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.     

混凝土透水砖性能影响因素的灰色关联分析

运用灰色系统理论研究了水灰比、集灰比与集料级配等因素对混凝土透水砖表观密度、有效孔隙率、透水系数和抗压强度的影响.结果显示:各因素对混凝土透水砖表观密度和抗压强度的影响规律一致:集灰比＞水灰比＞集料级配＞0.6;各因素对混凝土透水砖有效孔隙率和透水系数的影响规律一致:集料级配＞集灰比＞水灰比＞0.6;研究结果对混凝土透水砖配合比设计具有指导作用.     

粉煤灰透水混凝土孔隙率和渗透系数的试验研究

粉煤灰等量取代水泥进行透水混凝土强度的改性有明显的效果,然而随着强度的提高,透水混凝土的孔隙率和渗透系数也有明显降低。通过测定不同掺量粉煤灰取代水泥改性透水混凝土的孔隙率和渗透系数并进行对比,研究粉煤灰透水混凝土内部结构的变化,分析不同集料粒径透水混凝土粉煤灰掺量对孔隙率和渗透系数的影响。结果表明,采用体积法测定透水混凝土的孔隙率,两种集料透水混凝土的孔隙率基本都保持在15%以上;透水混凝土渗透性能较好,过水断面流水速度大,上下水头变化较大,故建议采用降水头法测定其渗透系数;粉煤灰的掺加对小粒径透水混凝土孔隙堵塞较大粒径透水混凝土严重,渗透系数下降明显。     

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。     

聚丙烯纤维对再生粗集料透水性混凝土的影响

透水混凝土是具有拱架结构的多孔混凝土。本试验采用高质化处理过的再生粗集料质量替换普通粗集料30%,掺聚丙烯纤维(0.0%、0.5%、0.1%、1.5%,质量分数),进行了聚丙烯纤维对多孔混凝土强度、有效孔隙率、透水系数的影响分析,并讨论了多孔混凝土的干温缩特性,为再生粗集料多孔混凝土的设计与应用提供了依据。试验结果表明,聚丙烯纤维对再生粗集料多孔混凝土的增强效果显著;纤维掺量在0.0%~1.5%之间时,对多孔混凝土的有效孔隙率影响有限;粗集料粒径90%在10~20 mm之间时,透水系数基本随纤维掺量的增加而降低,但透水系数变化量不大,掺1.5%聚丙烯纤维的透水系数达到2.4 cm/s;多孔混凝土有较小的干温缩特性。     

碳化钢渣集料制备透水混凝土*

研究用碳化集料代替普通集料，制备透水混凝土。测试碳化钢渣集料的表观密度、堆积密度、压碎指标、针片状含量、孔隙率和吸水率等性能指标，并利用XRD和SEM观测集料表面的矿物组成和微观形貌。按照相应国家标准，设计碳化钢渣集料透水混凝土配比，测试碳化钢渣集料对透水混凝土的抗压强度、孔隙率、透水率及抗冻性的影响，探讨碳化集料在透水混凝土中的适宜替代量。     

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％.     

净水功能型透水混凝土的组成设计研究

为净化雨水和补充地下水,设计了一类净水功能型偏高岭土基地聚合物透水混凝土。通过研究壳聚糖掺量、碱激发剂模数与碱当量对偏高岭土基地聚合物浆体力学、吸附特性的影响,制备了一种可用于透水混凝土的高吸附性浆体材料。基于此,进一步探讨了透水混凝土骨料堆积孔隙率、浆集比(P/A)等体积结构参数对其净水、透水与力学性能的影响。结果表明:随着壳聚糖掺量的增加,偏高岭土基地聚合物的强度呈先提高后降低的趋势,Pb²⁺的吸附量呈增大趋势;随着骨料堆积孔隙率的增大,透水混凝土的力学和净水性能均减弱,透水性增强;随着浆集比的增大,透水混凝土力学与净水性能增大,透水性减小。最终设计出净水、透水与力学性能协调的透水混凝土,其28 d抗压强度、透水系数和Pb²⁺去除率分别为20.1 MPa、0.67 cm/s和90.5%。     

