混凝土透水砖性能影响因素的灰色关联分析

运用灰色系统理论研究了水灰比、集灰比与集料级配等因素对混凝土透水砖表观密度、有效孔隙率、透水系数和抗压强度的影响.结果显示:各因素对混凝土透水砖表观密度和抗压强度的影响规律一致:集灰比＞水灰比＞集料级配＞0.6;各因素对混凝土透水砖有效孔隙率和透水系数的影响规律一致:集料级配＞集灰比＞水灰比＞0.6;研究结果对混凝土透水砖配合比设计具有指导作用.     

基于体积法的不同孔隙率下钢渣取代率对透水混凝土力学性能的影响

采用钢渣等体积取代碎石,通过体积法将透水混凝土试件的孔隙率控制为15%、20%、25%,研究在不同孔隙率时,钢渣取代率对透水混凝土抗压强度、透水系数的影响;观察透水混凝土的破坏断面,分析在不同的孔隙率下,其破坏形式与破坏机理。结果表明：随着钢渣取代率的提高,透水混凝土的抗压强度均有所提高,其抗压强度的提升与骨料整体强度的提升有关;采用钢渣取代碎石明显改善了透水混凝土骨料处发生断裂破坏的情况,孔隙率越小,其改善效果越显著,建议采用提高骨料整体强度的方法来改善小孔隙率透水混凝土的抗压强度;透水系数与钢渣取代率无明显关系,主要受孔隙率大小影响。     

钢渣透水沥青路面的设计与应用研究

钢渣是一种工业副产品,常被当成废弃物而随意处理,但其具有耐磨、抗滑、高碱性等特征,与沥青间粘附性较好,可以作为集料使用。研究了钢渣原材料性能、钢渣透水沥青混合料设计、路用性能。研究表明:钢渣具有耐磨、抗滑、高碱性等特征;钢渣透水沥青混凝土配合比设计时,倾向于采用钢渣粗集料与天然细集料复配的方案,并采用SBS改性沥青和纤维稳定剂增强其稳定性和耐久性;利用钢渣制备透水沥青混凝土具有良好的高温稳定性、优异的水稳定性,钢渣透水路面渗水和抗滑性能完全满足规范要求。该研究推动了钢渣透水沥青混凝土的发展,促进了钢渣在道路建设中的广泛应用。     

碳化养护对钢渣混凝土强度和体积稳定性的影响

当前国内外对钢渣的利用率不高,急需拓展经济、高效的钢渣利用途径。以钢渣粉为主要胶凝材料组分,用钢渣砂、钢渣石为集料配制混凝土,采用CO_2进行养护,研究碳化养护对钢渣混凝土强度和体积稳定性能的影响。结果表明:经碳化养护后,混凝土抗压强度显著提高,碳化14 d强度提高3.2~5.3倍,最高可达65.3 MPa,且碳化时间越长,试件碳化深度越大、pH值越低、碳化程度越高,混凝土强度也越高。碳化过程中生成碳化产物方解石Ca CO_3(碳酸钙镁Ca_xMg_(1–x)CO_3),使混凝土结构更加致密,吸水率降低。钢渣砂和钢渣石作集料也可被碳化,碳化后钢渣砂、钢渣石混凝土强度高于天然砂、天然石混凝土强度,混凝土体积稳定性得到明显改善。     

钢渣透水混凝土制备及其影响因素研究

研究了钢渣骨料粒径、级配、成型工艺及钢渣混凝土和易性对透水混凝土主要性能的影响.结果表明：钢渣透水混凝土以不超过10.0mm的中小粒径集料为好,采用静压成型工艺为宜.采用单粒径集料有利于在混凝土中形成连通的孔隙通道,提高混凝土的透水性.钢渣透水混凝土较合适的集胶比范围为4.0∶1～5∶1之间.相对于水灰比,混凝土的和易性对其强度和透水性影响更大,只有较好的和易性才能保证透水混凝土具有较高的强度和匀质性.     

粉煤灰透水混凝土孔隙率和渗透系数的试验研究

粉煤灰等量取代水泥进行透水混凝土强度的改性有明显的效果,然而随着强度的提高,透水混凝土的孔隙率和渗透系数也有明显降低。通过测定不同掺量粉煤灰取代水泥改性透水混凝土的孔隙率和渗透系数并进行对比,研究粉煤灰透水混凝土内部结构的变化,分析不同集料粒径透水混凝土粉煤灰掺量对孔隙率和渗透系数的影响。结果表明,采用体积法测定透水混凝土的孔隙率,两种集料透水混凝土的孔隙率基本都保持在15%以上;透水混凝土渗透性能较好,过水断面流水速度大,上下水头变化较大,故建议采用降水头法测定其渗透系数;粉煤灰的掺加对小粒径透水混凝土孔隙堵塞较大粒径透水混凝土严重,渗透系数下降明显。     

