基于图像分析的透水混凝土孔隙研究

通过对透水混凝土试块打磨并拍摄图像,利用MATLAB、IMAGE PROPLUS与IMAGE J对透水混凝土截面孔隙进行二值化处理与分析,获得孔隙面积、分形维数等参数,分析骨料粒径、水灰比对等效孔径大小及分形维数的影响,并研究了孔隙分形维数与实测孔隙率的关系.结果表明,粗骨料最大粒径和透水混凝土的目标孔隙率是影响透水混凝土内部孔径及分形维数的主要因素,而水灰比对其影响很小.实测孔隙率能达到目标孔隙率的85％以上,与孔隙分形维数呈现良好的线性关系.     

基于正交试验的植生混凝土配合比研究

基于正交试验对影响植生混凝土基本物理力学性能的因素进行了分析,探究了骨料粒径、水灰比、胶凝材料用量以及SAC-OPC用量比对其孔隙率、强度和碱度的影响,并通过拟合骨料粒径、水灰比、胶凝材料用量与抗压强度和孔隙率的多元线性方程对配合比进行优选。结果表明：骨料粒径和胶凝材料对抗压强度和孔隙率影响较大;硫铝酸盐水泥能够在一定程度上降低孔隙内碱度。     

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。     

低碱再生骨料植生混凝土力学性能及pH值研究

为了减轻多孔混凝土孔隙溶液碱含量对植物的影响,降低成本,利用低碱水泥及废弃混凝土再生骨料制备了低碱再生骨料植生混凝土,研究了水灰比、孔隙率对浆体流动度及植生混凝土抗压强度的影响,分析了再生骨料植生混凝土的破坏形式、应力-应变关系及孔隙溶液pH值。结果表明,水灰比为0.29~0.31、孔隙率为29%~32%、pH值为11.2~11.4时,低碱再生骨料植生混凝土的抗压强度较高,达到6.0~8.0 MPa,并且具有一定的韧性。     

再生骨料多孔生态混凝土基本性能研究

选取0.25水胶比和28%目标孔隙率,制备出2种不同粒径3种不同再生骨料取代率的多孔生态混凝土,详细介绍了再生骨料多孔生态混凝土的制备技术、物理性能和植生性能,验证了使用再生骨料制备多孔生态混凝土的优势。结果显示:在连续级配时,骨料粒径对再生骨料多孔生态混凝土的抗压强度影响不大;再生骨料取代率对多孔生态混凝土抗压强度的影响较孔隙率的影响更大,且抗压强度随再生骨料取代率的增加而减小;使用再生骨料替代天然骨料会提高多孔生态混凝土的连通孔隙率;在连续级配时,骨料粒径和再生骨料取代率对再生骨料多孔生态混凝土pH值无较大影响。所制试件经自然碳化降碱后pH渐趋中性;植生试验的5组草种中,高羊茅、黑麦草、蓝兰景、混合草种1在再生骨料多孔生态混凝土中更易与环境相适应;黑麦草的平均生长高度,随骨料粒径增大而提高。但随着再生骨料取代率的增加,骨料粒径对黑麦草的生长影响越来越小。试件连通孔隙率最大时,植物生长效果最佳。     

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。     

多孔混凝土植生性能试验研究

为了深入研究植生型多孔混凝土的适生性,根据水灰比、骨料级配和孔隙率的不同拌制出27组多孔混凝土制品。自然养护28d后,在其上植生狗牙根,观察狗牙根的表征生长情况,并记录其覆盖率及株高。结果表明,多孔混凝土的适生性不仅取决于孔隙率,同时也受粗集料粒径以及水灰比的影响。孔隙率越大,粗集料粒径越大越有利于狗牙根的生长。在低孔隙率(20%、25%)情况下,狗牙根的覆盖率随水灰比的增大而增大,但在高孔隙率(30%)情况下,狗牙根的覆盖率随水灰比的增大先增大后减少。     

