科研速览│公司魏洋教授团队在《Industrial Crops & Products》等国际期刊发表混凝土生物质骨料系列研究成果

发布时间:2024-05-31访问次数:43


近日,公司魏洋教授团队提出可持续型生物质竹骨料混凝土,并围绕其界面提升方法、物理力学性能等开展了系列研究,在国际期刊Industrial Crops & Products》(中科院1Top)、Construction and Building Materials》(中科院1Top)、Journal of Building Engineering》(中科院2Top发表了系列成果。该系列成果获得了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目的资助。


 

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.118864

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136605

https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.108892

由于天然资源过度开采,碎石骨料日渐短缺。为推动绿色混凝土可持续发展,契合国家“双碳”战略,团队提出一种生物质竹骨料混凝土,以“竹”代“石”。由于天然竹材存在易开裂、易腐蚀、与水泥基体粘结性差等缺陷,团队研发提出竹材表面改性处理方法,研究了改性对竹材物理力学性能、抗侵蚀性能、以及微观结构的影响,而后将改性后的竹骨料用于混凝土之中,通过试验及理论研究,探究了竹骨料取代率、养护龄期、试件尺寸以及改性方式对竹骨料混凝土工作性能、物理性能和力学性能的影响,观察并分析了不同养护龄期下竹骨料混凝土内部的微观结构及界面过渡区的元素组成。提出了竹骨料混凝土的强度、尺寸效应以及本构模型。

试验结果证实,生物质竹骨料混凝土具有良好的工作性能,随着养护龄期的增加,竹骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度均有所增加;相较于普通混凝土,竹骨料混凝土表现出一定的延性,其应力-应变曲线下降段随着取代率的增加逐渐平缓;经改性后的竹骨料与水泥基体界面粘结致密,且随着养护龄期的增加,界面过渡区水化产物含量逐渐提升,证实该改性方法有效提升了竹骨料与水泥基体之间的粘结性能。


改性前后竹骨料物理力学性能对比


竹骨料制作过程


 不同试验条件下竹骨料混凝土破坏形态

 

不同竹骨料取代率混凝土试验结果

 

未改性竹骨料受压后内部微观结构


 改性竹骨料受压后内部微观结构变化

 

 竹骨料与水泥基体间界面过渡区微观形貌


供稿:周争妍;供图:周争妍;初审:李强;终审:柳任飞;编辑:许历隆