用碳化养护电弧熔炉钢渣制备集料和混凝土

将电弧熔炉(electric arc furnace,EAF)钢渣和石灰混和制成球状集料,置于密闭容器当中,并通入100%的CO2气体进行碳化,在0.506 6MPa保持2h.通过质量法测定添加质量分数为11.94%石灰的EAF钢渣(下同)集料CO2的吸收率为5%,通过红外光谱(infrared,IR)分析测定CO2的吸收率为13.88%.用碳化的钢渣集料制备混凝土再进行碳化养护,同时利用碎石和河砂为集料制备碳化混凝土作为参比样.用质量法测定2种混凝土的碳化率分别为21.14%和10.57%;用IR法的为13.81%和16.97%.碳化后电弧熔炉钢渣集料内生长着大量簇生的犬牙状碳酸钙晶体.     

基于可压缩堆积模型的透水混凝土配合比设计

基于可压缩堆积模型,以全孔隙率为设计指标,提出了一种考虑成型过程和集料级配影响的透水混凝土配合比设计方法.该方法首先根据可压缩堆积模型挑选出干堆积密实度较高的级配集料,引入反映成型过程影响的比例因子λ建立了集料在透水混凝土中的堆积密实度与其干堆积密实度之间的关系,进而确定出单位体积透水混凝土的集料用量;然后根据集料用量和水灰比,计算得到透水混凝土的水泥浆体体积和水泥用量.对依据该方法设计的透水混凝土性能验证试验表明,实测全孔隙率与设计全孔隙率非常吻合,达到预设目标;透水混凝土强度随小粒径集料体积分数的变化趋势与集料干堆积密实度的相近,但是并非干堆积密实越高则强度越高,强度还受到集料粒径的影响.     

钢渣和石灰石粉对混凝土抗碳化性能的影响

为了探讨钢渣和石灰石粉对混凝土抗碳化性能的影响规律和机理,对混凝土的碳化深度、孔溶液的碱度、抗压强度和孔隙率进行了测定.结果显示,单掺钢渣或复掺钢渣与石灰石粉均会对混凝土的抗碳化性能产生不利的影响,其中复掺钢渣与石灰石粉的不利影响相对较小;钢渣和石灰石粉对混凝土硬化浆体孔溶液的碱度影响较小;单掺钢渣或复掺钢渣与石灰石粉均会降低混凝土的密实度,这是造成混凝土抗碳化性能下降的主要原因,其中复掺钢渣与石灰石粉对混凝土密实度的不利影响的程度较小.     

磨细钢渣对混凝土力学性能和耐久性影响的研究

基于钢渣的活性效应和微集料效应研究了不同掺量钢渣对混凝土抗压强度和抗折强度的影响,通过加速碳化试验和抗冻性试验探究了钢渣混凝土的抗碳化性能和抗冻性.采用X-CT技术探究了钢渣混凝土内部的孔结构.结果表明:掺加10%钢渣混凝土的抗压强度和抗折强度最大,掺加30%钢渣混凝土的抗压强度和抗折强度最小.当碳化到56 d时,掺加30%钢渣的混凝土的碳化深度已达12.5 mm;冻融循环到180 d,掺加30%钢渣混凝土的相对动弹性模量降至88.7%.     

碳酸化养护钢渣和造纸污泥制备人造集料

通过对钢渣和造纸污泥进行碳酸化养护制备人造集科.与碳酸化养护前相比,碳酸化养护后的集料中有较多的1～2μn颗粒状碳酸钙生成,并且试样结构致密,孔隙率低.通过这种方法制得碳酸化增重率15.74%、体积密度2.24 g/cm<'3>,平均峰值压力65.55 N的纯钢渣碳酸化集料和碳酸化增重率6.77%、体积密度1.54 g...     

基于正交试验的透水再生混凝土性能优化试验研究

透水混凝土在缓解城市内涝、噪音效应和热岛效应等方面具有广泛的应用前景,但多孔导致的强度偏低限制了其进一步推广应用。本文采用再生粗骨料和聚丙烯纤维配制高性能透水再生混凝土,设计五因素四水平正交试验,采用极差法分析水胶比、目标孔隙率、再生粗骨料取代率、粉煤灰掺量和聚丙烯纤维掺量对透水再生混凝土抗压强度、有效孔隙率、透水系数的影响规律。结果表明：透水再生混凝土抗压强度影响因素的主次顺序为目标孔隙率>再生粗骨料取代率>水胶比>聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量;透水再生混凝土抗压强度最大为48.26 MPa,此时透水系数为1.96 mm/s;随着目标孔隙率的提高抗压强度呈线性下降的趋势;40%再生粗骨料等质量取代天然粗骨料后,透水再生混凝土的抗压强度达到28.7 MPa,提高119.08%,透水系数增加9.44%;掺入0.11%体积掺量的聚丙烯纤维后透水再生混凝土的抗压强度达到27.4 MPa,提高幅度为10.48%,而且透水性能不会降低。研究结果可以为高性能透水再生混凝土的制备提供依据。     

