透水混凝土的路用性能分析

透水混凝土作为一种新型的路面结构材料,其制备工艺和性能优化设计等问题近年来已受到国内外学者的广泛关注和研究.通过对透水混凝土的制备,确定了透水混凝土的原材料和配合比.复掺了两种新型透水混凝土外加剂ZS-3和Etonish 845,通过抗压、抗折强度等实验对比分析外加剂对透水混凝土的物理特性和力学性能的影响.结果表明:骨料级配与水灰比是影响透水混凝土抗压强度与孔隙率的主要因素;添加外加剂ZS-3和Etonish845可改善透水混凝土的性能;从强度与透水性双重角度看,新制备的透水混凝土可适用于轻型道路使用.     

骨料粒径对钢渣透水混凝土性能的影响分析

钢渣透水混凝土的应用越来越广泛,本文主要探索了采用不同骨料粒径对混凝土抗压强度和透水系数的影响。通过分析发现,不同级配范围的钢渣骨料对混凝土的性能影响很大。为了提高混凝土的抗压强度和透水系数,应合理的设计、选用钢渣骨料的级配范围。     

粗骨料对透水混凝土性能的影响研究

试验研究了粗骨料品种、粗骨料粒径、胶骨比等对透水混凝土力学性能和透水性能的影响,结果表明:采用天然骨料配制的透水混凝土的各项性能均优于采用再生骨料配制的透水混凝土;对于同一来源的粗骨料,骨料粒径越大,配制的透水混凝土透水性能越好,力学性能则略有降低;相同品质和粒径的再生骨料配制的透水混凝土,随胶骨比增加,混凝土透水性能逐渐降低,力学性能却呈增加趋势。     

无砂透水混凝土试验研究

为解决透水混凝土强度与透水性的矛盾,配制出高性能透水混凝土,研究骨料类型以及骨料级配、水胶比、孔隙率、硅灰等因素对透水混凝土抗压强度与透水性等性能的影响.结果表明:骨料类型和骨料级配对透水混凝土性能影响显著,5～10 mm和10～15 mm各50％的混合级配的强度比5～10 mm单一级配提高15％,但透水性降低32％;相同条件下,辉绿岩骨料的透水混凝土强度要高于花岗岩11％,透水系数高于花岗岩骨料28％.水胶比和孔隙率对透水混凝土性能影响明显,为兼顾透水混凝土强度和透水性要求,实验中推荐最佳水灰比范围为0.25～0.30,孔隙率合理范围为15％～18％;当水胶比为0.25时,最佳硅灰掺量为6％.     

不同骨料粒径钢渣透水混凝土力学性能分析及离散元模拟

为研究以废弃钢渣为骨料制备的透水混凝土力学性能,选用两种不同粒径的钢渣骨料制备透水混凝土,通过轴压及劈裂拉伸加载对其基本力学性能进行试验;并结合PFC 3D软件针对钢渣透水混凝土的破坏形态及破坏过程进行了数值模拟.结果表明:骨料粒径大小对钢渣透水混凝土的基本力学性能存在较大影响,骨料粒径越大其静态强度越高;同时通过模拟...     

再生骨料和橡胶颗粒对透水混凝土性能的影响

以C20透水混凝土为设计基准,再生骨料和橡胶颗粒掺量为影响因素,通过测定透水混凝土的连通孔隙率、透水系数、28 d抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量等性能指标,研究再生骨料和橡胶颗粒对透水混凝土基本性能的影响规律;同时,采用拟合回归和综合对比的方法建立透水混凝土连通孔隙率与透水系数、劈裂抗拉强度及弹性模量与28 d抗压强度之间的关系模型.     

不同冻融介质作用下再生骨料透水混凝土耐久性试验研究

为探索不同冻融介质下再生骨料透水混凝土的冻融耐久性,分别以清水和3.5wt％ NaCl溶液为冻融介质,分析比较了不同冻融环境下再生骨料透水混凝土质量损失、动弹性模量、剩余抗压强度、CT扫描断面平均孔隙率随冻融循环次数的变化规律.试验结果表明,不同冻融介质作用下,再生骨料透水混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、平均抗压强度与CT扫描断面平均孔隙率的劣化程度均随冻融循环次数增加而逐渐增大,氯盐环境下更易引起再生骨料透水混凝土的冻融破坏;再生骨料透水混凝土相对剩余抗压强度与相对动弹性模量之间具有良好的相关性,可通过测量冻融后再生骨料透水混凝土相对动弹性模量来评估其剩余抗压强度;最后基于两参数Weibull概率分布函数建立了再生骨料透水混凝土冻融损伤演化方程,可用于表征不同冻融介质作用下再生骨料透水混凝土试件的冻融损伤破坏程度.     

