道路透水混凝土材料的影响因素及力学性能研究

采用水泥裹石法成型透水混凝土,研究了不同水泥用量、粉煤灰、矿粉不同取代水泥量、特细砂和机制中砂掺量对透水混凝土强度和透水系数的影响。结果表明,随着水泥用量的增大,透水混凝土的抗压强度和抗折强度均增大,而透水系数随着水泥用量的增加而下降。粉煤灰和矿粉取代水泥来配制透水混凝土,透水混凝土的7d和28d抗压强度均有所下降,且早期强度下降明显。透水混凝土中掺入特细砂和机制中砂都可以使透水混凝土内部更加密实,提高其抗压强度;当使用特细砂和机砂双掺时,增强效果大于单掺。     

再生骨料在透水混凝土中的应用研究

将废弃混凝土破碎制备再生骨料应用于透水混凝土中,通过四因素三水平正交试验研究了骨料粒径、集灰比、水胶比、水泥用量四个因素对再生骨料透水混凝土性能的影响。结果表明,影响透水混凝土性能的因素依次为骨料粒径水泥用量集灰比水胶比,水胶比在0.27～0.35范围内对再生透水混凝土性能无显著影响。选取正交试验中强度和透水系数最高的两组分别研究再生骨料掺量对透水混凝土性能影响,结果表明,再生骨料在透水混凝土中的掺量不宜超过50%。     

材料因素对机制砂混凝土性能影响

通过使用机制砂替代河砂进行混凝土配制试验,重点研究了机制砂对河砂不同取代比例对混凝土拌合物工作性能、力学性能的影响,并通过改变外加剂掺量、水胶比、水泥用量以及机制砂种类等因素对机制砂混凝土的工作性进行优化调整。试验结果表明:当机制砂对河砂取代率为15%～45%时,混凝土的和易性、力学性能较优;通过调整外加剂掺量、水胶比、水泥用量等参数可以改善机制砂混凝土的工作性能、力学性能,且当P-减水剂掺量为3.3 kg/m~3,水胶比为0.41,水泥用量为210～220 kg时,机制砂混凝土的工作性能、力学性能较优;优质的机制砂种类有利于改善混凝土性能。     

透水混凝土专用改性剂的制备及对其性能的影响研究

针对常规路面不透水、易导致降雨量大时城市内涝的问题,研制了一种透水混凝土专用改性剂,并与市售改性剂进行对比,研究其对水泥透水混凝土强度和透水系数的影响。结果表明:专用改性剂能增强透水混凝土的抗压强度和透水系数,掺量为5%时效果最好,抗压强度较空白对照组提高了20.5%,透水系数增大了17.6%;与市售改性剂相比,自制专用改性剂对透水混凝土的强度和透水系数增加更明显。     

自制增强剂对透水混凝土性能的影响

自制了一种增强剂,通过改变其掺量来研究此种增强剂对透水混凝土力学性能及透水性能的影响。经过试验以及数据的分析,结果表明:此增强剂可以显著提高透水混凝土的力学性能,对透水性能稍有改善;在保证同强度等级的条件下可节约水泥用量12%。     

胶结层对透水混凝土性能影响研究

探究不同配合比参数对透水混凝土性能的影响,定量分析磷酸镁水泥用量变化对其性能的影响。研究结果表明:随着磷酸镁水泥用量的增多,透水混凝土的抗压强度、抗折强度明显上升。在水泥用量为500 kg/m~3时,透水混凝土试块的强度均达到了最大值,抗压强度较水泥用量为350 kg/m~3提高了11.50%,抗折强度较水泥用量为350 kg/m~3提高了61.70%。因此,水泥用量增多后,对于透水混凝土而言胶结层变厚,透水混凝土强度随之升高。     

高强透水混凝土的配合比设计与性能研究

采用水泥裹石法拌制并在1.0MPa静压下成型制备透水混凝土,讨论单粒粒级骨料的粒级、水灰比、水泥用量、外加剂及纤维对透水混凝土抗压强度及透水率的影响规律。结果表明：合适粒径单粒粒级骨料可以形成足够多连通孔隙;水灰比的大小决定水泥浆稠度而影响强度及透水率,水泥用量对透水混凝土的强度和透水率影响是矛盾的,增大水泥用量使骨料间粘结点增多,并能填充骨料间孔隙,因此强度增大,透水率减小;纤维作为增强剂在一定范围内可以提高强度而对透水率影响较小。综合,在粒径为5~10mm、水灰比为0.25、水泥用量为400、外加剂掺量为1.75%、纤维用量为0.6kg时,透水混凝土抗压强度达36.2Mpa,透水率为0.29mm/s。在此基础上得到计算透水混凝土配合比的体积法。     