净水功能型透水混凝土的组成设计研究

为净化雨水和补充地下水,设计了一类净水功能型偏高岭土基地聚合物透水混凝土。通过研究壳聚糖掺量、碱激发剂模数与碱当量对偏高岭土基地聚合物浆体力学、吸附特性的影响,制备了一种可用于透水混凝土的高吸附性浆体材料。基于此,进一步探讨了透水混凝土骨料堆积孔隙率、浆集比(P/A)等体积结构参数对其净水、透水与力学性能的影响。结果表明:随着壳聚糖掺量的增加,偏高岭土基地聚合物的强度呈先提高后降低的趋势,Pb²⁺的吸附量呈增大趋势;随着骨料堆积孔隙率的增大,透水混凝土的力学和净水性能均减弱,透水性增强;随着浆集比的增大,透水混凝土力学与净水性能增大,透水性减小。最终设计出净水、透水与力学性能协调的透水混凝土,其28 d抗压强度、透水系数和Pb²⁺去除率分别为20.1 MPa、0.67 cm/s和90.5%。     

钢渣及电石渣与废弃混凝土固化储存CO_2基本参数研究

对钢渣、电石渣、废弃混凝土等固体废弃物碳酸化固化储存温室气体二氧化碳(CO2)进行研究。实验从固体废弃物颗粒粒径、水分添加量等因素,考察碳酸化固化储存二氧化碳(CO2)的效果,并利用XRD、FTIR和SEM对反应机理进行分析。结果表明,固体废弃物颗粒粒径越小,二氧化碳(CO2)固化效率越高。水分添加量过低或过高均不利于碳酸化反应的进行,适宜的水分添加量为4kg/kg。XRD和FTIR分析表明,固体废弃物中的大量的CH、硅酸三钙(C3S)和氧化钙(CaO)转化为碳酸钙(CaCO3),以达到固化储存二氧化碳(CO2)的效果。SEM实验结果表明,经碳酸化处理后固体废弃物颗粒表面生成颗粒状的晶体物质。电石渣,钢渣及废弃混凝土对二氧化碳(CO2)固化效率分别为81%,76%和49%;每千克电石渣,钢渣及废弃混凝土分别可以固化二氧化碳(CO2)气体0.094kg,0.088kg及0.057kg。     

碳酸化预养护钢渣制备钢渣水泥的性能试验研究

应用碳酸化技术对比表面积287m2/kg的钢渣粗粉进行预养护,从而制备大掺量钢渣水泥,并对其性能进行了试验研究。试验结果表明,碳酸化钢渣的fCaO含量降低,水化活性提高。碳酸化预养护钢渣较未碳酸化的钢渣制备的钢渣水泥强度及安定性有显著提高;钢渣水泥的密度、比表面积、标准稠度用水量和凝结时间等基本物理量与碳酸化钢渣粗粉的掺入量有关;在满足水泥强度和压蒸安定性的条件下,碳酸化钢渣粗粉的掺量可达50%。     

固体废弃物作集料对混凝土氯离子传输性质的影响

采用再生集料、钢渣作集料,研究了集料种类及体积掺量对不同胶凝材料组成配制混凝土氯离子传输行为的影响。研究发现,随集料体积掺量的增加,不同胶凝材料组成配制普通集料混凝土和钢渣集料混凝土的氯离子迁移系数先减小后增大,在集料体积掺量为45%时达到最小值;再生集料混凝土的氯离子迁移系数逐渐增大。但钢渣集料替代普通集料并未对混凝土抗氯离子渗透性能产生明显影响。在不同胶凝体系中,掺合料的掺入显著降低了混凝土的氯离子迁移系数,其中矿粉的效果优于粉煤灰。     

钢渣作为混凝土掺合料的可行性研究

适量掺加矿物掺合料可以降低混凝土结构的孔隙率,提高水化产物的致密性,有效降低氯离子的渗透性,提高混凝土的使用寿命.本文主要研究了钢渣作为掺合料单掺或复掺对混凝土Cl-渗透性能及力学性能的影响,并分析探讨了其影响机理.结果表明:一定量的钢渣和粉煤灰复掺可以较好的提高混凝土抗压强度;随着钢渣掺量的增加,混凝土坍落度降低,抗氯离子渗透性能逐渐下降;钢渣与粉煤灰复掺时,混凝土抗氯离子渗透性能增加;大掺量(钢渣、粉煤灰掺量50％)掺合料可以提高混凝土抗氯离子渗透性能.