化学激发淤泥焚烧灰制备生态透水砖性能研究

通过CaO、NaOH、NaAlO2和Na2SiO3激发淤泥焚烧灰化学活性后与水泥复合作为胶凝材料制备生态透水砖,通过正交试验研究了不同化学激发剂对水泥净浆抗压强度的影响,探究了骨胶比对淤泥焚烧灰制备的生态透水砖劈裂抗拉强度、渗透性、抗冻性及保水性的影响。结果表明：复合化学激发剂可以改善淤泥焚烧灰制备的生态透水砖的力学性能,但将降低淤泥焚烧灰制备的生态透水砖的透水性、保水性。骨胶比与透水砖的透水系数呈正相关,当骨胶比从3.0增大到3.4时,未掺淤泥焚烧灰的对照组透水系数增大了153%,掺淤泥焚烧灰的试验组透水系数增大了184%。为满足工程要求,淤泥焚烧灰的掺量不宜超过30%。     

铁尾矿制备高强高性能透水砖

以铁尾矿作为透水砖的骨料,成功地制备了高强度、高透水率的尾矿透水砖。结果表明:铁尾矿掺量82%,胶凝材料掺量18%,尾矿粒级在1.25~5 mm,成型压力为20 MPa时,制备的尾矿透水砖28 d抗压强度高达54.8 MPa,透水系数为3.3×10~(-2) cm/s,性能指标符合JC/T 945—2005中Cc50级的要求。     

风积沙基烧结透水材料的制备

以风积沙为骨料、废玻璃粉为烧结粘结剂、污泥为赋形剂和造孔剂、黏土为助粘结剂,经高温烧结制备了风积沙基透水烧结材料。研究了风积沙掺量、废玻璃粉掺量、烧结温度和保温时间等因素对烧结材料透水率和抗压强度的影响。结果表明,当风积沙、废玻璃粉、污泥、黏土掺量分别为60%、15%、18%、7%,烧结温度950℃,保温时间50～60 min时,所制透水砖的抗压强度大于35MPa,透水系数大于17×10~(-3) cm/s。透水性和抗压强度符合JC/T 945—2005《透水砖》标准要求。     

海绵城市背景下硅砂透水砖性能研究

采用氢化双酚A型环氧树脂改性硅砂透水砖,探究硅砂粒径(35目、50目、70目)与环氧树脂掺量(2%、4%、6%、8%)对硅砂透水砖的强度、透水性能、保水性能、滤水性能以及防滑性能的影响规律。试验结果表明：当硅砂粒径为50目、环氧树脂掺量为4%时,硅砂透水砖的抗压、抗折和防滑性能最好,透水速率为1.5 mL/(min·cm²)、保水率为0.068 g/cm³,滤水率为90.2%。     

内养护水引入方式对高性能混凝土强度的影响

采用肯尼亚火山渣和高吸水树脂作为内养护材料,研究了内养护水不同引入方式对C60高性能混凝土抗压强度的影响。结果表明:(1)火山渣和高吸水树脂对C60混凝土各龄期的抗压强度均有不同程度的降低,其中,高吸水树脂引入内养护水对抗压强度的降低程度更大;(2)火山渣和高吸水树脂对抗压强度的降低程度随着龄期的发展逐渐减小,甚至火山渣掺量较小时(104 kg/m~3),其28 d抗压强度近似等于基准组;(3)与内养护材料引入内养护水相比,简单增加拌合水量对混凝土强度的不利影响更大。     

新型混凝土透水砖制备的正交试验研究

通过在混凝土砖上预留透水孔制备新型混凝土透水砖,采用正交设计方法讨论分析了水灰比、粉煤灰、硅灰和砂率对混凝土透水砖抗压强度的影响。试验结果表明当水灰比为0.31,粉煤灰掺量为15%,硅灰掺量为5%,砂率为42%时,混凝土透水砖抗压强度最高,但水灰比、粉煤灰、硅灰和砂率变化时,对混凝土结构透水砖的透水系数影响不大。     

