Nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của điều kiện bảo dưỡng và phụ gia đối với cấu trúc meso của bê tông từ cốt liệu tái chế dựa trên CT X-ray

Yuzhi Chen1,2, Yingjie Ning3, Xudong Chen2, Weihong Xuan1, Yuzhu Guo2
1School of Architectural Engineering, Jinling Institute of Technology, Nanjing, China
2College of Civil and Transportation Engineering, Hohai University, Nanjing, China
3Zhejiang Communications Construction Group Co., Ltd, Hangzhou, China

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề cập đến cấu trúc meso của bê tông cốt liệu tái chế với các phụ gia và điều kiện bảo dưỡng khác nhau. Cốt liệu tái chế bê tông (RCA) với phụ gia là bột xỉ và tro bay cùng với điều kiện bảo dưỡng bằng hơi nước đã được đúc. CT X-ray (chụp cắt lớp tính toán) được sử dụng để thu được cấu trúc meso của RCA, và cấu trúc lỗ, cốt liệu, và vùng kéo giao diện đã được phân tích. Kết quả cho thấy rằng việc bảo dưỡng bằng hơi không chỉ làm tăng thể tích lỗ mà còn làm cho hình thái lỗ trở nên phức tạp hơn, kích thước phân đoạn gia tăng, tỷ lệ lỗ hình cầu giảm, và các lỗ phát triển từ hình cầu sang phẳng và mảnh dài khi nhiệt độ bảo dưỡng bằng hơi tăng lên. Độ rỗng của các lỗ vi mô trong bê tông cốt liệu tái chế khoảng 2,3%, trong đó các lỗ có khẩu kính nhỏ hơn 300 μm chiếm hơn 85%. Độ dày của vùng giao diện giữa cốt liệu tái chế và vữa mới khoảng 200 μm, và độ rộng của vết nứt trong cốt liệu tái chế khoảng 300–400 μm.

Từ khóa

#bê tông cốt liệu tái chế #cấu trúc meso #điều kiện bảo dưỡng #phụ gia #CT X-ray

Tài liệu tham khảo

Chandrappa, A. K., & Biligiri, K. P. (2018). Pore structure characterization of pervious concrete using X-ray microcomputed tomography. Journal of Materials in Civil Engineering, 30, 04018108. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002285 de Andrade Salgado, F., & de Andrade Silva, F. (2022). Recycled aggregates from construction and demolition waste towards an application on structural concrete: A review. Journal of Building Engineering, 52, 104452. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104452 Gonzalez-Corominas, A., Etxeberria, M., & Poon, C. S. (2016). Influence of steam curing on the pore structures and mechanical properties of fly-ash high performance concrete prepared with recycled aggregates. Cement Concrete Composites, 71, 77–84. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2016.05.010 Guo, Y., Chen, X., Chen, B., Wen, R., & Wu, P. (2021). Analysis of foamed concrete pore structure of railway roadbed based on X-ray computed tomography. Construction and Building Materials, 273, 121773. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121773 Hong, C. W., Jang, H. S., & Jeong, W. K. (2006). Strength and durability properties of concretes using ground granulated blast-furnace slag according to steam curing types. Journal of Korean Institute of Research Recycling, 15, 52–59. Jun, T., Yuya, S., Tatsuhiko, S., & Michio, S. (2012). Basic study on strength characteristic of fly ash concrete under steam curing. Cement Science and Concrete Technology. https://doi.org/10.14250/cement.66.359 Kim, B. K., Lee, J. S., Lee, G. P., Chang, S. H., & Bae, G. J. (2011). Mechanical characteristics of high-performance concrete shield segment containing ground granulated blast furnace slag and their improvement by steam curing. Journal of Korean Tunnel Underground Space Association, 13, 233–242. Kou, S. C., & Poon, C. S. (2008). Mechanical properties of 5-year-old concrete prepared with recycled aggregates obtained from three different sources. Magazine of Concrete Research, 60, 57–64. https://doi.org/10.1680/macr.2007.00052 Lee, M. K., Kim, K. S., Lee, K. H., & Jiang, S. H. (2005a). An experimental study on the strength of recycled concrete with steam curing. Journal of Korea Institute of Building Construction, 5, 89–95. https://doi.org/10.5345/JKIC.2005.5.2.089 Lee, M. K., Kim, K. S., Lee, K. H., & Jiang, S. H. (2005b). Strength of recycled concrete with furnace slag cement under steam curing condition. Journal of Korea Concrete Institute, 17, 613–620. https://doi.org/10.4334/JKCI.2005.17.4.613 Li, M., Wang, Q., & Yang, J. (2017). Influence of steam curing method on the performance of concrete containing a large portion of mineral admixtures. Advanced Materials in Science Engineering. https://doi.org/10.1155/2017/9863219 Liu, X., Wang, C., Deng, Y., & Cao, F. (2016). Computation of fractal dimension on conductive path of conductive asphalt concrete. Construction and Building Materials, 115, 699–704. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.04.051 Ma, Z., Shen, J., Wang, C., & Wu, H. (2022). Characterization of sustainable mortar containing high-quality recycled manufactured sand crushed from recycled coarse aggregate. Cement and Concrete Composites, 132, 104629. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2022.104629 McGinnis, M. J., Davis, M., de la Rosa, A., Brad, D. W., & Yahya, C. K. (2017). Strength and stiffness of concrete with recycled concrete aggregates. Construction and Building Materials, 154, 258–269. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.07.015 Ouyang, J., Liu, K., Sun, D., Xu, W., Wang, A., & Ma, R. (2022). A focus on Ca2+ supply in microbial induced carbonate precipitation and its effect on recycled aggregate. Journal of Building Engineering, 51, 104334. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104334 Poon, C. S., Kou, S. C., & Chan, D. (2006). Influence of steam curing on hardened properties of recycled aggregate concrete. Magazine of Concrete Research, 58, 289–299. https://doi.org/10.1680/macr.2006.58.5.289 Ramezanianpou, A. M., Esmarili, K., Ghahari, S. A., & Ramezanianpour, A. A. (2014). Influence of initial steam curing and different types of mineral additives on mechanical and durability properties of self-compacting concrete. Construction and Building Materials, 73, 187–194. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.09.072 Shi, J., Liu, B., Wu, X., Qin, J., Jiang, J., & He, Z. (2020a). Evolution of mechanical properties and permeability of concrete during steam curing process. Journal of Building Engineering, 33, 101796. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101796 Shi, J., Liu, B., Zhou, F., Shen, S., Dai, J., Ji, R., & Tan, J. (2020b). Heat damage of concrete surfaces under steam curing and improvement measures. Construction and Building Materials, 252, 119104. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119104 Suryawanshi, S. R., Singh, B., & Bhargava, P. (2015). Characterization of recycled aggregate concrete. Advanced in Structural Engineering. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2187-6_139 Tan, K., & Zhu, J. (2017). Influences of steam and autoclave curing on the strength and chloride permeability of high strength concrete. Materials and Structures, 50, 1–9. https://doi.org/10.1617/s11527-016-0913-6 Wang, C., Xiao, J., Liu, W., & Ma, Z. (2022). Unloading and reloading stress-strain relationship of recycled aggregate concrete reinforced with steel/polypropylene fibers under uniaxial low-cycle loadings. Cement and Concrete Composites, 131, 104597. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2022.104597 Yang, J., Hu, H., He, X., Su, Y., Wang, Y., Tan, H., & Pan, H. (2021). Effect of steam curing on compressive strength and microstructure of high-volume ultrafine fly ash cement mortar. Construction and Building Materials, 266, 120894. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120894