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题名稻壳灰混凝土耐久性研究综述
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作者
余阳
邹桢
张春巍
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机构
澳大利亚新南威尔士大学基础设施工程与安全研究中心
沈阳工业大学辽宁省基础设施工程安全与防护重点实验室
沈阳工业大学材料科学与工程学院
沈阳工业大学建筑与土木工程学院
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出处
《沈阳工业大学学报》
北大核心
2025年第3期377-388,共12页
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基金
山东省重点研发计划(重大科技创新工程)项目(2021CXGC011204)。
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文摘
【目的】稻壳灰(RHA)作为稻谷加工过程中产生的大宗农业废弃物,其年产量随全球稻米消费量增长持续攀升。将RHA作为混凝土的补充胶凝材料,其可通过替代部分水泥显著降低混凝土生产过程中的碳排放量,同时有效提升混凝土的耐久性与力学性能,契合建筑业可持续发展的需求。然而,RHA混凝土的耐久性能受其粒径分布、混凝土配合比及养护条件等多重因素交互影响。现有研究呈现碎片化特征,尚缺乏系统性的性能评价框架与优化设计策略。研究旨在综述RHA混凝土的耐久性,解析其抗劣化机制与影响因素,为制定应用标准、突破推广瓶颈提供理论支撑,推动其在绿色建材中的应用。【方法】研究聚焦RHA混凝土耐久性问题,系统梳理其在收缩、抗碳化能力、氯离子渗透抗性、酸耐性、抗冻融循环能力和防火性能等方面的研究进展。研究包括对稻壳灰的物理化学特性(如二氧化硅含量、颗粒大小和火山灰活性)的分析及不同稻壳灰含量和处理方式(如化学激活、热处理和湿养护)对混凝土性能的影响。此外,探讨了稻壳灰与其他矿物掺合料(如粉煤灰、矿渣和偏高岭土)的协同作用及其对耐久性的优化效果。【结果】在对耐久性各方面性能进行梳理和归纳后,对相应的研究内容与关键技术进行总结,发现RHA混凝土在收缩抑制、抗碳化能力、氯离子渗透阻隔、酸蚀耐受性、冻融循环耐久性以及防火性能等方面具有显著提升或者改善效果。此外,系统研究归纳发现,稻壳灰可以实现混凝土耐久性能的多维度提升,契合建材可持续发展需求。然而,RHA混凝土的工程化应用仍面临多重挑战:原料来源差异导致RHA质量不同,需建立严格的活性指数与粒径分布控制标准;碱-硅反应敏感性要求精准调控RHA掺量与碱含量;较长的湿养护周期显著增加施工与时间成本等。【结论】未来研究应聚焦于稻壳灰质量的标准化、与其他矿物掺合料的协同作用、创新处理方法以及长期性能监测,以推动RHA混凝土在建筑领域的广泛应用,减轻传统水泥对环境的影响。
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关键词
稻壳稻谷
混凝土
收缩
碳化性能
抗氯化物渗透
耐酸性
抗冻融循环
耐火性
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Keywords
rice with husk
concrete
shrinkage
carbonation resistance
chloride penetration resistance
acid resistance
freeze-thaw cycle resistance
fire resistance
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分类号
TU528
[建筑科学—建筑技术科学]
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