基于骨料不同级配透水混凝土试验研究

透水混凝土是一种环境友好型的新型材料。通过透水混凝土的试验,探究透水混凝土配制的重要参数,对骨料孔隙率的测定方法进行改进,得到骨料空隙率,设计孔隙率和实测孔隙率的关系,并探究了不同骨料级配透水混凝土孔隙率和抗压强度的关系;在相同水泥剂量下,三种粒径骨料级配的透水混凝土的设计孔隙率和实测孔隙率最接近,而粒径较小的骨料级配透水混凝土的孔隙率较小,抗压强度最高。     

再生骨料预处理对透水混凝土性能的影响

本文研究了水泥裹浆法和丙烯酸钙单体溶液浸泡法对再生骨料进行强化及强化后对透水混凝土性能的影响。实验结果表明,经过水泥裹浆和丙烯酸钙浸泡预处理后,再生骨料的吸水率及压碎指标均有提升。经预处理后的再生骨料制备的透水混凝土抗压强度得到提升,透水性能改善。     

透水混凝土的配合比设计探讨

透水混凝土的配合比设计受许多因素的影响,如粗骨料的品种和级配、颗粒的形状、水灰比、单方混凝土水泥用量、成型方法及养护条件等。本文主要阐述透水混凝土的结构特征、影响透水混凝土性能的因素以及试验配比。     

透水混凝土冻融剥蚀成因分析

为探究透水混凝土冻融剥蚀是否来自水泥浆体劣化,选取2.5~10.0 mm粒径骨料,制备了水灰比为0.31的透水混凝土及同水灰比的水泥石,测量二者冻融循环下质量、强度及透水混凝土相对动弹性模量变化。采用压汞法(MIP)测量水泥石冻融循环下孔结构特征参数及孔径分布变化,并通过扫描电镜(SEM)观察透水混凝土骨料水泥界面形貌演变。结果表明,在水冻与盐冻环境下透水混凝土宏观性能指标均有不同程度下降,骨料水泥界面产生裂缝并随冻融次数增加不断扩展,而水泥石强度、质量及微观孔隙结构均无明显变化。这表明透水混凝土冻融劣化与骨料水泥界面劣化相关。     

钢渣透水混凝土制备及其影响因素研究

研究了钢渣骨料粒径、级配、成型工艺及钢渣混凝土和易性对透水混凝土主要性能的影响.结果表明：钢渣透水混凝土以不超过10.0mm的中小粒径集料为好,采用静压成型工艺为宜.采用单粒径集料有利于在混凝土中形成连通的孔隙通道,提高混凝土的透水性.钢渣透水混凝土较合适的集胶比范围为4.0∶1～5∶1之间.相对于水灰比,混凝土的和易性对其强度和透水性影响更大,只有较好的和易性才能保证透水混凝土具有较高的强度和匀质性.     

砂基透水混凝土路面砖胶结料试验研究

研究自主研制的胶结料不同掺量、水灰比、集料级配及灰集比对砂基透水混凝土路面砖强度、透水性的影响,并通过室内试验测试试件保水性、抗冻性、耐磨耗性、抗硫酸盐-干湿循环侵蚀.先将自主研制的胶结料Ⅰ与3种同类型胶结料通过胶砂试验比选.结果表明:胶结料Ⅰ(28 d)抗压强度59.2 MPa、抗折强度9.3 MPa,优于同类型胶结料;胶结料Ⅰ掺砂基透水混凝土路面砖最优掺量为水泥质量的5%,其强度为35.6 MPa,透水系数为3.5×10 -2 cm/s,并具有良好的保水性、抗冻性、耐磨耗性和抗硫酸盐-干湿循环侵蚀性能.     

新型再生透水混凝土抗暴雨内涝设计方法

铺装透水混凝土路面是降低城市暴雨内涝灾害发生概率的有效途径。为实现透水混凝土路面在不同暴雨等级下的合理应用,提高再生资源利用率,达到抗暴雨内涝的目的,提出一种新型再生透水混凝土的设计方法。根据透水系数建立孔隙率与暴雨等级的定量关系,确定出抗不同暴雨等级的透水混凝土最佳孔隙率范围,基于孔隙率与强度之间的关系,明确混凝土强度等级,进行配合比设计;通过新型再生透水混凝土力学及暴雨模拟试验验证及分析,结果表明,不同孔隙率的新型再生透水混凝土抗压、抗弯拉强度均能满足透水混凝土路面的使用要求,具有优异的抗暴雨内涝性能。新型再生透水混凝土抗暴雨内涝的设计方法,为不同地区(暴雨等级)的透水混凝土路面设计提供了可靠依据。     

Discrete element modelling of the fresh state behavior of pervious concrete

The objective of this paper is to propose a novel numerical approach to evaluate the fresh state behavior of pervious concrete (PC). A new constitutive law applied to Discrete Element Method was developed for the simulation of the interaction between aggregates connected by fresh cement paste. Several innovative aspects regarding the type of contact model, the consideration of the contact bridge and the inclusion of the rheology coefficients were proposed. A calibration was performed with data from the literature. Furthermore, an extensive experimental program considering different shapes of aggregates, grading curves and aggregate-to-cement paste ratios was conducted to evaluate the fresh state behavior and validate the numerical models. The good fit obtained between numerical and experimental results confirm the model and the constitutive law reproduce the under uniaxial compaction, thus representing a step forward in the design and application of pervious concrete mixes.     

