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。     

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。     

透水水泥混凝土路面吸声性能影响因素研究

透水水泥混凝土是一种具有吸声降噪功能的透水铺装材料。研究了不同孔隙率、孔径、厚度对透水水泥混凝土路面吸声性能的影响。结果表明,透水水泥混凝土路面吸声系数会随着孔隙率和孔径的增加呈现先增后减的趋势,且适宜孔隙率为15%～20%,适宜平均孔径为2.0～2.5mm;随着厚度增大,其在中低频段的吸声系数增加,高频段的吸声系数减小,适宜厚度为60～100mm。     

透水混凝土路面透水性能的影响因素研究

研究了骨料粒径及级配、孔隙率、堵塞物质类别及粒径对透水混凝土(Permeable concrete,PC)透水性能的影响。结果表明:PC的透水性能随骨料粒径与级配的改变而改变,4.75~9.50 mm单级配骨料的PC综合性能最好,连续级配的PC力学性能和透水性能变化相反。透水系数随着孔隙率的增大而增大,两者呈幂函数关系。0.3~0.6 mm刚性砂砾对PC透水性能影响最大,0~2.36 mm范围全粒径级配的砂砾会在PC表面形成密实的堵塞层,使透水性能急剧下降;处于多粉尘和油污环境中的透水混凝土路面(Permeable concrete pavement,PCP)透水性能衰减较快,需及时清理才能保持合适的透水性能。     

基于低影响开发的透水铺装材料制备及应用

文章制备了以聚氨酯树脂为胶黏剂的透水路面铺装材料并采用文献调研法、单一变量法来确定聚氨酯树脂的最佳掺量。得出在选定骨料粒径3～5 mm条件下,聚氨酯树脂的用量为3.7%,制备的透水路面铺装材料透水系数为25.3×10~(-2)cm/s,适合用在城区的商业、文教、住宅、观光等区域。     

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。     

透水混凝土改造既有水泥混凝土路面透水性能试验研究

对8组24个立方体试件进行透水试验,研究透水混凝土改造既有水泥混凝土路面后的透水性能,并分析水泥混凝土层开孔率及透水混凝土骨料粒径对改造后路面透水性能的影响。试验结果表明,既有水泥混凝土路面透水性能改造方法能使改造后路面透水性能满足相关规范要求;透水试件孔隙率及透水系数均随着水泥混凝土层开孔率及透水混凝土骨料粒径的增大而增大。根据研究结果,建议在实际工程中将水泥混凝土层开孔率控制为22. 43%以内,可通过增大透水混凝土骨料粒径提高改造后路面的透水性能。     

透水混凝土路面基层的配合比优化及性能试验

为开展透水混凝土路面基层的配合比优化研究,采用正交试验法研究孔隙率、水灰比、骨料粒径三种因素对透水混凝土抗压强度和渗透系数的影响。试验结果表明,孔隙率对透水混凝土性能的影响最为显著;当孔隙率在18%～22%,水灰比在0.26～0.29,骨料粒径在9.5～19.0 mm时,透水混凝土的性能较优,其抗压强度可以达到C25,渗透系数大于6 mm/s。     

水灰比、设计孔隙率和骨料粒径对透水混凝土的影响

为了研究水灰比、设计孔隙率和骨料粒径对透水混凝土透水系数和抗压强度的影响,实验设计了不同的配合比。结果表明,随着水灰比的增大,透水混凝土的透水系数和抗压强度成反比,在水灰比超过0.32时,对其综合性能产生不利影响;透水混凝土的抗压强度随着设计孔隙率的增大逐渐降低;骨料粒径为10～15mm的透水混凝土与骨料粒径为5～10mm的相比,透水性强,抗压强度低。水灰比在0.28、设计孔隙率在25%时透水混凝土的综合性能最好。     

透水混凝土在森林公园工程中的应用

针对福州森林公园路面工程透水混凝土道路基层与面层对材料的不同要求,进行不同孔隙率和骨料粒径下透水混凝土性能试验,探究孔隙率和骨料粒径其抗压强度和透水系数的影响。试验结果表明：透水混凝土早期强度发展较快,在龄期为7天时其抗压强度基本上都达到了龄期为28天时的90%以上;透水混凝土的抗压强度和透水系数的主要影响因素是孔隙率。通过综合设计强度和透水系数的要求,同时考虑气候条件及施工现场环境等因素,结合试验结果,提出福州市森林公园透水混凝土路面工程基层和面层透水混凝土配合比。     

