透水混凝土力学与透水性能研究

论文研究了水胶比、矿物掺合料掺量对透水混凝土抗压强度的影响规律;采用自制Darcy渗透试验装置测定了透水混凝土透水系数,探讨了透水混凝土实测孔隙率、设计孔隙率和透水系数间的相互关系。结果表明:透水混凝土抗压强度随水胶比、矿物掺合料掺量的增加而先增加后降低。透水混凝土抗压强度最大时,水胶比、高效掺和料掺量和硅灰掺量分别为0.30、12%和4%。随着设计孔隙率的增加实测孔隙率与透水系数分别呈现线性与指数增长趋势。     

基于正交试验法的透水混凝土性能影响研究

通过正交试验法分析了设计孔隙率、水胶比、骨料粒径、纳米二氧化硅掺量以及粉煤灰掺量5个因素对透水混凝土抗压强度、实测孔隙率和透水系数的影响。结果表明,设计孔隙率、骨料粒径和水胶比对透水混凝土的抗压强度影响最大,纳米二氧化硅和粉煤灰在不影响透水系数的前提下能够提高抗压强度;设计孔隙率与实测孔隙率基本一致;抗压强度、实测孔隙率和透水系数具有较好的相关性。     

透水混凝土路面的配合比设计与性能试验研究

采用体积法,研究了混凝土路面的配合比设计和性能试验,结果表明:透水混凝土抗压强度值与水胶比、目标孔隙率均具有较大相关性,当水胶比为0.26、0.32,当目标孔隙率达到15%时,透水混凝土28 d可以达到最大的抗压强度;当样品水胶比为0.38、0.44,且,透水混凝土28 d在目标孔隙率达到20%时达到最大的抗压强度。随粉煤灰掺量、矿粉掺量的增加,透水混凝土7 d的抗压强度先增大后减少,抗压强度在粉煤灰掺量为32%时具有最高值;28 d抗压强度则降低。骨料级配采用10.5~15.5 mm碎石比例为35%,5.5~10.5mm碎石比例为65%较为合理。采用静压成型方式比采用振动成型方式有利于透水系数的提高。在相同的养护条件和配合比,振动成型试件的透水系数和实测孔隙率低于静压成型。使用二次投料法可提高透水混凝土的透水系数和实测孔隙率。     

再生材料透水砖透水性能和抗冻性能研究

再生材料透水砖是由再生砖骨料透水混凝土制备而成,为分析不同因素对透水砖性能的影响,运用控制变量法,研究了水胶比、目标孔隙率、砂率、再生砖骨料掺量对透水砖透水性能和抗冻性能的影响。结果表明:水胶比0.30～0.32,目标孔隙率22%～24%,砂率30%～35%,再生砖骨料掺量1104.93 kg/m3为透水性能最优配合比范围,当水胶比达到0.32时,透水系数达到最大值2.36cm/s;水胶比0.34,目标孔隙率20%～22%,砂率35%,再生砖骨料掺量1074.93 kg/m3为抗冻性能最优配合比范围。     

废旧橡胶颗粒再生骨料透水混凝土抗压强度和透水性能正交试验研究

废旧橡胶颗粒再生骨料透水混凝土是一种新型绿色环保建筑材料。采用体积法设计再生骨料透水混凝土的配合比,完成9组不同配比28d抗压强度、透水系数及连续孔隙率试验,通过正交试验方法,考察成型锤击次数、废旧橡胶颗粒细度和增强剂掺量对再生骨料透水混凝土抗压强度、透水性能的影响。     

再生骨料透水混凝土的性能及影响因素研究

以目标孔隙率、水灰比、砂率、硅灰掺量为因素,通过正交试验研究了各因素对再生骨料透水混凝土抗压强度、透水系数、表观密度的影响规律,并分析了各性能与实测孔隙率之间对应关系。结果表明:目标孔隙率是再生骨料透水混凝土性能的主要影响因素,随着目标孔隙率的增大,试件抗压强度、表观密度有所降低,而其透水性能有较大提升;再生骨料透水混凝土的抗压强度、表观密度随实测孔隙率变化呈现出一定的线性递减规律,而透水系数与实测孔隙率之间呈明显的线性增长趋势。不同配比下试件的透水系数为0.72～2.13 cm/s,透水系数达到最大时基本能满足公路路面排水要求。     

再生粗骨料透水混凝土制备工艺及配合比优化研究

针对再生骨料透水混凝土特点,对其制备工艺进行了试验研究,采用正交试验分析了设计孔隙率、骨料粒径、水胶比、砂率等因素对透水混凝土性能的影响。结果表明,采用水泥裹石法和人工锤捣成型,透水混凝土强度和透水性能有较好的协调性;各因素对透水混凝土抗压强度的影响顺序为:设计孔隙率砂率水胶比再生粗骨料级配,对透水系数的影响顺序为:设计孔隙率再生粗骨料级配砂率水胶比。     

