为了探究风积沙自密实混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,研究了不同侵蚀龄期下风积沙掺量对自密实混凝土的工作性、质量损失率、相对动弹性模量和耐蚀系数的影响。结果表明:随着风积沙取代率的增大,风积沙自密实混凝土拌和物的坍落扩展度呈先增大后减小的趋势;随着侵蚀龄期的延长,风积沙自密实混凝土的质量、相对动弹性模量和耐蚀系数均呈先增加后降低的趋势;适量掺入风积沙能有效改善自密实混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,当侵蚀龄期为120 d时,60%风积沙取代率下的风积沙自密实混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能最佳;风积沙自密实混凝土的耐蚀系数与相对动弹性模量和质量损失率均存在良好的线性关系。

对比研究了碱矿渣(AAS)混凝土和普通硅酸盐水泥(OPC)混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。以硫酸钠和硫酸镁溶液为侵蚀介质,研究了AAS混凝土和OPC混凝土的质量损失、抗压强度和线性体积膨胀率,并采用压汞孔隙率分析仪(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)表征了混凝土的微观结构。结果表明:相较于OPC混凝土,经硫酸盐侵蚀的AAS混凝土抗压强度较高,且质量损失率和线性体积膨胀率较小;相较于OPC,AAS的孔结构更致密,有助于抑制孔溶液的运输和SO42-的侵蚀。因此,AAS混凝土表现出更优异的抗硫酸盐侵蚀性能。

研究了再生粗骨料取代率对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,建立了不同再生粗骨料取代率混凝土的抗硫酸盐侵蚀损伤模型。结果表明:当侵蚀龄期在144 d内时,不同再生粗骨料取代率试件的相对动弹性模量差别不大;144 d后,随着再生粗骨料取代率的增加,试件的相对动弹性模量大致呈先增大后减小的趋势,掺入较多(>50%)的再生粗骨料加速了混凝土的后期损伤;基于普通混凝土抗硫酸盐侵蚀损伤模型建立的再生混凝土抗硫酸盐侵蚀损伤模型的精度较高。

以28 d活性指数为85%的再生微粉按胶凝材料10%、20%、30%加入混凝土中,进行了再生微粉混凝土冻融循环试验及抗硫酸盐侵蚀性能研究。试验结果表明,再生微粉掺量低于20%时,掺量越高,混凝土的抗冻性能越好;通过SEM结果发现,混凝土冻融损坏是因水分子受冻膨胀导致钙矾石结晶裂缝和骨料与晶体间裂缝;再生微粉掺量越高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能越低,且随着侵蚀时间的增加,该效果更加显著;EDS结果表明,干湿循环破坏的混凝土内部S元素急剧增加,形成的碳硫硅钙石膨胀导致混凝土内部产生结构裂缝是混凝土损伤的主要原因。

将石灰石破碎后产生的粒径小于0.08mm的粉尘颗粒按不同比例等量替代水泥,研究其对水泥胶砂性能的影响。结果表明,石灰石粉尘的掺量小于12%时,既具有减水作用,又不降低胶砂强度;同时,石灰石粉尘的掺入能有效改善水泥胶砂的收缩性能和抗硫酸盐侵蚀性能,说明石灰石粉尘具有一定的活性,不是惰性材料。