再生骨料无砂透水混凝土性能试验研究北大核心

基于海绵城市和可持续发展理念,将再生粗骨料与透水混凝土相结合。研究了水灰比为0.3、0.35、0.4、0.45,孔隙率为15%、20%、25%、30%时再生骨料透水混凝土的强度和透水性能。因透水混凝土为满足透水性要求,结构为多孔结构,当孔隙率增大时,再生骨料透水混凝土透水率增大,强度降低,两者成反比。当水灰比的增大时,再生骨料透水混凝土的强度先增大后减小最后趋于平稳。试验结果表明:在水灰比0.35~0.4,孔隙率15%~20%,骨料粒径9.5~16.5 mm时,再生骨料透水混凝土的综合性能最优。     

再生骨料无砂透水混凝土性能试验研究

基于海绵城市和可持续发展理念,将再生粗骨料与透水混凝土相结合。研究了水灰比为0.3、0.35、0.4、0.45,孔隙率为15%、20%、25%、30%时再生骨料透水混凝土的强度和透水性能。因透水混凝土为满足透水性要求,结构为多孔结构,当孔隙率增大时,再生骨料透水混凝土透水率增大,强度降低,两者成反比。当水灰比的增大时,再生骨料透水混凝土的强度先增大后减小最后趋于平稳。试验结果表明:在水灰比0.35~0.4,孔隙率15%~20%,骨料粒径9.5~16.5 mm时,再生骨料透水混凝土的综合性能最优。     

轻骨料混凝土早龄期湿度扩散试验研究

为了研究轻骨料混凝土内部的早龄期湿度变化规律,采用0.35、0.45水灰比,40%、20%的粗骨料体积比,堆积密度为900、500级的轻骨料制成轻骨料混凝土试件,对早龄期轻骨料混凝土开展了一维湿度扩散试验和自干燥试验研究,并采用拟合的方法建立了早龄期轻骨料混凝土一维湿度扩散和自干燥作用数学模型。试验结果显示,水灰比、粗骨料体积比和级别对混凝土内部的湿度扩散规律有明显的影响,水灰比越低、粗骨料体积比越大,粗骨料密度等级越低,轻骨料混凝土内部湿度传输速率越快;自干燥试验显示,水灰比不同的混凝土内部相对湿度降低速率基本相同;数学模型和轻骨料混凝土试验数据计算吻合,可揭示早龄期轻骨料混凝土湿度扩散的规律。     

球模型包裹法设计透水混凝土配合比

提出一种新的透水混凝土配合比设计方法,以球作为粗骨料颗粒的计算模型,测算单位体积粗骨料总表面积,再与裹浆厚度、水灰比和粗骨料堆积密度四个参数确定配合比.试验表明:在一定范围内,骨料粒径越大,水泥浆包裹越薄.透水混凝土的透水系数越大,强度越小,耐酸性能越差.通过材料的内部孔隙结构分析其性能变化规律,验证了该方法的合理性.     

基于正交分析法的透水混凝土抗冻性能试验研究

采用快冻法对透水混凝土进行冻融循环试验,研究冻融破坏形态。并在此基础上,选取目标孔隙率为20%,以水灰比、骨料粒径、聚丙烯仿钢纤维掺量为因素设计不同因素水平的正交试验,采用均值极差法和方差分析法研究各因素对透水混凝土抗冻性能的影响规律。研究结果表明,冻融破坏形态主要以断裂为主,部分透水混凝土试件能经受125次冻融循环;不同因素对抗冻性能影响的主次顺序为骨料粒径、纤维掺量、水灰比;通过多次试验得到透水混凝土抗冻性能最优时的配合比,即水灰比为0. 31、纤维掺量为0. 4%、骨料粒径为5～10mm。     