市政道路透水混凝土强度的影响因素试验研究

试验采用再生粗骨料配制透水混凝土,以骨料种类、水胶比、孔隙率为主要参数,研究市政道路透水混凝土强度的影响因素。结果表明,透水混凝土的28d抗压强度与骨料种类有关,骨料性能越好,则用其配制的混凝土强度越高;透水混凝土的孔隙率、水胶比越大,则其强度越小。     

基于正交试验的矿物掺合料透水混凝土性能研究

在透水混凝土中掺入硅灰和矿粉,设计了四因素四水平正交试验,采用极差法分析了目标孔隙率、水胶比、硅灰掺量、矿粉掺量对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响,并对其微观形貌进行了分析。结果表明：各因素对透水混凝土抗压强度和透水性能影响的大小顺序为目标孔隙率>水胶比>硅灰掺量>矿粉掺量;透水混凝土的抗压强度和透水系数之间呈负相关关系;微观分析发现,未掺硅灰、矿粉的透水混凝土微观结构存在明显孔洞,硅灰或矿粉的掺入可以对孔洞进行有效填充,在一定程度上减少了孔隙数量,可改善透水混凝土的综合性能。     

再生骨料透水混凝土在道路工程中的应用研究

结合某生态公园道路工程需求,以水胶比、硅灰掺量及再生骨料级配为参数,探究了不同参数对再生骨料透水混凝土力学性能和透水性能的影响。结果表明,当水胶比为0.28时,再生骨料透水混凝土抗压强度和抗折强度达到最大,分别为21.93MPa和2.02MPa;而当水胶比为0.30时,透水系数达到最大值2.37mm/s;硅灰掺量≤10%时,增加硅灰掺量能够改善再生骨料透水混凝土的抗压强度和抗折强度,而透水系数和有效孔隙率均随着硅灰掺量的增加而逐渐减;当5~10mm粒径再生骨料与10~15mm粒径再生骨料质量比为3∶1时,再生骨料透水混凝土综合性能最优;考虑实际工程需求,最终选用T8组配合比作为某生态公园透水混凝土路面的配合比进行施工。     

多因素对再生骨料透水混凝土性能的影响及其协同优化研究

研究了骨料级配、水灰比、砂率、设计孔隙率、胶骨比等因素对再生骨料透水混凝土透水系数、抗压强度与弯拉强度的影响;并通过改变水泥品种、添加增强剂、电炉渣与再生骨料复配等方式协同优化再生骨料透水混凝土透水性能、力学性能、抗冻性能、路用性能。结果表明:再生骨料透水混凝土抗压强度和透水性能影响因素主次顺序均为:设计孔隙率>骨料级配>砂率>水灰比;建议再生骨料透水混凝土设计孔隙率为10%~20%,水灰比为0.29~0.32,砂率控制在5%~10%,胶骨比为0.29;采用电炉渣可以大幅提升透水混凝土的力学性能和耐磨性能,但其透水性和抗冻性相差不大。     

基于正交试验的纳米CaCO3再生混凝土抗压强度研究

通过正交试验研究了纳米CaCO3掺量、水胶比、砂率和再生粗骨料掺量对再生混凝土抗压强度的影响。结果表明,影响再生混凝土7 d抗压强度的主要因素是水胶比,而影响再生混凝土14 d和28 d抗压强度的主要因素是再生粗骨料掺量。此外,适量纳米CaCO3能够改善再生混凝土的抗压强度,其对早期抗压强度的提高更加明显。     

再生混凝土的抗压强度初步研究

设计并完成了相关试验,系统研究了再生混凝土的抗压强度特征。主要包括再生粗骨料含量对再生混凝土抗压强度的影响,再生混凝土抗压强度随龄期的发展规律,再生混凝土的龄期系数以及普通混凝土28 d抗压强度方程对再生混凝土的适用性。试验结果表明,随着再生粗骨料增加,混凝土的抗压强度降低;再生混凝土的抗压强度发展规律与普通混凝土基本一致,但是再生混凝土各龄期系数均低于普通混凝土,表明其强度增长较慢;普通混凝土28 d抗压强度方程不适用于再生混凝土。本文的研究结果对再生混凝土在实际中的推广应用具有重要的价值。     

无砂透水性再生混凝土生产工艺研究

通过洗涤和不洗涤两种方式对破碎C40废弃混凝土所得的再生骨科进行处理,采用两种不同搅拌、投料方式,加压成型制出抗压强度为15.62 MPa、透水系数为10.7 mm/s的透水混凝土.得出试验前经过洗涤的集料并采用水泥裹石的方式配制的混凝土明显优于其他方式配制的混凝土.     

