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再生微粉与矿物掺合料对混凝土力学性能及微观结构的影响

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材料导报 2024年第5期38卷 178-183页

作者：陈立俊李滢陈文浩青海大学土木工程学院西宁810016 青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室西宁810016

为了提高再生微粉在混凝土中的利用率,将单掺再生微粉的混凝土与复掺再生微粉、粉煤灰和硅灰的混凝土的力学性能及微观结构进行了对比研究。结果表明,单掺再生微粉和三者复掺对混凝土的抗压强度和孔结构有不同程度的影响,当掺量低于20%... 详细信息

为了提高再生微粉在混凝土中的利用率,将单掺再生微粉的混凝土与复掺再生微粉、粉煤灰和硅灰的混凝土的力学性能及微观结构进行了对比研究。结果表明,单掺再生微粉和三者复掺对混凝土的抗压强度和孔结构有不同程度的影响,当掺量低于20%时,单掺再生微粉的混凝土抗压强度高于同掺量时的复掺混凝土,孔隙率相比于复掺时也有所降低;而掺量高于20%时,复掺效果优于单掺,特别是当复掺掺量为30%时,混凝土28 d抗压强度相比单掺掺量为30%时提高了33.4%,总孔隙率和大孔占总孔隙的比例分别降低了4.4%和17.77%。这说明再生微粉的掺入量较大会给混凝土带来不利影响,但添加粉煤灰与硅灰后,它们可以发挥协同作用,从而改善混凝土的复合水泥基体强度和孔结构。

关键词：再生微粉混凝土微观结构力学性能孔结构协同作用

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再生微粉多元复合胶凝体系的性能研究

硅酸盐通报 2024年第5期43卷 1812-1821页

作者：裴军军苑博文高敏郭启龙林政红黑亚萌西北民族大学土木工程学院兰州730124 甘肃省绿色工程材料与低碳建造重点实验室兰州730124

再生微粉复合胶凝体系对再生微粉的应用具有积极作用。本文采用再生微粉-水泥-粉煤灰构建二元/三元复合胶凝体系,研究了再生微粉的掺量对胶砂试块物理、力学性能的影响,并通过XRD和SEM探究了胶砂试块的水化产物和显微结构。结果表明:随... 详细信息

再生微粉复合胶凝体系对再生微粉的应用具有积极作用。本文采用再生微粉-水泥-粉煤灰构建二元/三元复合胶凝体系,研究了再生微粉的掺量对胶砂试块物理、力学性能的影响,并通过XRD和SEM探究了胶砂试块的水化产物和显微结构。结果表明:随着再生微粉掺量的增加,胶砂试块3、7、28 d的抗压强度逐渐下降,需水量增加,流动度下降,干缩值先减小后增大;掺有再生微粉和粉煤灰的复合胶凝体系胶砂试块的干燥收缩在7~14 d发展较快。随着再生微粉和粉煤灰掺量的增加,水化硅酸钙生成量逐渐减少,胶砂试块内部孔隙、裂隙明显增多。再生微粉和粉煤灰对水泥的总取代率最大为40%(质量分数)。

关键词：再生微粉碱激发复合胶凝体系力学性能水化产物干燥收缩

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再生微粉蒸压加气混凝土制备及性能优化

再生微粉蒸压加气混凝土制备及性能优化

作者：刘沛西安理工大学

学位级别：硕士

再生微粉属于建筑固体废弃物,其化学成分中SiO2含量较多。近几年,我国建筑垃圾产量逐年增多,一般处理方式为地下填埋或露天堆放,不仅占据大量的土地,还对环境造成了严重的污染。因此,将建筑垃圾进行资源化利用有着重要意义。而蒸压加气... 详细信息