透水混凝土的基本性能试验研究

通过正交试验法研究了砂率、水胶比、设计孔隙率和增强剂掺量4个因素对透水混凝土抗压强度、抗折强度、透水系数、孔隙率等性能的影响以及透水系数与抗压抗折强度的关系,优选出配合比。结果表明:砂率和设计孔隙率对透水混凝土抗压强度、抗折强度、透水系数影响大,增强剂和水胶比影响次之;随着砂率的提高透水混凝土强度逐渐增大,透水系数逐渐下降;随着设计孔隙率的增大,强度逐渐降低,透水系数逐渐增大。当砂率在2%~4%、孔隙率在18%~20%、增强剂掺量在5%时,透水混凝土的强度与透水系数达到较优状态;通过试验数据的回归分析,分别建立了透水系数与抗压强度、抗折强度的关系式。     

低品质活性矿物掺合料透水混凝土试验研究

通过试验研究了低品质活性矿物掺合料透水混凝土的基本性能,包括单掺低品质硅灰、单掺低品质粉煤灰、双掺低品质硅灰和粉煤灰。宏观上测试了抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数;微观上用SEM观测了胶结层的微观结构、用EDS观测了胶结层的化学组成。试验结果表明:在普通透水混凝土中掺入一定量的低品质活性矿物掺合料替代部分水泥是可行的;单掺低品质硅灰效果最佳、掺量可在6%左右单掺低品质粉煤灰次之、掺量可在15%左右;单掺低品质硅灰透水混凝土和单掺低品质粉煤灰透水混凝土强度等级为C15左右,孔隙率均不低于20%,透水系数均不低于20×10~(-2)cm/s,可以满足一般轻交通路面的应用条件。     

珊瑚骨料透水混凝土强度和透水性能

采用珊瑚骨料制备混凝土是海洋工程建设的重要内容。为掌握珊瑚骨料制备透水混凝土的关键技术，通过测试28 d抗压强度、弯拉强度、连续孔隙率和透水系数，研究了不同预湿状态珊瑚骨料等体积取代部分碎石和矿物掺合料对透水混凝土强度和透水性的影响。结果表明：透水混凝土强度随着预湿珊瑚骨料掺量的增加而降低，其透水性不断增加；掺加10%未预湿珊瑚骨料增加了透水混凝土强度，降低了透水性，继续增加其掺量，降低了透水混凝土强度，增加了透水性；双掺粉煤灰和硅灰增加了珊瑚骨料透水混凝土强度，降低了透水性。珊瑚骨料透水混凝土的强度与透水系数和连续孔隙率存在着线性关系。     

磷酸镁水泥在生态透水混凝土中应用研究

采用磷酸镁水泥作为胶凝材料,与不同级配的骨料复合制备生态透水混凝土,分别探讨了胶凝材料体积掺量和骨料粒径对透水混凝土不同龄期抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数的影响,并基于大粒径的透水混凝土进行了植草试验。研究结果表明:磷酸镁水泥具有较高的粘结强度,透水混凝土受压破坏大部分是由于骨料之间的点接触产生的局部应力导致骨料破坏。磷酸镁水泥制备的透水混凝土28 d抗压强度为25.8 MPa,抗折强度为5.6 MPa,透水系数为8.83 cm/s,同时具有良好的植生特性。     

聚丙烯仿钢纤维(PPTF)透水混凝土试验研究

研究了掺聚丙烯仿钢纤维(PPTF)透水混凝土的基本性能,测试了PPTF类型及掺量对透水混凝土抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数的影响。结果表明:在普通透水混凝土中掺入一定量的PPTF是可行的,不会发生结团及锈蚀现象;PPTF掺量为3 kg/m3比较合适,与普通透水混凝土相比,尽管孔隙率和透水系数有所下降,但仍满足使用要求,而强度则有明显提高,其中以锯齿形PPTF增强效果最优;掺PPTF透水混凝土可以满足一般轻交通路面的应用条件。     

聚合物对透水性混凝土性能的影响研究

研究了不同水灰比和聚合物掺量对透水性混凝土的强度、抗冻性、透水系数的影响,结果表明,透水性混凝土存在最佳水灰比;同时聚合物的加入,可显著提高透水性混凝土的抗折强度、抗压强度以及抗冻性能,但对透水系数的影响较小。     