再生骨料生态混凝土预测模型抗压强度试验研究

通过制备不同水灰比、骨料粒径、再生骨料取代率的生态混凝土,研究了再生骨料生态混凝土的抗压强度及其影响因素,并构建抗压强度表达式。结果表明:当水灰比为0.25~0.35时,脆性多孔材料孔隙率与强度关系式可适用于生态混凝土;当孔隙率介于20%~30%时,水泥净浆强度对生态混凝土抗压强度有较大影响,实际孔隙率可由目标孔隙率和水泥净浆强度较准确地表达;当目标孔隙率一定时,生态混凝土抗压强度随骨料粒径的增大而提高;再生骨料与水泥净浆的界面过渡区处易发生受压破坏;当再生骨料取代率大于25%时,生态混凝土的抗压强度随再生骨料取代率的升高而降低。所建立的抗压强度预测模型能够较好地反映出各因素对生态混凝土抗压强度的影响规律,可适用于水灰比为0.25~0.35且孔隙率介于20%~30%的再生骨料生态混凝土。     

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。     

透水混凝土的细观孔隙结构分析

为了探究不同骨料粒径及不同胶凝材料用量对透水混凝土内部孔隙结构的影响，采用CT扫描技术对不同骨料粒径以及不同胶凝材料用量的试件进行了试验，并使用重构软件对扫描结果进行了二维及三维分析。结果表明：主要影响透水混凝土孔隙结构的因素是骨料粒径和胶凝材料用量；孔隙结构可以看作由孔室和孔喉两部分组成，骨料粒径对孔室的影响较大，孔室的大小随着骨料粒径的增大逐渐向大孔室发展；孔喉面积主要受胶凝材料用量的影响；孔喉面积对透水混凝土的透水率有一定的影响。     

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%。     

再生无砂混凝土抗压强度研究

为了研究再生无砂混凝土抗压强度与粒径大小、水灰比和目标孔隙率的关系,采用废弃混凝土破碎作为再生骨料制作成试验样品,在室内进行抗压强度试验。同时为了研究无砂混凝土抗压强度与粒径大小之间的非线性关系,采用三次多项式的方法进行拟合。结果表明:目标空隙率对试件抗压强度具有非线性关系的重要影响;随着粒径尺寸的增大,试件抗压强度先变大再变小;水灰比对试件抗压强度也会产生一定影响。对试验数据的三次多项式拟合比较分析中,当水灰比为0.4时,三种目标孔隙率下的拟合度最好。     

双轴受压下再生混凝土氯离子扩散规律

为了研究复杂应力状态下再生混凝土的氯离子传输特性,首先通过破碎不同水灰比的母体混凝土得到不同性能的再生粗骨料,并对天然混凝土和不同性能再生混凝土进行双轴受压试验。然后利用电场加速氯离子扩散和双轴受压装置测试了不同类型再生骨料混凝土和天然骨料混凝土在不同应力水平和不同应力比下的氯离子扩散系数,并利用压汞仪测试了混凝土内部的微观孔隙结构。最后建立了考虑双轴应力水平、再生骨料吸水率和粗骨料体积分数的再生混凝土氯离子扩散系数理论模型,并进行了试验验证。结果表明:来自不同母体混凝土的再生骨料中的附着老砂浆具有不同的孔隙结构,再生混凝土中老砂浆的孔隙率随着母体混凝土水灰比的增加而变大,进而影响再生混凝土的氯离子扩散性; 应力比相同时,随着双轴受压应力水平的增加,再生混凝土氯离子扩散系数普遍呈现先下降再上升的趋势,在应力水平约为0.5时再生混凝土氯离子扩散系数出现最小值; 在双轴受压荷载作用下,母体混凝土水灰比分别为0.4,0.5,0.6的再生混凝土氯离子扩散系数最多分别下降到无荷载时的0.76%,0.78%,0.78%。     

骨料粒径对透水混凝土性能的影响

制作了六组骨料粒径不同的透水混凝土试件,通过测定其孔隙率、透水系数、抗压强度和抗折强度,分析了骨料粒径对透水混凝土性能的影响。结果表明,随骨料粒径增大透水混凝土的孔隙率变化较小,抗压强度和抗折强度变化均降低。在拟定试验条件下,骨料粒径为19-26.5mm时,空隙为25.7%,抗压强度可达15MPa,抗折强度达到2.3MPa,渗透系数为15.3mm/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%。