再生微粉属于建筑固体废弃物,其化学成分中SiO2含量较多。近几年,我国建筑垃圾产量逐年增多,一般处理方式为地下填埋或露天堆放,不仅占据大量的土地,还对环境造成了严重的污染。因此,将建筑垃圾进行资源化利用有着重要意义。而蒸压加气混凝土是一种性能优良的新型墙体材料,利用再生微粉制备蒸压加气混凝土不仅能够有效的将建筑垃圾资源化利用,还能够解决蒸压加气混凝土硅质材料资源紧缺的现状。本文主要是将建筑垃圾研磨成再生微粉作为硅质材料,部分代替硅质砂制备蒸压加气混凝土。首先从砖再生微粉、混凝土再生微粉以及混合再生微粉中选出最优的再生微粉,并利用物理及化学方法对其进行活性激发,使其活性达到最高。其次,通过改变蒸压养护条件对蒸压养护制度进行优化,并对其主要影响因素进行正交试验设计,得到最佳蒸压养护制度和最优配合比。最后对砖再生微粉蒸压加气混凝土和砂蒸压加气混凝土进行宏观性能测试和微观结构分析,对比分析两者之间的区别和联系。本文主要内容及成果如下:（1）通过对不同种类再生微粉进行对比分析,从中选出最优再生微粉,并利用物理及化学方法对其进行活性激发,研究发现,当使用砖再生微粉时,蒸压加气混凝土力学性能最好;对砖再生微粉进行物理激发后发现,当砖再生微粉颗粒粒径过200目筛的筛余量为9.2%时,将其记为RBP4,其强度活性指数最高,砖再生微粉蒸压加气混凝土的强度达到最大值,通过物理激发,砖再生微粉蒸压加气混凝土强度提升了77.0%;当化学试剂掺量为0.5 wt%时,使用Ca（OH）2进行化学激发效果最优,使用化学激发对强度提升效果不如物理激发好。（2）为了探究蒸压养护制度对砖再生微粉蒸压加气混凝土力学性能的影响规律,通过改变蒸压养护条件,由试验结果可得,升温时间、恒温时间、恒温温度、降温时间均对砖再生微粉蒸压加气混凝土的力学性能影响较大。考虑到实际生产与能源消耗问题,得到最佳蒸压养护制度为:升温时间为2.5小时,恒温时间为6.5小时,恒温温度为190℃,降温时间为2.0小时。（3）通过正交试验,并对试验结果进行极差分析可以得到:不同因素对砖再生微粉蒸压加气混凝土抗压强度的影响顺序与对干体积密度的影响顺序相同,主次影响顺序均为D（水料比）>B（石灰掺量）>C（砖再生微粉掺量）>A（水泥掺量）;最终得到砖再生微粉蒸压加气混凝土的最优配合比为水泥掺量为15%,石灰掺量为20%,砖再生微粉掺量为35%,硅质砂掺量为26%,石膏掺量为4%,水料比为0.7。（4）对砖再生微粉蒸压加气混凝土和砂蒸压加气混凝土进行干燥收缩性能、抗冻性能、导热系数测试发现:砖再生微粉蒸压加气混凝土的干燥收缩性能和抗冻性能均满足国家标准GB/T1968-2020的要求,但性能均弱于砂蒸压加气混凝土;砖再生微粉蒸压加气混凝土保温隔热性能略差于砂蒸压加气混凝土的性能。同时对其分别进行XRD、SEM、TG/DSC测试,结果发现:砖再生微粉蒸压加气混凝土与砂蒸压加气混凝土的水化产物基本相同,但两者水化产物的数量和形态有所不同;两者在高温情况下均是进行逐步脱水的,砖再生微粉蒸压加气混凝的质量损失率更高,耐热性能更差;蒸压加气混凝土的含水率、水化产物类型、数量以及内部孔隙结构对其性能影响较大,砖再生微粉蒸压加气混凝土中含水率较大,而且其孔隙结构较砂蒸压加气混凝土更差,虽然砖再生微粉蒸压加气混凝土的干燥收缩性能、抗冻性能、热工性能略差于砂蒸压加气混凝土,但是其力学性能、干燥收缩性能、抗冻性能等也满足标准要求。

关键词：再生微粉蒸压加气混凝土养护制度正交试验配合比优化

建筑垃圾再生微粉对C30~C40再生混凝土性能的影响

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混凝土 2024年第4期 147-151,156页

作者：虞晓婧王建刚王海波曾波唐飞王鸣岐北京都市绿源环保科技有限公司固废研发中心北京102601

为了评价废混凝土类建筑垃圾再生微粉作为掺合料用于C30、C35、C40强度等级再生混凝土中的可行性,选择建筑垃圾处置厂经收尘得到的再生微粉,以不同比例等量取代粉煤灰制备C30、C35、C40再生混凝土,考察其减水剂用量、抗压强度、抗折强... 详细信息