透水砖吸水及保水性能研究

吸水及保水性能是影响透水砖蒸发降温效果的重要因素。现今多采用整体浸泡实验获得的浸泡饱和质量含水率来描述透水砖在自然状态下所能保存的最大水量,但采用何种实验方法及指标描述透水砖的吸水性能仍然有所欠缺。本文以烧结陶瓷透水砖(陶瓷砖)、再生骨料混凝土透水砖(再生砖)和普通混凝土透水砖(普通砖)为研究对象,采用整体浸泡实验、单面浸泡实验和人工模拟降雨实验,测试了砖体含水率随时间的变化规律,并比较了3种实验方法测试结果差异。结果表明:可采用毛细吸水系数Aw描述透水砖的吸水性能,陶瓷砖、普通砖和再生砖的Aw值分别为2.1 kg/(m~2·s~(0.5)),0.07 kg/(m~2·s~(0.5))和0.03 kg/(m~2·s~(0.5)),表明陶瓷砖吸水速度比再生砖快70倍;应采用单面浸泡饱和质量含水率W_(sat)描述透水砖的保水性能,陶瓷砖,再生砖和普通砖的W_(sat)值分别为7.15%,10.25%和6.27%,表明饱和状态时,再生砖蓄留的水分是陶瓷砖的1.43倍;透水砖的吸水及保水性能并无一定关联性,故从蒸发降温角度考虑透水砖吸水特性时,应采用毛细吸水系数Aw及单面浸泡饱和质量含水率W_(sat)共同作为砖体吸水及保水性能指标;W_(sat)与透水砖开放孔隙率呈正相关关系,而Aw与透水砖开放孔隙率和孔径尺寸均有重要关联性。     

聚丙烯酸钠对透水混凝土物理力学性能影响研究

为使透水混凝土更好地为海绵城市及道路建设服务,在具有良好透水性的前提下,兼有一定的保水性,从而改善道路交通与生态环境,选取不同掺量的聚丙烯酸钠和水灰比作为配合比设计参数,对透水混凝土的物理力学性能进行测试分析。结果表明,聚丙烯酸钠掺量一定时,随着水灰比的增加,透水混凝土的软化系数及保水率均先升高后降低;水灰比一定时,随着聚丙烯酸钠掺量的增加,透水混凝土的软化系数和28 d抗折强度都先升高后降低,而保水率逐渐提高。综合而言,水灰比0.3,聚丙烯酸钠掺量0.4%为最优配合比。     

煤矸石烧结透水砖的试验研究

以煤矸石、黏土为主要原料,以膨胀珍珠岩为造孔剂,制备陶瓷透水砖。研究了原料的配比、烧成制度及膨胀珍珠岩掺量对煤矸石烧结透水砖性能的影响。试验结果表明,当煤矸石与黏土的质量比为7∶3,烧结温度为1050℃,膨胀珍珠岩掺量为80%,保温时间为30 min时,所制得的透水砖性能最优,其劈裂抗拉强度为3.75 MPa,透水系数为0.355×10-2cm/s。既实现了煤矸石的废物利用,又具有一定的经济效益。     

粉煤灰复合膨胀珍珠岩对泡沫混凝土性能影响研究

为探究泡沫混凝土在粉煤灰、膨胀珍珠岩和发泡剂的不同掺量条件下对其干密度、28d抗压强度、导热系数等性能的影响，分别以0～60%粉煤灰掺量、0～20%膨胀珍珠岩掺量及1%～4%发泡剂掺量为参数展开试验，并在此基础上，进行泡沫混凝土墙和砖砌体墙热工性能分析。依据试验结果得出：随着粉煤灰掺量的增加，泡沫混凝土的干密度和28d抗压强度先增加到一定阶段后逐渐降低，而导热系数和吸水率逐渐减小；在不断增加膨胀珍珠岩掺量或发泡剂掺量的过程中，泡沫混凝土干密度、28d抗压强度和导热系数随之逐渐降低，而吸水率逐渐增大；烧结多孔砖墙的实测传热系数约为泡沫混凝土墙的1.6倍。     

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。     

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。     

复掺再生粗骨料-活性矿物料疏浚底泥透水砖的制备

以河道疏浚底泥为原材料,复掺再生粗骨料-活性矿物料制备疏浚底泥透水砖,通过正交试验研究再生粗骨料、活性矿物料对疏浚底泥透水砖抗压性能、透水性能的影响。结果表明,复掺再生粗骨料和粉煤灰时,疏浚底泥透水砖的最优配合比为：河道疏浚底泥20%、黏土20%、水泥10%、再生粗骨料20%、粉煤灰15%、水15%,按此配比制得的疏浚底泥透水砖抗压强度为36.05MPa,透水系数为1.22×10^-2cm/s;复掺再生粗骨料和硅灰时,疏浚底泥透水砖的最优配合比为：河道疏浚底泥20%、黏土20%、水泥10%、再生粗骨料20%、硅灰15%、水15%,按此配比制得的疏浚底泥透水砖抗压强度为36.89 MPa,透水系数为1.26×10^-2cm/s。     

