不同颗粒级配的风积沙对陶瓷透水砖性能的影响

以巴丹吉林沙漠的风积沙为原料,添加一定量的粘结剂、助熔剂、糊精混合压制成型,通过高温烧结制备风积沙陶瓷透水砖。分析了不同粒径风积沙的化学和晶相组成及相对含量,分别研究了风积沙的粒径和添加量对陶瓷透水砖透水系数、抗折强度及微观形貌的影响。结果表明:风积沙的粒径对陶瓷透水砖的抗折强度起主要作用,风积沙的添加量对陶瓷透水砖的透水系数影响较大。当风积沙的颗粒级配为40～60目(0.25～0.38 mm),添加量85%时,制备的陶瓷透水砖性能最佳:透水系数为1.62×10-2cm/s,抗折强度为3.13 MPa。制得的风积沙透水砖强度高且透水性能好,可应用于海绵城市建设。     

陶瓷透水砖堵塞及其控制方法研究

针对陶瓷透水砖在应用中广泛存在的堵塞问题,利用自行研发的透水砖雨水径流堵塞实时模拟装置,分别采用自来水和模拟雨水,进行透水砖堵塞试验以及应用3种清洁方式恢复透水砖透水性能试验。在相同径流水量和径流水深条件下,透水砖堵塞主要归结于雨水径流中的颗粒物质在砖表面和内部被截留。堵塞过程分为快速堵塞、回升波动和平稳堵塞3个阶段。根据颗粒物质进入透水砖内部的位置,堵塞可分为表面堵塞和内部堵塞。透水砖表面截留的颗粒质量大于内部截留量,被截留的大部分颗粒粒径<50μm。负压反冲洗、高压水枪冲洗、表面清扫对透水砖透水系数的恢复率分别为76.80%、46.43%、40.52%,三者基本均能完全去除透水砖表面截留颗粒,但后两者无法去除透水砖内部截留颗粒,因此推荐采用负压反冲洗方式控制陶瓷透水砖堵塞。     

雨水径流条件对陶瓷透水砖快速堵塞的影响

利用自行研制的透水砖雨水径流快速堵塞模拟装置,分别研究了雨水径流中颗粒浓度、颗粒粒径和径流速度对陶瓷透水砖渗透系数的影响。试验结果表明:在雨水径流颗粒粒径为10~150μm的条件下,堵塞过程主要经历快速堵塞、局部波动和渐进堵塞三个阶段。雨水径流中的颗粒浓度和粒径分布是影响陶瓷透水砖快速堵塞的主要因素。在颗粒浓度为200~1000 mg/L的条件下,随着颗粒浓度的增大,透水砖堵塞过程延缓、程度变轻;随着颗粒粒径的增大,堵塞特性相反。雨水径流流速是影响陶瓷透水砖快速堵塞的次要因素。当径流流速从1.5 cm/s增加到6.5cm/s时,堵塞过程变慢,但不显著影响最终堵塞的程度。应结合当地雨水径流颗粒粒径范围,选用合适规格的陶瓷透水砖。     

缝隙透水路面用接缝材料的研究

透水混凝土路面砖铺装后填充接缝材料,形成"自透水+缝隙透水"透水模式,有利于路面形成长期透水效果和透水性能的修复。本项目在实验室,采用模型研究在缝隙宽度相同时,不同级配和粒径的接缝材料,对路面初始透水系数、多次堵塞清理后的透水性能的影响。综合考虑透水路面初始透水系数及使用后透水系数恢复率,建议选择粒径为(3mm～5mm)50%与(1.5mm～2.5mm)50%石英砂复配作为缝隙透水路面接缝材料。     

结构组合对透水人行道透水性能的影响

为探究不同结构层对透水人行道整体透水性能的影响,选用细面陶瓷透水砖、粗面陶瓷透水砖及透水混凝土为面层,透水性水泥稳定碎石、透水混凝土为基层,采用定水头法对不同组合下的整体结构进行渗透系数测试,并对影响机制进行了分析。试验结果表明,透水能力较弱的结构层在一定程度上控制着整个组合层渗透能力的大小,最小透水系数层的透水系数越大且厚度越小,整体透水系数越大。     

目标孔隙率对再生透水砖性能的影响研究

为解决建筑废弃物总量急剧增加的问题,将4.75～9.5 mm粒径组海宁再生粗骨料用以制备透水砖,利用了基于目标孔隙率的透水砖配合比设计方法,研究了当目标孔隙率在10%～25%的基层配合比,分析了目标孔隙率对再生透水砖力学性能和透水系数的影响。结果表明,随着目标孔隙率增加,抗折、抗压强度逐渐下降,透水系数逐渐上升,且当目标孔隙率为15%～20%时透水砖各方面性能均符合GB/T 25993—2010《透水路面砖和透水路面板》要求。     

