透水混凝土路面结构层孔隙堵塞机理试验研究

利用透明聚丙烯酸钠小球代替透水混凝土粗集料,对堵塞颗粒在地表径流作用下进入透水混凝土内部孔隙造成的堵塞过程进行了图像分析研究,并采用控制变量法分别研究了透水混凝土孔隙率、水平径流速度、渗流速度、堵塞颗粒级配对堵塞过程的影响。结果显示:堵塞过程经历了快速堵塞、堵塞恢复、缓慢堵塞和稳定堵塞4个阶段;孔隙率和堵塞颗粒级配对堵塞发展速度的影响较为明显;孔隙率、水平径流速度、渗流速度和堵塞颗粒级配都对各粒径堵塞颗粒的最终分布有一定影响。该研究结果对透水混凝土路面的养护有一定的参考价值。     

雨水径流条件对陶瓷透水砖快速堵塞的影响

利用自行研制的透水砖雨水径流快速堵塞模拟装置,分别研究了雨水径流中颗粒浓度、颗粒粒径和径流速度对陶瓷透水砖渗透系数的影响。试验结果表明:在雨水径流颗粒粒径为10~150μm的条件下,堵塞过程主要经历快速堵塞、局部波动和渐进堵塞三个阶段。雨水径流中的颗粒浓度和粒径分布是影响陶瓷透水砖快速堵塞的主要因素。在颗粒浓度为200~1000 mg/L的条件下,随着颗粒浓度的增大,透水砖堵塞过程延缓、程度变轻;随着颗粒粒径的增大,堵塞特性相反。雨水径流流速是影响陶瓷透水砖快速堵塞的次要因素。当径流流速从1.5 cm/s增加到6.5cm/s时,堵塞过程变慢,但不显著影响最终堵塞的程度。应结合当地雨水径流颗粒粒径范围,选用合适规格的陶瓷透水砖。     

透水混凝土抗堵塞性能影响因素研究

该文研究了影响透水混凝土抗堵塞性能的因素,采用简易的变水头的透水仪,往透水混凝土试块表面加堵塞剂,来模拟透水混凝土被快速堵塞的过程。实验采用控制变量法,分别研究了透水混凝土的堵塞物粒径、设计孔隙率、水灰比和浆体扩展度等因素对透水混凝土堵塞情况的影响。通过加入堵塞剂的次数(质量)与透水系数衰减曲线的关系,堵塞剂滞留在试件表面的质量,清洗后透水混凝土透水系数的恢复情况来系统评价透水混凝土的抗堵塞性能。实验结果对透水混凝土的抗堵塞研究具有较强意义。     

透水混凝土路面堵塞对径流水质控制影响试验研究

透水混凝土铺装对雨水径流水质控制有显著效果,但随着使用时间的延长,铺装系统中的路面堵塞会越来越严重,水质处理能力也随之下降。试验表明,在一年重现期下,没有堵塞的透水混凝土路面对SS、COD、TN、TP、Cu的去除率分别是47%、40%、37%、43%、43%。当透水混凝土路面的堵塞率达到70%时,SS、COD、TN、TP、Cu的去除率分别下降到33%、27%、33%、34%、37%。随着透水混凝土路面的堵塞率的不断增大,其对径流中常见污染物的控制作用持续减弱。结果揭示了堵塞对径流水质控制的作用及变化,为透水混凝土铺装在海绵城市的建设过程中的应用及维护对策提供了技术支撑。     

陶瓷透水砖堵塞及其控制方法研究

针对陶瓷透水砖在应用中广泛存在的堵塞问题,利用自行研发的透水砖雨水径流堵塞实时模拟装置,分别采用自来水和模拟雨水,进行透水砖堵塞试验以及应用3种清洁方式恢复透水砖透水性能试验。在相同径流水量和径流水深条件下,透水砖堵塞主要归结于雨水径流中的颗粒物质在砖表面和内部被截留。堵塞过程分为快速堵塞、回升波动和平稳堵塞3个阶段。根据颗粒物质进入透水砖内部的位置,堵塞可分为表面堵塞和内部堵塞。透水砖表面截留的颗粒质量大于内部截留量,被截留的大部分颗粒粒径<50μm。负压反冲洗、高压水枪冲洗、表面清扫对透水砖透水系数的恢复率分别为76.80%、46.43%、40.52%,三者基本均能完全去除透水砖表面截留颗粒,但后两者无法去除透水砖内部截留颗粒,因此推荐采用负压反冲洗方式控制陶瓷透水砖堵塞。     