考虑粗骨料品质和取代率的再生混凝土抗压强度计算

再生混凝土的粗骨料表面存在硬化砂浆和大量的界面结构，致使其抗压强度较普通混凝土的有所降低，且受压破坏情况更为复杂。为建立一个普遍适用的再生粗骨料混凝土抗压强度计算公式，试验中采用不同再生粗骨料品质、不同取代率的再生混凝土，研究了胶水比、再生粗骨料的品质和取代率对再生混凝土抗压强度的影响，并分析了再生粗骨料吸水率、表观密度和压碎指标等品质特征参数和其影响因子的相关性。在普通混凝土Bolomey抗压强度公式的基础上，建立了考虑骨料品质和取代率的再生粗骨料混凝土抗压强度计算公式，并与常用的抗压强度计算公式的计算结果进行了误差比较。研究结果表明：再生粗骨料混凝土抗压强度与胶水比、取代率之间均呈线性关系，并且再生粗骨料的品质对再生混凝土抗压强度影响显著；误差分析表明，与试验结果相比，普通混凝土Bolomey抗压强度公式的最大误差约为16.51%，考虑有效胶水比的再生粗骨料混凝土抗压强度的最大误差约为36.33%，而考虑再生粗骨料品质差异和取代率的再生混凝土抗压强度的最大误差仅为4.90%，具有较高的精度和较好的适用性。     

纤维再生混凝土力学性能试验及破坏分析

采用正交试验法研究了再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量以及纤维类别对纤维再生混凝土抗压强度、劈拉强度及抗折强度的影响.利用扫描电镜及螺旋CT扫描技术分析纤维再生混凝土的内部破坏.结果表明：再生粗骨料掺量是影响纤维再生混凝土28d和90d抗压强度的重要因素;纤维类别是影响纤维再生混凝土28d劈拉强度和抗折强度的重要因素.以再生粗骨料掺量为50%(质量分数)、粉煤灰掺量(质量分数)为20%、减水剂掺量(质量分数)为0.5%和铣削波纹型钢纤维掺量(体积分数)为1.0%进行设计强度为C35的纤维再生混凝土的配制,可使其获得良好的和易性,并满足强度要求.再生粗骨料与砂浆界面处产生裂缝,导致了纤维再生混凝土强度较低.     

海水海砂再生混凝土的基本力学性能

利用海水、原状海砂及再生粗骨料,制备了设计预期强度为C20~C50的海水海砂再生混凝土。通过240个标准立方体(150 mm×150 mm×150 mm)和96个棱柱体(150 mm×150 mm×300 mm)试件,完成了工作性能、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,研究了海水海砂再生混凝土的基本力学性能;最后基于试验数据,得到了海水海砂再生混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度关系公式以及弹性模量与轴心抗压强度关系公式。结果表明:海水海砂再生混凝土工作性能良好,C40和C50强度等级的坍落度比一般再生混凝土分别提高5%和33%;立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随着龄期变长而增加,且长期强度趋于稳定;与普通混凝土相比,海水海砂再生混凝土7 d立方体抗压强度提高13%~52%,28 d抗压强度降低约5%,90 d抗压强度降低约15%,180 d抗压强度降低18%~29%;海水海砂再生混凝土28 d弹性模量比普通混凝土略有降低,降低幅度在14%以内;再生粗骨料对混凝土力学性能、工作性能的影响大于海水海砂。     

再生透水型生态混凝土试验研究

通过水泥外掺硅粉浆液、水泥外掺I级粉煤灰浆液、盐酸溶液对破碎C30废弃混凝土所得的再生骨料进行改性后;采用不同的搅拌和投料方式,制备出透水型生态混凝土,得出用盐酸溶液进行改性的骨料制备出的透水型生态混凝土28 d抗压强度最高达18.8 MPa,透水系数10.5 mm/s。     

利用垃圾废料制备透水混凝土试验研究

首先利用碱激发剂激发大掺量粉煤灰的活性,确定激发大掺量粉煤灰(40%)活性的Na2SiO3和Ca(OH)2的掺量;然后将废弃混凝土破碎,作为粗骨料取代部分天然碎石,以大掺量粉煤灰作为胶凝材料配制透水混凝土。结果表明:激发大掺量粉煤灰(40%)活性的单掺Na2SiO3最佳掺量为4%、单掺Ca(OH)2最佳掺量为2.5%;复掺最佳掺量为4%Na2SiO3+2.5%Ca(OH)2。再生粗骨料取代碎石的最佳取代率为20%。制备的透水混凝土坍落度为24 mm,28 d抗压强度为31.34 MPa,透水系数为2.29 mm/s,连续孔隙率达到14.4%。