免烧结煤矸石透水砖的试验研究

研究以煤矸石为主要原料制备免烧结煤矸石透水砖,探讨了煤矸石粒径、煤矸石与水泥质量比、成型压力对免烧结煤矸石透水砖的透水系数和劈裂抗拉强度的影响。试验结果表明,较优工艺参数为煤矸石粒径为4.75～9.5 mm,煤矸石与水泥的质量比为3∶1,成型压力为4 MPa,采用该工艺参数所制备的透水砖性能较优,其透水系数为2.34×10-2 cm/s,劈裂抗拉强度为1.4 MPa。     

防堵塞型透水制品的制备与性能研究

为改善路面透水性能,聚合物透水混凝土已逐渐广泛用于海绵城市的建设中。试验采用特细砂和环氧树脂制备透水材料,通过控制变量法,分别探讨砂的粒径和聚合物掺量对透水混凝土的抗压强度以及透水系数的影响;并进行了堵塞的模拟实验,基于图像分析透水混凝土的孔径大小,通过观察混凝土的微观结构分析其性能变化规律。实验结果表明,在粒径相同的情况下,随着环氧树脂掺量的增加,环氧树脂透水混凝土的抗压强度逐渐提高,而透水系数逐渐下降;环氧树脂透水混凝土抗压强度会随着较大粒径颗粒复掺含量的增大呈现先增加后下降的趋势,而透水系数呈现不断增大的趋势。当骨料粒径为0.15～0.3mm,环氧树脂掺量为骨料质量的5%时,制品的平均孔隙率为14%,平均等效直径为214μm;当粒径为0.15～0.3mm和0.3～0.6mm的骨料复掺比例为1:1时,综合效果较好,抗压强度达41.7MPa,透水系数为1.7mm/s,制品堵塞4次循环后,透水衰减系数小于20%,防堵塞性能良好。     

纳米TiO_2引入方式对透水混凝土路面砖性能的影响

研究了纳米TiO2引入方式对纳米光催化透水混凝土路面砖强度和光催化降解效率的影响.结果表明,内掺法引入纳米TiO2,掺量为0.2%-6%范围内,随纳米TiO2掺量增加,强度呈先显著增大,后缓慢下降趋势,但光催化效率略有提高,其最佳掺量为6%.采用外掺法引入纳米TiO2,每块砖的外掺量约为0.3g时,即可制备得到与内掺6%纳米TiO2光催化降解效果相当的路面砖,且浸提法优于喷洒法,其最佳外掺龄期为1d.     

玉溪市海绵工程透水砖堵塞规律研究

为研究分析透水砖堵塞规律,采用配制合成的雨水径流模拟透水砖的堵塞过程,考察了透水砖初始透水系数、透水柱进水水位高度及堵塞溶液SS浓度对透水砖透水系数的影响。实验结果表明,透水砖堵塞过程分为快速堵塞、小幅恢复和慢速堵塞三个阶段,透水砖初始透水系数较大、透水柱进水水位较高、堵塞溶液SS浓度较低时,透水砖堵塞相对缓慢;经过长时间堵塞,透水砖最终透水系数相近。研究透水砖的堵塞规律,对透水砖在海绵城市建设中的推广使用具有一定的意义。     

发光水泥透水砖的制备及性能研究

在普通水泥混凝土透水砖面层上喷涂发光层制备发光水泥透水砖,采用亮度计、透水系数仪等测试手段研究了发光水泥透水砖的发光亮度、余辉时间和透水系数。结果表明,选用100目黄绿色长余辉光致发光材料,发光水泥透水砖的发光效果较好;反光粉掺量为水泥的8%,可有效增强发光效果且不影响透水效果;透水砖面层为白色可减弱非选择性吸收效果,达到最优发光效果。     

透水混凝土抗堵塞性能影响因素研究

该文研究了影响透水混凝土抗堵塞性能的因素,采用简易的变水头的透水仪,往透水混凝土试块表面加堵塞剂,来模拟透水混凝土被快速堵塞的过程。实验采用控制变量法,分别研究了透水混凝土的堵塞物粒径、设计孔隙率、水灰比和浆体扩展度等因素对透水混凝土堵塞情况的影响。通过加入堵塞剂的次数(质量)与透水系数衰减曲线的关系,堵塞剂滞留在试件表面的质量,清洗后透水混凝土透水系数的恢复情况来系统评价透水混凝土的抗堵塞性能。实验结果对透水混凝土的抗堵塞研究具有较强意义。     

透水混凝土的试验研究

研究了水灰比、孔隙率及道路粉尘粒径对透水混凝土强度、透水性、抗堵塞等性能的影响。研究结果表明:随着水灰比的增大,透水混凝土的抗压强度呈先增大后减小的趋势,且孔隙率逐渐减小;随着目标孔隙率的增大,透水混凝土的透水系数逐渐增大,但抗压强度逐渐减小;0.6～1.18 mm范围内的粉尘粒径对透水混凝土的透水性能影响最大,是造成透水混凝土堵塞的主要原因。     

