再生砖骨料多孔混凝土微观结构及结构模型

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期水利水运工程学报No．22016年4月HYDRO-SCIENCEANDENGINEERINGApr．2016DOI：10．16198／j．enki．1009—640X．2016．02．007王玉军，翟家欢，高涛，等．再生砖骨料多孔混凝土微观结构及结构模型[J]．水利水运工程学报，2016(2)：46—53．(WANG~u-jun，ZHAIJia—huan，GAOTao，eta1．Experimentalstudiesonmicrostructureandstruct

2、uremodelforrecycledbrickaggregateporousconcretefJi．Hydro．ScienceandEngineering，2016(2)：46-53．)再生砖骨料多孔混凝土微观结构及结构模型王玉军，翟家欢，高涛。，翟爱良(1．山东农业大学水利土木工程学院，山东泰安271018；2．泰山基业开发建设有限公司，山东泰安271018；3．山东农业大学信息科学与工程学院，山东泰安271018)摘要：为了深入研究再生砖骨料多孑L混凝土的微观结构，从本质上认识其性状及规律，引入扫描电

3、镜研究再生砖骨料多孔混凝土界面过渡区微观形貌；根据混凝土中心质假说分析概括再生砖骨料多孔混凝土结构模型，定性研究微观结构与宏观性能的关系，探索界面过渡区形貌和骨料大中心质效应对再生砖骨料多孔混凝土宏观性能的影响。结果发现再生砖骨料多孔混凝土具有较好的界面过渡区结构，结构密实，水化产物丰富，水灰比、目标孔隙率、养护龄期，矿物掺料对结构的密实程度和水化产物的类型、数量有一定影响，进而影响强度。多孑L混凝土存在较多负中心质效应，大中心质只有再生砖骨料。今后应当把研究负中心质效应作为重点。关键词：再生砖骨料；多孔混

4、凝土；微观形貌；电镜扫描；界面过渡区；结构模型；中心质假说中图分类号：TU528．2文献标志码：A文章编号：1009-640X(2016)02-0046-08再生砖骨料多孑L混凝土是以处理和强化后的再生砖骨料、水泥和水搅拌而成的多孔混凝土，由于其具备一定强度和较高孔隙率，适于植物生长，广泛应用于城市绿化和河道护坡等，经济实用地解决水土流失、水质净化问题，修复重建已退化生态环境和调节城市气候。同时，还可处理大量的建筑垃圾，保护环境，节约资源。目前很多学者在普通混凝土微观结构研究方面取得大量成果，但在多孔混凝土

5、尤其是再生砖骨料多孑L混凝土微观方面的研究尚少。因此，深入研究宏观性能与微观结构的相互关系，从本质上认识再生砖骨料多孔混凝土的性状及内在规律，通过改善微观结构提高宏观性能，是再生砖骨料多孔混凝土研究需要解决的重要课题。试验采用扫描电镜扫描再生砖骨料多孔混凝土试块得到混凝土的SEM图，观测水泥水化后生成的钙矾石、C-S-H凝胶及承受荷载之后的裂纹及界面过渡区(ITZ)结构，分析其结构特征，并根据中心质假说建立再生砖骨料多孔混凝土结构模型。1试验方法及试验准备1．1SEM图像简介SEM的成分分析以及数字图像分析

6、的综合利用，可用于混凝土材料水化物质的分析及界面过渡区微观形貌的分析。SEM是经加速和聚焦的电子束(简称电子探针)在试样表面按一定的时间、空间序列扫描，激发试样产生出各种物理信息，这些物理信息的强度随试样的表面特征而变化，物理信息经检测、放大后在设于电镜外的显像管荧光屏上形成一幅反映试样表面形貌、组成及其他物化性能的扫描图像。这一原理使得SEM具有在保持材料原始状态的条件下直接观察试件表面形貌及特征的优点，放大倍率为2O～20000。收稿日期：2015-06-24基金项目：国家科技支撑计划课题(2014BA

7、L04B05)；山东省科技发展计划项目(2013GNCl1402)作者简介：王玉军(1990一)，女，山东临沂人，硕士研究生，主要从事结构工程鉴定与加固工作。E—mail：gwangyujun@163．eom通信作者：翟爱良(E—mail：zhaial@sdau．edu．cn)学兔兔www.xuetutu.com第2期王玉军，等：再生砖骨料多孔混凝土的微观结构及结构模型471．2试验准备1．2．1试验材料再生砖骨料选用山东省泰安市财源大街某砖结构房屋拆除产生的废弃砖块，经试验测定强度可达到MUIO。废弃砖块

8、经人工破碎、多次筛分取得粒径为l6．5—19．5mm的碎块。对得到的碎块首先用自来水进行冲洗，去除破碎过程表面附着的尘土和杂质，然后采用与拌合混凝土相同水灰比的水泥浆对破碎后的再生砖骨料进行包裹强化处理。骨料具体处理流程和方法可查阅文献[3-4]。处理强化后再生砖骨料的相关物理性能根据《建筑用卵石、碎石》(GB／T14685-2011)的规定进行试验测定。试验用水泥为山东泰安市第二水泥厂生产的P·O42．5强度等