用于寒区隧道深埋水沟的透水混凝土性能影响因素研究

透水混凝土作为可预制的回填材料,可以在很大程度上满足隧底水沟透水性的功能要求,是作为新型深埋水沟周边回填材料很好的选择。评价透水混凝土工作性能的两个主要指标强度和透水性,主要受到水灰比、砂率、骨料粒径等多种因素的影响。通过采用L9(34)正交试验,以混凝土28 d单轴抗压强度和透水系数为指标,分析了水灰比、砂率、骨料粒径三因素在三水平作用下对透水混凝土性能的影响。并通过极差和方差分析法,确定了各影响因素对透水混凝土抗压强度和透水系数影响的显著性大小,得到了透水混凝土最优组合:砂率3%,骨料粒径10～15 mm,水灰比0.30,为透水混凝土在隧底深埋水沟的应用提供设计和施工的依据。     

再生骨料透水混凝土性能研究

透水混凝土主要应用于市政工程,特别是人行道或消防通道等道路面,保证透水混凝土具有高透水性和足够的强度是研究的重点。城市建筑垃圾的循环再利用可减少固废对环境的污染,本文以建筑垃圾制成的再生骨料代替天然骨料,制备再生骨料透水混凝土。研究了目标孔隙率、再生骨料粒径、水灰比等对再生骨料透水混凝土性能的影响。对28 d龄期试样的抗压强度及透水系数进行测定,结果表明,增大目标孔隙率和再生骨料粒径会使再生骨料透水混凝土的透水能力提高,抗压强度降低,综合考虑强度和透水性能,较佳配合比为粒径比5～10 mm∶10～15 mm=1∶1的复合级配、20%的目标孔隙率和0. 3的水灰比。     

海绵城市建设中三种类型透水路面削减内涝效果研究

在海绵城市建设过程中,透水路面的削减内涝效果对区域海绵化改造具有重要意义。对透水沥青路面、透水混凝土路面和陶瓷透水砖路面三种不同类型透水路面的削减内涝效果进行了研究。结果表明,透水路面总地表径流减少1%～40%,峰值流量减少7%～42%。透水路面的效果受透水率和初始含水量的影响。初始含水量为0%和50%时,三种路面地表总径流减少效果和峰值流量减少效果分别下降8%～24%和8%～17%。初始含水量高的透水路面减少总径流和减少峰值流量的效果下降。在三种透水路面中,最不利状态下透水沥青路面透水效果最好,陶瓷透水砖路面次之,透水混凝土路面较差。最佳状态下透水混凝土路面透水效果最好,透水沥青路面效果次之,陶瓷透水砖路面效果最差。     

矿粉和骨料对白水泥透水混凝土性能的影响

采用矿粉等量代替白水泥的方法进行改性,研究考察不同矿粉掺量和不同骨料粒径对白水泥透水混凝土孔隙率、透水性能及抗压强度的影响,并分析其作用机理,以改善白水泥透水混凝土的综合性能。结果表明,相比于单一粒径骨料透水混凝土,级配粒径骨料透水混凝土的抗压强度较高,透水性能较差。掺加矿粉能够有效促进白水泥透水混凝土强度增加,且最佳掺加量为30%。同一矿粉掺加量下,三种骨料组合中的4. 75～9. 50 mm与2. 35～4. 75 mm两种粒径级配骨料的白水泥透水混凝土强度最高,且当矿粉掺加量为30%时,试块综合性能最佳,抗压强度为22. 18 MPa,透水系数为0. 453 cm/s。     

基于正交分析法的透水混凝土性能试验研究

采用正交法设计试验,选取目标孔隙率为20%,以水灰比、碎石骨料粒径、聚丙烯纤维掺量为因素设计不同因子水平的正交试验并采用极差法分析各因素对透水混凝土性能的影响规律,配合比计算方法主要参考《透水水泥混凝土路面技术规程》。结果表明:水灰比对实测孔隙率影响最大,骨料粒径对透水系数影响最大,纤维掺量对抗压强度影响最大;综合考虑透水系数和抗压强度,得到了透水混凝土性能最佳的正交组合,即水灰比为0.31、骨料粒径为10~15 mm、纤维掺量为0.4%。     

基于正交分析法的透水混凝土性能试验研究北大核心

采用正交法设计试验,选取目标孔隙率为20%,以水灰比、碎石骨料粒径、聚丙烯纤维掺量为因素设计不同因子水平的正交试验并采用极差法分析各因素对透水混凝土性能的影响规律,配合比计算方法主要参考《透水水泥混凝土路面技术规程》。结果表明:水灰比对实测孔隙率影响最大,骨料粒径对透水系数影响最大,纤维掺量对抗压强度影响最大;综合考虑透水系数和抗压强度,得到了透水混凝土性能最佳的正交组合,即水灰比为0.31、骨料粒径为10~15 mm、纤维掺量为0.4%。     