基于反向填充制备低碳水泥基材料

为了提高水泥利用效率,降低水泥基材料的碳排放,提出基于反向填充实现紧密堆积的设想,并将其应用于超细水泥-石灰石二元粉体体系中.采用可压缩模型计算和最小需水量法实测超细水泥-石灰石二元粉体体系的堆积密实度.结果表明:超细水泥在25％掺量时,体系堆积密实度达到最大;提高石灰石粉-超细水泥的粒径比,可使体系堆积密实度进一步提高.达到最大堆积密实度的超细水泥-石灰石胶凝体系水灰比为0.44,水固比可降低到0.11,并具有良好的流动性.硬化浆体中水泥充分水化,其90 d抗压强度可达81.5 MPa.所制备的反向填充水泥基胶凝材料具有显著的低碳特点,其单位质量胶凝材料碳排放量约为超高性能混凝土基体材料平均值的一半.     

颗粒级配对高掺量粉煤灰干混砂浆性能影响的研究

依据颗粒紧密堆积理论,一般采用Andreasen方程计算粉体紧密堆积用于表征粉体颗粒的级配作用.通过研究不同粒径粉煤灰对高粉煤灰掺量干混砂浆的性能影响,研究得出:颗粒太细的粉煤灰,会更加偏离原来的紧密堆积状态,不但不能充分发挥其微观填充的补强作用,反而大大降低强度.因此,使用粉煤灰与水泥复合掺配时,特别是高粉煤灰掺量,需要考虑颗粒与颗粒之间的相互补充作用,使胶凝材料的颗粒粒径分布更趋近于紧密堆积,从而提高基体材料的密实度,保持较高干混砂浆性能.     

再生骨料透水混凝土体积法配比设计关键参数的优化选择

以再生骨料配制的透水生态混凝土为研究对象,用体积法进行配合比设计并调整不同的配比参数,研究保证再生骨料配制透水生态混凝土透水性和强度的最佳配比参数,并比较再生骨料与天然骨料配比设计中参数选择的异同。     

系统化的高性能混凝土配合比设计方法

基于Mehta和Aitcin的高性能混凝土配合比设计方法,通过建立混凝土强度与有效水胶比、粗集料松堆积体积和粉煤灰水化活性因子的关系,以及粗集料的松堆积体积与砂率的关系,建立了混凝土中粗集料、细集料、水和胶凝材料各组分之间的联系,提出了系统化的高性能混凝土配合比设计方法.该方法具有适用范围宽、简捷、准确和易于程序化的特点.实验结果表明:依据该配合比设计方法所配制混凝土的抗压强度与期望值具有良好的一致性.     

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。     

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。     

高密实粉煤灰混凝土的配制与性能研究

探讨了高密实粉煤灰混凝土的配合比设计方法。依据骨料密实堆积观念 ,利用粗细骨料与粉煤灰按照大小粒径致密堆积在一起 ,获得混凝土中骨料间的最小空隙Vv ,再利用Vv来控制混凝土中的浆体用量Vp ,从而减少混凝土中的水泥用量和单位用水量。高密实粉煤灰混凝土由于其骨料颗粒搭配情况良好 ,堆积密实 ,有助于减少骨料间的滑动阻力 ,在高效减水剂作用下 ,能拌制出高流动性、易泵送的混凝土。同时 ,只需少量水泥浆 ,通过骨料间传递应力即可达到致密堆积混凝土的设计强度。工程试验表明 ,高密实粉煤灰混凝土技术性能优异 ,成本低 ,具有很好的应用前景     

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.     

基于CPM模型的路用混凝土组成设计方法

针对基于三重球模型的混凝土组成设计方法存在参数计算复杂,在实际工程中使用不便,对其中抗压强度模型和浆体/骨料模型的计算简化处理,提出了一种基于可压缩堆聚模型(CPM)模型的路用混凝土组成设计方法,通过设计实例表明:该方法简单实用,级配优化合理,水泥用量少,混凝土各项指标能够满足设计要求.