微硅和纳米二氧化硅对再生混凝土力学性能影响的研究

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随着绿色建筑和可持续发展政策的推行,再生混凝土的应用越来越受到建筑行业的关注和重视。然而由于再生骨料自身所存在的各种缺陷,导致再生混凝土一直难以得到推广和应用,为了改善再生混凝土的性能,学者们展开了大量的研究和探索。外加剂作为材料改性的重要物质,一直被用于在改善混凝土的性能。外加剂中,硅灰和纳米二氧化硅有着不同的特性,已有学者证明单独掺入两者之一均能提高再生混凝土的力学性能,但是所得到的再生混凝土依然难以应用到建筑结构当中。为了进一步改善再生混凝土的性能,可以考虑充分结合硅灰和纳米二氧化硅的优点,将其混合在一起加入到再生混凝土中。但是目前对复掺硅灰和纳米二氧化硅再生混凝土的研究还相对较少,为了探究其性能,完善再生混凝土领域的研究,进一步促进其推广和应用,本课题选择以再生混凝土为研究对象,探索硅灰和纳米二氧化硅对再生混凝土的影响。为此,本次试验制作了486个立方体试件和45个圆柱体试件,以再生粗骨料取代率、硅灰掺量、纳米二氧化硅掺量以及养护龄期为研究变量,分别研究了再生混凝土基本力学性能和微观性能的影响。(1)进行了立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,分析不同再生粗骨料取代率(0%、50%、100%)、不同硅灰掺量(0%、3%、6%、9%)和不同纳米二氧化硅掺量(0%、1%、2%、3%)的再生混凝土在不同龄期下(3d、7d、28d)的抗压强度和劈裂抗拉强度变化规律,结果表明硅灰和纳米二氧化硅均可以提高再生混凝土的强度;(2)进行了圆柱体静力受压弹性模量试验,分析了不同再生粗骨料取代率(0%、50%、100%)、不同硅灰掺量(0%、3%、6%、9%)和不同纳米二氧化硅掺量(0%、1%、2%、3%)的再生混凝土单轴受压时的破坏模态、应力应变曲线、弹性模量和泊松比的变化规律,结果表明纳米二氧化硅和硅灰可以抑制裂缝发展,但对刚度和变形能力的提升效果不明显;(3)进行了SEM扫描电镜试验,从微观层面观察了不同掺量的硅灰和纳米二氧化硅对再生混凝土的形貌特征并分析了硅灰和纳米二氧化硅对再生混凝土各项性能的影响机理,结果表明硅灰和纳米二氧化硅能够较好地改善过渡区界面的性能。
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