凝土的抗冻性,应当引入抗压强度损失率指标才较为合适。王立久[9]认为再生骨料混凝土的抗折强度在冻融循环作用下的退化是一个动态平衡过程。
        Dillmann[10]采用不同强度等级的废弃混凝土经过破碎等一系列处理措施,得到再生粗骨料配制出相同强度等级的再生骨料混凝土,经过抗冻试验证明:不同强度等级的废弃混凝土制作的相同强度等级的再生粗骨料混凝土的抗冻性差别不大。Salem[11]通过在再生骨料混凝土配制过程中降低水灰比和添加减水剂的方法,研究再生混凝土抵抗冻融的能力与其水与水泥配比的关系。研究发现,降低水灰比可提高再生骨料混凝土的,并认为水灰比的降低提高了再生骨料混凝土的抗渗性。Gokce[12]在再生骨料混凝土配制过程中添加偏高岭土、粉煤灰等矿物质后研究其抗冻性。经冻融试验发现,合理的添加这些矿物质可有效的提高再生骨料混凝土的抗冻性。
        3结论
        (1)总体来说,再生混凝土抗冻性劣于普通混凝土,其质量损失及动弹模量的损失随冻融次数的增加而增大。
        (2)掺量、水灰比、处理方式的不同会对再生混凝土抗冻性有影响。
        (3)本试验关于冻融破坏研究可为寒冷地区海工混凝土结构抗冻耐久性设计和结构运行期间的可靠度分析提供参考。
        参考文献
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        [4]王军强,陈年,蒲琪.再生骨料混凝土的强度和耐久性能试验研究[J].建筑结构,2007,(12):40-43
        [5] 戴薇原,孙伟民,缪汉良.再生混凝土的抗冻融性能试验研究[J].混凝土,2007,(8):69-71
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