骨料级配和粉煤灰掺量对透水混凝土性能的影响

分别选取了不同粒径(2~5 mm、5~10 mm和10~15 mm)的骨料进行双粒级混合,在水灰比为0.32的条件下,调整粉煤灰掺量(10%、20%、30%)制备了目标孔隙率为18%的透水混凝土试件。并对试件的抗压强度、有效孔隙率以及透水系数进行了测试,得出了骨料级配和粉煤灰掺量对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响规律。结果表明:当骨料混合比例m_(5~10 mm)∶m_(10~15 mm)=5∶5,粉煤灰掺量为20%时,透水混凝土性能最佳,抗压强度达到21.2 MPa,透水系数可达到1.45 mm/s。     

利用钢铁厂干法脱硫废渣制备透水砖的试验研究

利用钢铁厂干法脱硫废渣代替胶凝材料中的部分水泥,研究了不同掺量对胶凝材料性能的影响,确定了最佳掺杂比,并在此基础上制备环保透水砖。结果表明:脱硫废渣最佳掺量为30%,透水砖最佳配合比为表层水灰比0.35,底层水灰比0.36,骨灰比3.5,砂率15%。其透水系数和抗压强度均符合透水砖行业标准中的要求。     

不同砂率对混凝土透水砖性能的试验研究

为探究混凝土透水砖中掺入中砂对其性能的影响,对中砂掺量为0、10%、20%、30%且水胶比分别为0.26、0.28、0.30的混凝土透水砖进行了强度试验,并分别对试件进行透水性能试验,得到混凝土透水砖强度和透水性能与砂率掺量和水胶比间的关系。结果表明:高砂率会使透水性能降低,抗压强度提高;低水胶比能使抗压强度提高;综合考虑强度和透水性能,10%砂率和0.28的水胶比为最优配合比。     

海绵城市矿渣透水砖力学性能与透水性的试验研究

研究了水灰比和骨胶比对矿渣透水砖抗压强度和透水系数的影响。结果表明:随着骨胶比的增大,矿渣透水砖的透水系数总体呈增大趋势,抗压强度降低;而随着水灰比增大,矿渣透水砖的透水系数总体呈减小趋势,抗压强度先提高后降低。当骨胶比为3.5、水灰比为0.40时,制备的矿渣透水砖性能较优,抗压强度可达40.36MPa,透水系数为0.15cm/s,符合CJJ/T 135—2009及CJJ/T188—2012的要求。     

双掺粉煤灰和硅灰透水混凝土的试验研究

研究了双掺粉煤灰和硅灰对透水混凝土力学性能、有效孔隙率和透水性的影响,并利用SEM分析了粉煤灰和硅灰双掺透水混凝土的强度形成机理。结果表明:双掺粉煤灰和硅灰,随着硅灰掺量的增加,透水混凝土的有效孔隙率和透水系数先增大后减小,抗压强度先提高后降低;双掺的最佳掺量为粉煤灰15%、硅灰10%,制得的透水混凝土抗压强度为18.2 MPa,透水系数为3.1 mm/s;火山灰效应和微集料效应是透水混凝土强度增强的机理。     

花岗岩环保型透水砖的研制

利用正交试验分析了制备透水砖过程中花岗岩骨料粒径、集灰比、水灰比、生石灰掺量等因素的影响并对其重要性进行排序。研究了各因素与抗压强度、抗折强度、透水系数和孔隙率的关系。讨论了静压成型压力和振动成型时间对孔隙率和透水系数的影响。根据混合材料最优配比参数,完成了制作透水砖的最佳配合比设计方案。试验证明:经加工处理后的花岗岩石材边角废料是制备环保型透水砖的有益材料。     

微孔生态透水材料的制备及性能研究

以沙漠中风积砂为主要骨料,通过免烧结压制成型,研制了一种微孔生态透水材料预制件,并对其性能进行测试。结果表明:当孔隙率为15%左右,胶凝剂掺量为4.5%时,所制备透水材料的透水系数达2.3×10^-2 cm/s,抗压强度为32.7 MPa;透水砖对城市路面径流污水中40~70μm的悬浮物(SS)去除率达75%以上。与其它透水材料相比较,该透水产品透水时效长、吸声降噪性能强、铺装性价比高。