为了评价废混凝土类建筑垃圾再生微粉作为掺合料用于C30、C35、C40强度等级再生混凝土中的可行性,选择建筑垃圾处置厂经收尘得到的再生微粉,以不同比例等量取代粉煤灰制备C30、C35、C40再生混凝土,考察其减水剂用量、抗压强度、抗折强度、动弹性模量、电通量等指标的变化规律。结果表明:掺加再生微粉略微提高减水剂用量,且对再生混凝土的抗压强度、动弹性模量、抗折强度、抗氯离子渗透性有一定的劣化作用,但再生微粉取代率不超过25%时,对抗压强度与抗折强度的劣化作用可控制在5%以内。此外,使用再生微粉取代粉煤灰可降低混凝土材料的综合成本,具有显著的社会经济效益。即再生微粉作为掺合料制备C30、C35、C40强度等级再生混凝土具有可行性。

关键词：再生微粉再生混凝土减水剂用量力学性能抗氯离子渗透性能

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废弃混凝土再生微粉物理化学联合活化研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第9期47卷 1275-1280,1287页

作者：熊科兴詹炳根王存卞朋飞周耀宗余其俊合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 水泥基材料低碳技术与装备教育部工程研究中心安徽合肥230009 安徽省水泥基材料低碳技术工程研究中心安徽合肥230009 土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009

针对再生微粉活性低、不能高效利用的问题,在物理研磨和化学激发2种单一活化方式的研究基础上,文章探究物理化学联合活化方式对再生微粉活性的影响效果。结果表明,物理化学联合活化活性指数可提升14.7%,较单一活化方式活性提升效果显著... 详细信息

针对再生微粉活性低、不能高效利用的问题,在物理研磨和化学激发2种单一活化方式的研究基础上,文章探究物理化学联合活化方式对再生微粉活性的影响效果。结果表明,物理化学联合活化活性指数可提升14.7%,较单一活化方式活性提升效果显著,再生微粉经过机械研磨后,结构表面缺陷增多,促进了活性成分的溶出,进一步增加了化学激发剂与再生微粉发生反应的效率,促进试样中生成较多能够提高试件强度的C-S-H和C-A-S-H等凝胶物相。

关键词：再生微粉活性指数联合活化活化原理

碳化处理再生微粉和骨料的特性及其对水泥基材料性能的影响

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碳化处理再生微粉和骨料的特性及其对水泥基材料性能的影响

作者：闫鑫广州大学

学位级别：硕士

随着城市化的推进,建筑固体废弃物,特别是废弃混凝土的堆积量已达到惊人的规模,然而当前的处理技术却相对滞后。世界各国对废弃混凝土的再生利用开启深入研究。其中,碳化处理技术被视为强化建筑废弃混凝土的高效手段。该技术主要利用二... 详细信息

随着城市化的推进,建筑固体废弃物,特别是废弃混凝土的堆积量已达到惊人的规模,然而当前的处理技术却相对滞后。世界各国对废弃混凝土的再生利用开启深入研究。其中,碳化处理技术被视为强化建筑废弃混凝土的高效手段。该技术主要利用二氧化碳与再生骨料表面粘结的砂浆进行反应,从而提升骨料的性能,进而实现再生混凝土的高效再利用。本文采用XRD、TGA和FTIR等测试手段分析了再生微粉（RP）、再生细骨料（RFA）以及再生粗骨料（RCA）碳化处理前后物理、化学性质的变化。而后通过MIP以及SEM扫描电镜等技术探究了再生微粉以及再生粗细骨料碳化处理前后微观结构的变化。此外,还研究了碳化再生微粉以及再生粗细骨料对水泥基材料工作性能以及力学性能的影响,并通过XRD、TGA、FTIR、SEM和MIP等分析方法探究其物相、断裂面、裂缝、孔结构以及界面过渡区的特征,从微观尺度阐述了碳化处理再生微粉和再生粗细骨料对其水泥基材料的影响。主要结论如下:（1）再生微粉中C-S-H在1d内完全碳化生成的硅胶和Ca CO3能够填充孔隙,改善孔结构,优化颗粒细度;掺CRP的净浆流动度随掺量的增加而降低,低于相同替代率下RP净浆的流动性;当CRP替代率为15%时,力学性能最优。（2）再生细骨料经过碳化后,碳化产物硅胶以及Ca CO3能够显著改善细骨料的孔径分布,从而影响其物理性能;砂浆流动性随再生细骨料掺量的增加而降低,且相较于使用碳化再生细骨料（CRFA）的砂浆流动性,使用RFA的砂浆流动性更好;当CRFA替代率为100%时,力学性能最优。（3）再生粗骨料经过碳化后,碳化产物能够显著改善粗骨料的孔径分布,进而影响其物理性能;混凝土流动性随再生粗骨料掺量的增加而提升,且掺碳化再生粗骨料（CRCA）的流动性好于掺RCA的混凝土,同时硬化浆体界面过渡区密实度提高;当CRCA替代率为100%时,其力学性能最优。