骨料和配合比参数对透水混凝土基本性能影响

基于体积法设计透水混凝土配合比,系统研究了骨料种类、水灰比、水泥用量和砂率对透水混凝土基本性能的影响规律。试验结果表明:骨料粒径越大,透水混凝土强度越小、透水系数越大;骨料强度越高,透水混凝土强度也越高。减小水灰比在提高浆体强度的同时还可能导致浆体流动性不佳,造成透水混凝土强度降低。增加水泥用量或使用细砂取代部分碎石,虽能使强度提升但同时也牺牲了部分透水性能。     

短切纤维对透水混凝土性能的影响

研究了3种短切纤维(聚丙烯纤维PPF,聚乙烯醇纤维PVAF和玻璃纤维GF)掺量及长度对透水混凝土力学性能和透水性能的影响.结果表明:随着PPF长度的增大,透水混凝土的抗压强度先增大后减小,当PPF长度为12mm时,不同掺量的PPF均使透水混凝土的抗压强度低于空白对照组;透水混凝土的抗折强度随PPF长度和掺量的增大而增大;PPF的掺入导致透水混凝土的空隙率和透水系数减小;当掺入长度为6mm的PVAF时,透水混凝土的抗压强度和抗折强度均得以提高,但掺入长度为6mm的GF时,透水混凝土的抗压强度降低;PVAF和GF的掺入均降低了透水混凝土的空隙率和透水系数.     

粉煤灰对不同强度等级混凝土力学性能影响研究

以粉煤灰掺量作为单一变量,研究其对不同强度等级混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量等力学性能的影响。结果表明:粉煤灰掺量越小、粉煤灰质量越好、混凝土强度等级越高,混凝土的力学性能越好;配合比设计时,Ⅱ级粉煤灰掺量不宜超过水泥用量的20%,Ⅰ级粉煤灰掺量不宜超过水泥用量的30%;粉煤灰掺量和质量对低强度等级混凝土力学性能的影响程度较大。     

高强度透水混凝土实验研究

研究了硅灰掺量、骨料粒径、骨胶比等参数对透水混凝土的抗压强度、孔隙率和透水系数的影响,确定了高强度透水混凝土的最佳配比。结果表明:骨料粒径为5~10 mm的透水混凝土强度最高;当硅灰掺量达到15%时,透水混凝土的强度最高,相比于对照组的7 d和28 d抗压强度分别提高了32.3%和27.7%,而孔隙率随着硅灰掺量的增加持续降低;随着骨胶比从2.6增大到3.8,透水混凝土的抗压强度逐渐降低,孔隙率和透水系数逐渐升高。     

聚合物对透水性混凝土性能的影响

试验研究了聚合物的不同掺量对透水性混凝土的强度和透水性能的影响。结果表明,聚合物的加入,可有效改善透水性混凝土的新拌性能,显著提高透水性混凝土的抗折强度和抗压强度,但对透水系数的影响较小。从经济和技术两方面考虑,聚合物在透水性混凝土中的适宜掺量在15%￣20%之间。     

铜尾矿粉透水混凝土性能研究

选矿过程中产生的尾矿废料大量堆积不仅会产生尾矿坝失稳问题,还会造成严重的环境污染。采集云南省某铜尾矿坝中铜尾矿砂,将铜尾矿砂分别作为细骨料和磨细后的铜尾矿粉,掺入到透水混凝土中对其进行性能研究。结果表明:铜尾矿砂作为细骨料掺入透水混凝土时随着掺量的增加透水系数减小,当掺量为5%时较为合适;当用磨细铜尾矿粉作为矿物掺合料等量取代水泥胶凝材料时,掺量为5%时28、60 d透水水泥混凝土立方体抗压强度达到最大,但随着掺量继续增加强度逐渐减小需要配合粉煤灰的复掺。     

大掺量粉煤灰高强度混凝土

<正> 虽然利用高效减水剂降低水灰比配制高性混凝土并不困难,但拌合物往往流动性很低,在实际应用中受到一定限制。为了满足施工要求的高流动性,就需要增大水泥用量。在高强混凝土中掺加粉煤灰不仅可以减少水泥用量,避免高水泥用量带来的不利影响,而且在养护后期可以获得明显的强度增长。采用高效减水剂和优质粉煤灰配制各种高流动性高强粉煤灰混凝土,并就粉煤灰用量对混凝土流动性和强度的影响进行了研究,还应用等效水灰比的概念,建立了粉煤灰高强混凝土的强度与等效水灰比、高效减水剂掺量、粉煤灰掺量之间的关系式。