不同掺合料的透水混凝土冻融循环性能研究

透水混凝土的冻融破坏一直是一个影响其在北方地区大规模推广的严重问题,为解决这些问题,分别用粉煤灰、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)乳胶和聚乙烯纤维作为掺合料,通过用掺合料置换透水混凝土混合物中不同比例的水泥来分析掺合料比例的影响,对透水混凝土的渗透性、抗压强度等基本物理性能作了验证试验,采用快冻法以质量损失率和相对动弹模量来评价透水混凝土的冻融循环性能.试验结果表明,不同掺合料对透水混凝土的冻融循环性能均有一定的有利作用,但影响程度和作用机理不同.     

Oxygen diffusion through hydrophobic cement-based materials

The oxygen diffusion coefficient through hydrophobic cement-based materials fully immersed in water was determined by potentiostatic measurements on concrete and by the use of a diffusion cell on cement pastes and mortars. The obtained results show that very high oxygen diffusion occurs through cement paste, mortar and concrete made with hydrophobic admixture as opposed to negligible diffusion through the reference cement matrix without admixture. Moreover, the oxygen diffusion coefficients measured through hydrophobic cement matrices immersed in water were comparable with those reported in literature for unsaturated cement materials in air. These experimental results appear to confirm that oxygen dissolved in water directly diffuses as a gaseous phase through the empty pores of a hydrophobic cement matrix. This could explain the severe corrosion of steel reinforcement embedded in cracked hydrophobic concrete immersed in an aqueous chloride solution observed in a previous work.     

基于可压缩堆积模型的透水混凝土配合比设计

基于可压缩堆积模型,以全孔隙率为设计指标,提出了一种考虑成型过程和集料级配影响的透水混凝土配合比设计方法.该方法首先根据可压缩堆积模型挑选出干堆积密实度较高的级配集料,引入反映成型过程影响的比例因子λ建立了集料在透水混凝土中的堆积密实度与其干堆积密实度之间的关系,进而确定出单位体积透水混凝土的集料用量;然后根据集料用量和水灰比,计算得到透水混凝土的水泥浆体体积和水泥用量.对依据该方法设计的透水混凝土性能验证试验表明,实测全孔隙率与设计全孔隙率非常吻合,达到预设目标;透水混凝土强度随小粒径集料体积分数的变化趋势与集料干堆积密实度的相近,但是并非干堆积密实越高则强度越高,强度还受到集料粒径的影响.     

激发剂对含复合掺合料普通硅酸盐水泥体系 的改性研究

本文通过应用激发剂对含复合掺合料普通硅酸盐水泥体系进行改性,参照工程常用的混凝土配合比,设计配制了水泥砂浆及混凝土,并对水泥砂浆的力学性能及膨胀性能和混凝土力学性能的进行了研究。结果表明,激发剂对含复合掺合料普通硅酸盐水泥砂浆具有显著的增强减缩效果;对比工程常用C30混凝土配合比,能够明显降低C30混凝土中的水泥用量,增加复合掺合料的掺量,并提高混凝土的强度,这有利于商品混凝土企业的节能降本。     

基于正交试验的透水再生混凝土性能优化试验研究

透水混凝土在缓解城市内涝、噪音效应和热岛效应等方面具有广泛的应用前景,但多孔导致的强度偏低限制了其进一步推广应用。本文采用再生粗骨料和聚丙烯纤维配制高性能透水再生混凝土,设计五因素四水平正交试验,采用极差法分析水胶比、目标孔隙率、再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量和聚丙烯纤维掺量对透水再生混凝土抗压强度、有效孔隙率、透水系数的影响规律。结果表明:透水再生混凝土抗压强度影响因素的主次顺序为目标孔隙率>再生粗骨料取代率>水胶比>聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量;透水再生混凝土抗压强度最大为48.26 MPa,此时透水系数为1.96 mm/s;随着目标孔隙率的提高抗压强度呈线性下降的趋势;40%再生粗骨料等质量取代天然粗骨料后,透水再生混凝土的抗压强度达到28.7 MPa,提高119.08%,透水系数增加9.44%;掺入0.11%体积掺量的聚丙烯纤维后透水再生混凝土的抗压强度达到27.4 MPa,提高幅度为10.48%,而且透水性能不会降低。研究结果可以为高性能透水再生混凝土的制备提供依据。