关键词：再生微粉再生骨料水泥基材料碳化微观结构力学性能

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再生微粉混凝土的力学性能与耐久性能

广东建材 2024年第2期40卷 6-11页

作者：吴铭禧杨云英陈子豪吴宇彬广州大学土木工程学院广东石油化工学院建筑工程学院

废旧混凝土再生一般会附带产生20%左右的再生微粉,再生微粉的利用不仅能够解决建筑垃圾的处理问题,还能降低碳排放和节约能源。本文对近年来再生微粉作混凝土材料的性能表现及再生微粉改性方法进行了综述,发现再生微粉活性物质少是降低... 详细信息

废旧混凝土再生一般会附带产生20%左右的再生微粉,再生微粉的利用不仅能够解决建筑垃圾的处理问题,还能降低碳排放和节约能源。本文对近年来再生微粉作混凝土材料的性能表现及再生微粉改性方法进行了综述,发现再生微粉活性物质少是降低再生微粉砂浆和再生微粉混凝土力学性能和耐久性能的主要因素,总结多种再生微粉改性方法,提出对再生微粉进行改性、激活是高效利用再生微粉的重点和进一步研究的方向。

关键词：再生微粉力学性能耐久性能活性激发

再生微粉-电石渣制备硅酸盐水泥熟料及其水化性能研究

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材料导报 2024年

作者：侯圣举李树国何超陈扬但建明周阳李相国吕阳硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉理工大学化工绿色过程省部共建国家重点实验室培育基地石河子大学化学化工学院石河子大学水利建筑工程学院华新环境工程有限公司

本文以再生微粉（RCP）和电石渣（CCS）等典型固废作为原材料，开展了固废基低碳水泥熟料制备技术研究，探讨分析了煅烧温度（1 300 °C、1 350 °C、1 400 °C和1 450 °C）以及CCS和RCP含量对熟料煅烧和矿相组成的影响，并研究了1400... 详细信息

本文以再生微粉（RCP）和电石渣（CCS）等典型固废作为原材料，开展了固废基低碳水泥熟料制备技术研究，探讨分析了煅烧温度（1 300 °C、1 350 °C、1 400 °C和1 450 °C）以及CCS和RCP含量对熟料煅烧和矿相组成的影响，并研究了1400 ℃下制备水泥熟料的水化特性与力学性能。结果表明，RCP的加入可以降低水泥熟料的烧成温度，适量的RCP（60%）作为水泥生料掺入会提高熟料的力学性能，有利于水泥的早期水化。这些工作有助于推进建筑垃圾的资源化利用，为水泥生产中钙硅质原料提供了替代方案。

关键词：再生微粉电石渣硅酸盐水泥煅烧温度水化特性

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再生微粉碳捕集材料研究现状

新型建筑材料 2024年第7期51卷 17-22页

作者：刘赟曹万智刘东升西北民族大学土木工程学院甘肃兰州730124 甘肃省新型建材与建筑节能重点实验室甘肃兰州730124

废弃混凝土经破碎、筛分后可以制成再生骨料进行回收利用,而附着在再生骨料上的废弃水泥石会对再生骨料的使用性能造成负面影响。由废弃水泥石制备的再生微粉主要由水化硅酸钙、氢氧化钙、钙矾石、未水化的水泥颗粒等物质组成,有孔隙率... 详细信息

废弃混凝土经破碎、筛分后可以制成再生骨料进行回收利用,而附着在再生骨料上的废弃水泥石会对再生骨料的使用性能造成负面影响。由废弃水泥石制备的再生微粉主要由水化硅酸钙、氢氧化钙、钙矾石、未水化的水泥颗粒等物质组成,有孔隙率高、强度低和钙含量高等特点,能吸收空气中的CO_(2)通过化学反应的方式对CO_(2)固定。将其制备为一种碳捕集材料可以在提高废弃混凝土资源化利用率的同时捕集CO_(2)降低碳排放。从再生微粉碳化性能、碳化工艺、碳化机理3个方面对国内外学者的研究进展进行综述,以期为再生微粉的利用提供一定的参考。

关键词：再生微粉固碳碳化工艺碳化机理