机械造孔-静压成型法制备固废基免烧透水砖

针对当前免烧透水砖抗冻性差、易堵塞等问题和大宗工业固废规模化利用现状,以钢渣、粉煤灰、脱硫石膏为原料,采用新开发的"机械造孔-静压成型"法制备高性能固废基免烧透水砖。试验研究了原料配比对透水砖强度的影响,并测试了透水砖的抗冻性、耐磨性和透水系数等性能。结果表明,当钢渣、粉煤灰、脱硫石膏掺量分别为60%、30%、10%时,透水砖的28 d抗压强度达44.2 MPa,透水系数超过0.1 cm/s,20次冻融循环试验后抗压强度损失为7.5%,标准耐磨性试验后磨坑深度10 mm,均符合GB/T25993—2010《透水路面砖和透水路面板》要求。     

缝隙透水路面透水性能研究

采用单一堵塞材料、复合堵塞材料来模拟缝隙透水路面堵塞过程,并用透水系数恢复率来表征缝隙透水路面透水性能恢复程度。研究结果表明,采用单一堵塞材料来堵塞缝隙透水路面时,随着堵塞材料粒径的减小,透水路面透水系数恢复率降低愈明显。根据路面实际情况,提出了透水路面透水性能恢复试验研究时复合堵塞材料组成及用量。为保证缝隙透水路面透水系数恢复率达到80%,缝隙宽度宜设置为10 mm,清理措施宜采取真空度低于-20 kPa的吸尘器清理和2～4 MPa压力水清理的双重措施。     

全钢渣集料透水砖基本性能研究

为研究全钢渣集料对透水砖性能的影响,以粗钢渣取代粒径和水灰比为影响因素,开展全钢渣集料透水砖透水系数和抗压强度试验研究。结果表明：全钢渣集料透水砖的透水系数随着粗钢渣取代粒径的增大先增大后减小,随着水灰比的增加逐渐增大;抗压强度与粗钢渣取代粒径成正相关,与水灰比成负相关。在试验基础上,提出全钢渣集料透水砖透水系数和抗压强度的计算式。     

发泡陶瓷空心砖填充煤矸石陶粒制备透水砖的研究

以发泡陶瓷空心砖作为砖体,将不同粒径的煤矸石陶粒作为填充料,通过低温釉料使陶粒之间相结合,2#陶粒粒径约为4mm～10mm,置于下层为透水砖基层;1#陶粒粒径约为0.5mm～3mm,置于上层为透水砖面层,在900℃保温30min,制得透水砖,其砖面整洁,抗压能力强,抗冻融性良好,具有非常显著的经济社会效益.     

重矿渣-砂基复合透水路面砖的研究及制造

重矿渣-砂基复合透水路面砖是水泥基与环氧树脂体系的复合产物,在传统水泥透水砖的基础上,采用改性环氧树脂胶作为胶粘剂,天然彩砂为骨料制备面层。通过正交实验得出了影响其性能的因素的主次顺序,得出最优配合比为:胶砂比1∶30,成型压力25kN,骨料粒径40～80目,改性环氧树脂胶黏度为80mPa·s。所制得的透水砖劈裂抗拉强度f_(ts)为4.2MPa,透水系数为1.9×10~(-2) cm/s,磨坑长度10mm,抗冻融性合格。既实现了工业废渣的资源化利用,又在一定程度上解决了传统透水路面砖易堵塞难恢复,服役时间短的弊端。同时给出了工业化生产砂基复合透水路面砖的工艺参数。     

透水混凝土抗堵塞性能研究

采用自制变水头试验装置测试混凝土的透水系数,分析了空隙率与透水系数的关系。通过设计堵塞试验,研究了不同粒径堵塞物对混凝土堵塞的影响规律及具有黏性的黄泥对混凝土的堵塞进程。结果表明:空隙率与透水系数间存在高度的线性关系;当面临同样尺寸的堵塞物时,不同空隙率混凝土的抗堵塞能力存在差异,15%空隙率混凝土的堵塞物敏感粒径为0.15～0.3 mm、0.3～0.6 mm,20%、25%空隙率混凝土的堵塞物敏感粒径为0.3～0.6 mm、0.6～1.18 mm;全级配砂砾对不同空隙率的混凝土堵塞都较严重,黄泥等具有黏性的堵塞物会导致透水混凝土的快速堵塞。     

复掺建筑废砂料-矿物掺合料对河道疏浚底泥透水砖性能的影响研究

将疏浚底泥、普通黏土破碎成粒径为5～10 mm和10～20 mm颗粒,废弃混凝土制成粒径为5～10 mm、10～20 mm的建筑废砂料作为骨料,与水泥和水搅拌,通过压力成型法能制成以疏浚底泥、普通黏土为主要材料的透水砖。介绍了试样的原材料和制作方法,分析了单掺建筑废砂料和复掺矿物掺合料(粉煤灰、硅灰)等疏浚底泥透水砖抗压强度和透水性能的影响因素和规律。