透水混凝土抗堵塞性能研究

采用自制变水头试验装置测试混凝土的透水系数,分析了空隙率与透水系数的关系。通过设计堵塞试验,研究了不同粒径堵塞物对混凝土堵塞的影响规律及具有黏性的黄泥对混凝土的堵塞进程。结果表明:空隙率与透水系数间存在高度的线性关系;当面临同样尺寸的堵塞物时,不同空隙率混凝土的抗堵塞能力存在差异,15%空隙率混凝土的堵塞物敏感粒径为0.15～0.3 mm、0.3～0.6 mm,20%、25%空隙率混凝土的堵塞物敏感粒径为0.3～0.6 mm、0.6～1.18 mm;全级配砂砾对不同空隙率的混凝土堵塞都较严重,黄泥等具有黏性的堵塞物会导致透水混凝土的快速堵塞。     

透水混凝土孔隙堵塞影响因素分析

城市不透水面积越来越大,降雨往往汇入雨水管网流出城市,由此给城市带来了一系列生态问题。透水混凝土路面孔隙率大,能够收集、储存部分雨水,在一定程度上缓解城市排水压力。但透水混凝土面临堵塞问题,使用几年后渗透性严重降低,本文对透水混凝土堵塞影响因素进行分析。     

玉溪市海绵工程透水砖堵塞规律研究

为研究分析透水砖堵塞规律,采用配制合成的雨水径流模拟透水砖的堵塞过程,考察了透水砖初始透水系数、透水柱进水水位高度及堵塞溶液SS浓度对透水砖透水系数的影响。实验结果表明,透水砖堵塞过程分为快速堵塞、小幅恢复和慢速堵塞三个阶段,透水砖初始透水系数较大、透水柱进水水位较高、堵塞溶液SS浓度较低时,透水砖堵塞相对缓慢;经过长时间堵塞,透水砖最终透水系数相近。研究透水砖的堵塞规律,对透水砖在海绵城市建设中的推广使用具有一定的意义。     

透水再生混凝土抗压及耐磨性能试验研究

为了探讨再生混凝土粗骨料取代率、水灰比对透水混凝土路用性能的影响,开展了透水再生混凝土孔隙率、立方体抗压强度及耐磨性能的试验研究。试验结果表明,水灰比及再生混凝土粗骨料取代率对三者均有着一定程度的影响;水灰比增大会增加透水再生混凝土的总孔隙率及有效孔隙率,但会降低立方体抗压强度及耐磨性能;再生混凝土粗骨料取代率增加会导致透水再生混凝土总孔隙及有效孔隙率的增大,但会造成立方体抗压强度及耐磨性能的降低;透水再生混凝土的立方体抗压强度与有效孔隙率呈幂函数关系,耐磨性能(单位面积上的质量损失)与有效孔隙率、立方体抗压强度也呈幂函数关系,且相关性较好,可作为各性能指标相互关系的估算式。     

憎水剂对透水混凝土抗堵塞性能及透水性能的影响研究

为探究憎水剂SHP60对透水混凝土抗堵塞性能的影响及作用机理,采用水滴润湿边角试验观测SHP60对材料憎水性影响;通过SEM观察冲水前后试件的孔隙及颗粒形状变化;研究了SHP60掺量对透水混凝土初始孔隙率及使用过程中抗堵塞性能的影响,优选最佳SHP60掺量。结果表明：SHP60使材料水滴润湿边角增大2倍左右,使材料具有憎水性;SHP60对透水混凝土抗堵塞性能由对初始透水能力的削弱和对使用过程中透水能力的增强耦合。优先考虑透水性能的提高,其次考虑抗压强度条件下,SHP60最佳掺量为透水混凝土配合比干料质量的0.35%。     

