碳化再生骨料混凝土

强度提升约30%

碳化处理显著降低孔隙率并改善界面过渡区，结合钢纤维桥接延缓微裂纹扩展，实现强度与韧性的协同提升。

Wang C. · Lu Y. · 代云云 · Wu, Huixia · 马志鸣

Cement and Concrete Composites 2025

具体参数

孔隙率降低幅度

{'zh': '20', 'en': '20'} %

抗压强度提升幅度

{'zh': '30', 'en': '30'} %

钢纤维掺量

{'zh': '2.0', 'en': '2.0'} %

加载阶段数

{'zh': '6', 'en': '6'}

技术优势

孔隙率降两成

碳化反应生成碳酸钙填充孔隙，使孔隙率显著降低，从而减少微裂纹萌生点。

强度提升三成

界面过渡区致密化后，抗压强度提高了约30%，弥补了再生骨料的性能短板。

裂纹扩展被延迟

2.0%钢纤维通过桥接作用延缓裂纹扩展并降低连通性，使材料在加载后期仍能保持整体性。

裂纹过程可视化

原位4D CT在六个加载阶段追踪孔隙结构与裂纹发展，定量揭示微裂纹时空演化。

应用场景

• 混凝土结构耐久性：用碳化与纤维复合提升再生骨料混凝土的抗裂能力，延长结构服役寿命。
• 纤维增强复合材料：利用钢纤维桥接效应控制微裂纹扩展，改善混凝土的韧性与延性。
• 可持续建筑材料：将废弃混凝土再生利用并结合碳化固碳，减少天然骨料开采与碳排放。
• 再生骨料利用：通过碳化处理改善再生骨料界面性能，使其达到结构混凝土的使用要求。