基于水化機理的聚合物改性再生混凝土性能研究

陳 成，崔建生，梁曉暉

（南通市建筑科學(xué)研究院有限公司，江蘇南通 226000）

再生混凝土作為一種綠色建筑資源，對建筑廢棄物的再利用意義重大。但采用再生粗骨料配制而成的再生混凝土具有強度低、彈性模量低、抗裂性差和耐久性差等缺點，導(dǎo)致其在實際應(yīng)用中受到限制[1]，而通過聚合物改性增強再生混凝土性能是一種可行的思路。

1 水化機理理論模型

水化反應(yīng)大致可以分為三個階段，誘導(dǎo)期、加速期和平穩(wěn)期[2]。在誘導(dǎo)期水泥熟料中活性最好的C3A在加入水后即刻發(fā)生反應(yīng)，在水泥顆粒表面形成膠膜，隨后膠膜中開始生成鈣礬石（AFt），此階段僅持續(xù)3～5h。在加速期水泥熟料中占比最大的C3S 與C2S開始激活，此二者與水分子接觸的部分分別水化生成共同的產(chǎn)物水化硅酸鈣C3S2H3，即C-S-H凝膠，C-S-H凝膠是水泥石強度的主要來源，加速階段一般不超過24h。在平穩(wěn)階段C3A 繼續(xù)反應(yīng)，生成單硫型水化硫鋁酸鈣（AFm），同時AFt 也逐漸向AFm 轉(zhuǎn)化[3]。這三個階段所形成的水化產(chǎn)物在水泥顆粒間形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力在結(jié)構(gòu)間相互傳遞，使水泥石形成堅實的整體。

2 試驗研究

2.1 配合比設(shè)計

如表1中試件類型A 表示未摻聚合物的再生混凝土，試件類型B、C、D、E 分別表示摻加VAE 乳液、聚丙烯酸酯乳液、苯丙乳液、水性環(huán)氧樹脂乳液的再生混凝土，聚灰比均為15%，聚合物乳液中含水量計入總用水量。

表1 混凝土試件配合比

2.2 抗壓強度試驗

本試驗采用GB/T 50081—2019《混凝土物理力學(xué)試驗方法標準》[4]中的抗壓強度試驗方法，試驗結(jié)果，如表2所示。……