生物质废弃电厂稻壳灰混凝土力学及耐久性能量演化研究

摘要: 将生物质发电厂所产废弃稻壳灰代替部分水泥加入到混凝土中，制备出一种新型的电厂稻壳灰（Electric Power Plant-Rice Husk Ash,简称E-RHA）混凝土（E-RHA-C），进行了E-RHA-C力学性能及经历210d Na2SO4侵蚀及105次干湿Na2SO4溶液循环耐久性能试验，结合其宏观力学和物理参数、微观形态对E-RHA增强混凝土力学强度、抗硫酸盐侵蚀能力进行机理分析，并利用能量转化方法对E-RHA-C耐久性进行损伤评价，得到相应的本构模型。结果表明：普通混凝土中掺入适量稻壳灰矿物掺合料，能够有效提高力学性能，但混凝土力学性能增加过程的稳定性逐渐降低。随着硫酸盐龄期增加，E-RHA-C试件逐渐局部剥落、体积膨胀；力学性能、相对动弹性模量先提高后急剧下降，有效孔隙率先降低后提高，E-RHA-C中骨料周围的界面区破坏程度远小于普通混凝土，体现出较好的耐侵蚀性。硫酸盐侵蚀E-RHA-C前期对试件力学性能的增强主要表现在总应变能、耗散能的提升，E-RHA-C塑性及延性变形提高。而在第二阶段，E-RHA-C逐渐体现出峰值应力和延性降低、脆性破坏明显现象。基于统计损伤理论和耗散能，建立了E-RHA-C的耐久性损伤本构模型。