盐蚀-冻融耦合作用对废弃纤维再生混凝土强度的影响研究

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改革开放以来,我国的经济正处于并将长期处于高速发展的阶段,过去的老旧建筑、高危建筑、大量新建筑等建筑到达它们的使用寿命后,就会不断的要被拆除掉。与此同时,自然灾害的发生,如地震、台风等,都会产生建筑成为危房,会产生大量的废弃混凝土。纤维的消耗同样也是巨大的。且纤维具有密度小、吸水率低、质地轻、耐酸碱、化学稳定性强的特点。将聚丙烯纤维作为增强纤维加入混凝土中可以提高混凝土的力学性能。废弃纤维再生混凝土的概念便应运而生。盐蚀-冻融耦合作用主要出现在寒冷的近海、临海区域。冻融会使混凝土表面劣化,内部微裂纹、孔洞损伤不断的产生、衍生。冻融使得混凝土出现的这些物理现象,导致盐溶液更容易、更快速地进入到混凝土的内部,加快了混凝土的化学腐蚀。盐冻循环与盐腐蚀相互影响、相互促进、相互加剧,远比单方面影响的效果更明显。本文运用快速冻融机,冻融介质为3.5%NaCl溶液,对试件进行盐蚀-冻融循环。分别对评价指标的测定确认,对不同盐冻循环次数的试件,进行强度测试。得出以下的结论:(1)盐蚀冻融耦合作用下的破坏过程是,从混凝土的表面产生麻面现象,并伴混凝土表面浅网格状细丝状微裂纹产生;到表面浆体的不同程度的脱落,导致表面下的粗骨料逐渐暴露;再到骨料周围浆体的不断脱落,粗骨料脱离了砂浆的包围,摆脱了化学胶合力,导致粗骨料存在剥离现象;最后混凝土内部结构逐渐受损,骨料剥离越来越多,混凝土内部微裂纹交错纵横,结构疏松,混凝土整体发生溃散。不同再生骨料替代率、不同纤维掺量的废弃纤维再生混凝土都会随着这样的过程而破坏,但再生骨料替代率高的混凝土破坏过程会缩短,而废弃纤维的加入会抑制这个破坏的进程。(2)质量损失率的变化,在较少次数盐冻循环时,质量不降反升,随后随着盐冻次数的增加,质量损失越来越大,且质量损失越来越快。(3)微观变化,再生混凝土中初始的微裂纹数量大且宽,毛细孔洞多且长,而废弃纤维再生混凝土中纤维会横贯于微裂纹和毛细管的周围。发现经历盐冻循环会使盐结晶在混凝土中晶体的表面,及纤维的表面,且随着盐冻循环次数的增加,微裂纹变得越来越宽,逐渐延伸。同时,毛细孔洞孔径会越来越大,(4)强度的变化,主要进行了混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度研究。三种强度的损失率受再生骨料取代率、废弃纤维掺入量和盐冻循环次数的规律基本一致。相同的盐冻循环次数下,随着再生骨料替代率的升高,三种强度呈现出降低趋势,废弃纤维的掺入会对强度有一定的增加作用。随着盐冻循环次数的增加,强度损失率会逐渐增大,再生混凝土强度损失对比普通混凝土会大,而掺入的再生混凝土强度损失对比再生混凝土会小很多。但总体来说,强度的损失速率逐渐增大。
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