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。     

无砂再生透水混凝土配合比设计

为研究无砂再生透水混凝土最优配合比,选择再生粗骨料粒径为5~10mm和10~20mm两种不同粒径,分别以骨料目标孔隙率(15%、20%、25%)和水灰比(0.35、0.4、0.45、0.5)为主要指标制作试件。采用CJJ/T 135—2009《透水水泥混凝土路面技术规程》中的配合比计算方法进行配合比设计。通过对试块的抗压强度、抗折强度、透水系数、实测孔隙率的测定综合考虑透水混凝土各项指标,一个目标孔隙率可确定一个最优水灰比,从而获得最优配合比。研究表明,在骨料粒径为5~10mm、目标孔隙率15%时,水灰比为0.4;目标孔隙率20%时,水灰比为0.45的再生透水混凝土综合性能最好。在骨料粒径为10~20mm时,目标孔隙率25%、水灰比为0.4的再生透水混凝土综合性能最好。     

基于频率寻优的路面透水混凝土关键因素研究

分析了试验材料、搅拌工艺、成型方式、养护形式、测试方法等试验方法对路用透水混凝土抗压强度和透水系数的影响。选择合理的试验方法,采用3水平均匀试验,基于方差分析并进行F检验,研究了骨料粒径、骨灰比和水灰比等关键因素对透水性混凝土抗压强度和透水系数的影响规律,并利用频率分析对试验结果进行寻优。研究表明:透水性混凝土的强度和透水系数具有较好的指数关系,骨料粒径、骨灰比和水灰比是影响抗压强度和透水系数的关键因素,均达到显著及以上水平;当水灰比、骨灰比和骨料粒径分别为0.306~0.312 mm、4.20~4.309 mm和8.65~14.935 mm,可配制出28 d抗压强度为30.0~32.0 MPa、透水系数为10.5~12.5 mm/s的路用透水混凝土,能满足一般路面排水和强度要求。     

为满足芬兰暴雨管控需要进行的缝隙透水路面水文模拟实验

芬兰开始对透水路面进行水文性能研究,是因为政府市政管理者对城市暴雨管理有一个分项计划——需要提出城市雨水的全新技术解决方案,故在2012~2014年度"全天候路面"研究项目中,对透水路面开展了专门的水文模拟试验研究。该项目由TEKES(针对技术和创新领域的芬兰国家投资机构)资助,具体合作承担该研究项目的 16家单位,含盖了市政管理者、建筑材料生产商、暴雨管控设计师、行业协会和芬兰国家技术研究中心(VTT)有限公司等,基本覆盖了与城市雨水管理相关的部门(和单位)。本研究项目还与瑞典由CBI(编辑注:应是瑞典水泥与混凝土研究院的瑞典文缩写)和24家合作伙伴承担的"绿色—灰色"研究项目(英文"Green-Grey",应是水泥混凝土生产二氧化碳减排技术方面的研究)进行了协作。气象报告显示,芬兰会遭受较大体量的降雨和较大强度的暴雨。人类社会正致力于拥有更好的环境保护和产生更少污染物的地表径流水,这两个问题都是开展本项目研究工作出发点。混凝土路面砖和路基材料层结合形成的透水路面(PBP),在芬兰还没有得到应用,是由于缺乏成熟的技术。本项目是在VTT实验室内进行雨水过滤仿真模拟(FS-装置)试验,对路面结构的各层材料进行单独或叠合组成层状系统,进行雨水过滤性能的评估,以模拟路面结构设计方案。实验室试验的优点是能够在保持所有其它参数不变的情况下,对各个关键因素的影响进行评价。通过本项目的研究,期望获得关于不同块型路面砖和路基结构的渗透性能的基础数据,例如一些典型变量(路面砖接缝和开孔面积的比例、填缝砂子的颗粒级配、粘结型复合材料接缝)的影响;还包含对地表雨水含堵塞物及后期清理程度的影响研究。另外,或在今后的项目中,这些基础数据可被用作未来缝隙透水路面设计的参照数据,包括新型路面砖,路基的垫层、基层和底基层材料,填缝砂子粘合剂,一些再生材料的应用,路面坡度,等等对路面雨水径流的影响。