水泥工业的发展一直伴随着高排放、高能耗、高污染的问题,为降低建筑行业对环境的危害,学术界一直在寻找绿色低碳的水泥替代材料。活性氧化镁得益于其强度高、排放低、能耗低、可循环利用的特点,成为潜在的水泥替代材料之一。本文通过室内试验,对活性氧化镁碳化混凝土的力学性能、粘结性能、抗冻性能、碳化深度变化规律进行研究,主要结论如下:(1)以不同掺量(0%、20%、35%、50%)活性氧化镁替代水泥,经碳化后通过室内试验测试混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量。试验结果显示,20%、35%及50%活性氧化镁掺量混凝土,经碳化后其力学性能均较不掺活性氧化镁的普通混凝土有显著提升;四种混凝土配合比下,35%活性氧化镁掺量混凝土抗压强度及劈裂抗拉强度最高,弹性模量最大;当活性氧化镁掺量达到50%时,由于混凝土内部活性氧化镁水化物碳化不够充分,导致混凝土强度相较于35%掺量时降低,因此活性氧化镁掺量不宜过高。(2)在(1)的最佳配合比基础上,以不同掺量(0%、3%、6%、9%)硅灰替换活性氧化镁混凝土中的水泥,对不同硅灰掺量的活性氧化镁混凝土进行抗压强度试验。试验结果表明,活性氧化镁水泥掺入硅灰后,混凝土的抗压强度有所提升,当硅灰掺量在0到6%之间,随着硅灰掺量增加混凝土抗压强度也随之增加,而当硅灰掺量超过9%时,混凝土强度开始降低,6%为较合适的硅灰掺量。(3)通过室内模型试验,对比普通混凝土和活性氧化镁碳化混凝土分别与光圆钢筋及螺纹钢筋间的粘结性能,研究结果表明,活性氧化镁混凝土与钢筋间粘结性能较普通硅酸盐混凝土提升显著。(4)通过室内试验研究了在加速碳化条件下活性氧化镁混凝土碳化深度变化规律,根据试验数据建立活性氧化镁混凝土碳化深度数学模型,得出活性氧化镁混凝土碳化深度与碳化时间平方根成正比的结论。(5)对活性氧化镁碳化混凝土耐水性能进行试验分析,建立活性氧化镁碳化混凝土抗压强度与其含水率的关系曲线,分析得出活性氧化镁碳化混凝土具有较好的耐水性能。同时对活性氧化镁碳化混凝土进行多次冻融循环试验,试验结果表明冻融循环后混凝土的质量损失及抗压强度损失较小,活性氧化镁碳化混凝土具有良好的抗冻性能。图[41]表[31]参[58]