最適な細孔サイズのジオポリマーリサイクル透過性コンクリートの酸性雨耐性に対するアルカリアクティベーターの影響

ジオポリマーリサイクルされたPerviousコンクリート（GRPC）は、酸性雨の腐食を効果的に阻害し、都市の水道を緩和できる新しいコンクリートです。この研究の目標は、GRPCの最適な細孔サイズを確認し、異なるアルカリ活性因子によって活性化された酸性雨抵抗を研究することです。3つの異なるサイズ（0.8、1.0、および1.2 mm）が、GRPCの細孔直径として個別に選択されました。アルカリ活性化溶液は、水酸化ナトリウム（NaOH）、ケイ酸ナトリウム（Na2SiO3）、および2つの混合物を採用しました。GRPCの最適な細孔サイズを決定するために、機械的特性と透磁率係数をテストしました。その後、最適な細孔サイズの標本を、6日間、シミュレーション酸雨溶液（pH = 4.0の硫酸溶液）に浸し、56日まで1日間乾燥させました。GRPCの酸性雨抵抗に対する異なるアルカリ活性化因子の効果は、圧縮強度、中和深度、および質量損失によって分析されました。結果は、GRPCの機械的特性が優れており、GRPCH+Nの圧縮強度が60.1 MPa以上に達し、その分割張力強度が5.9 MPa以上に達し、交通量が多いための道路の強度要件を満たしていることを示しました。アルカリ性GRPCの機械的特性と酸性雨精製効果を考慮すると、比較的小さな透過性係数が必要でした。最適な細孔サイズは1 mmでした。最適な細孔サイズの標本が酸溶液にさらされると、腐食生成物（石膏）がGRPCの細孔をブロックしてさらなる腐食を阻害し、圧縮強度の安定性を維持します。NaOHとNa2Sio3の混合によって活性化されたGRPCは、より安定したアモルファス3次元ネットワーク構造を生成し、GRPCH+Nをより優れた機械的特性と酸耐性抵抗を伴います。

Geopolymer-recycled pervious concrete (GRPC) is a novel concrete that can effectively inhibit the corrosion of acid rain and alleviate urban waterlog. The goal of this study is to ascertain the optimal pore size of GRPC and study its acid rain resistance activated by different alkali-activators. Three different sizes (0.8, 1.0, and 1.2 mm) were separately chosen as the pore diameters of GRPC. The alkali-activator solution adopted sodium hydroxide (NaOH), sodium silicate (Na2SiO3), and a mixture of the two. The mechanical properties and permeability coefficient were tested to determine the optimal pore size of GRPC. After that, specimens with the optimal pore size were immersed in a simulative acid rain solution (sulfuric acid solution with pH = 4.0) for 6 d and were dried 1 d until 56 d. The effects of different alkali activators on acid rain resistance of GRPC were analyzed by compressive strength, neutralization depth, and mass loss. The results manifested that the mechanical properties of GRPC were excellent, the compressive strength of GRPCH+N reached more than 60.1 MPa, and their splitting tensile strength attained more than 5.9 MPa, meeting the strength requirement of the road for heavy traffic load. Considering the mechanical properties and the acid rain purification effect of alkaline GRPC required a relatively small permeability coefficient; the optimal pore size was 1 mm. When specimens with optimal pore size were exposed to acid solution, the corrosion products (gypsums) would block the pores of GRPC to inhibit further corrosion, keeping the stability of the compressive strength. GRPC activated by the mixture of NaOH and Na2SiO3 generated a more stable amorphous three-dimensional network structure, endowing GRPCH+N with better mechanical properties and acid corrosion resistance.