透水混凝土的试验研究

研究了水灰比、孔隙率及道路粉尘粒径对透水混凝土强度、透水性、抗堵塞等性能的影响。研究结果表明:随着水灰比的增大,透水混凝土的抗压强度呈先增大后减小的趋势,且孔隙率逐渐减小;随着目标孔隙率的增大,透水混凝土的透水系数逐渐增大,但抗压强度逐渐减小;0.6～1.18 mm范围内的粉尘粒径对透水混凝土的透水性能影响最大,是造成透水混凝土堵塞的主要原因。     

基于HCSS模型的透水混凝土三维重构研究

通过对HCSS模型(Hard Core Soft Shell Model)的优化,重构了透水混凝土骨料-浆体-孔隙三维结构,研究了基本配合比参数对透水混凝土浆体厚度和连通孔隙率的影响。结果表明:随着水泥用量、用水量的提高或骨料粒径的减小,透水混凝土中骨料表面浆体层厚度增大、连通孔隙率降低;在透水混凝土配合比相同的情况下,提高模型中透水混凝土的表观密度将导致模型中的细颗粒增多,浆体厚度层减小;模拟中可能存在部分颗粒悬浮于三维模型空间,导致重构的孔隙很少出现封闭孔,造成模拟结果比实测连通孔隙率的高估。     

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.     

基于正交试验的矿物掺合料透水混凝土性能研究

在透水混凝土中掺入硅灰和矿粉,设计了四因素四水平正交试验,采用极差法分析了目标孔隙率、水胶比、硅灰掺量、矿粉掺量对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响,并对其微观形貌进行了分析。结果表明：各因素对透水混凝土抗压强度和透水性能影响的大小顺序为目标孔隙率>水胶比>硅灰掺量>矿粉掺量;透水混凝土的抗压强度和透水系数之间呈负相关关系;微观分析发现,未掺硅灰、矿粉的透水混凝土微观结构存在明显孔洞,硅灰或矿粉的掺入可以对孔洞进行有效填充,在一定程度上减少了孔隙数量,可改善透水混凝土的综合性能。     

基于透水混凝土在海绵城市建设应用研究

由于城市环境的恶化及自然灾害的影响。因此结合透水混凝土的优点,对海绵城市的建设具有现实意义。结合淮河西路路面工程,通过理论分析、现场勘察和现场试验对透水混凝土的特点进行研究,对透水混凝土的影响因素进行深入分析,得到结论如下。(1)基于透水混凝土的特性理论,研究了淮海西路非机动车道路面透水混凝土的施工工艺。(2)通过对透水混凝土的试验,进行透水混凝土的水灰比、孔隙率和粉尘粒径的研究,优化了透水混凝土的施工。(3)研究了透水混凝土的水灰比与孔隙率、孔隙率与混凝土抗压特性、粉尘粒径与透水性能的关系,充分研究了透水混凝土的透水、蓄水和环保的特性,对于海绵城市的建设具有较强的推动作用。     

饱和泥浆法透水混凝土抗堵性试验研究

以表观填隙系数为主要控制指标制备了不同强度等级的透水混凝土,分析了透水指标与连通孔隙率的关系.采用黄泛区粉土饱和泥浆作为堵塞介质,测定了预定次数堵塞(淋泥-晾干)循环后的各项透水指标,评价了饱和泥浆对透水混凝土抗堵塞性能的影响.结果表明:透水混凝土各项透水指标与连通孔隙率密切相关;当体系水灰(胶)比为0.24、表观填隙...     

钢渣透水混凝土路面数值模拟及结构设计分析

基于静态力学试验测定钢渣透水混凝土的孔隙率、抗压强度以及弹性模量之间相关性,将透水混凝土路面孔隙分成上、中、下三层,采用ABAQUS软件建模,以迁安市某市政道路为背景,分析不同孔隙率和不同面层厚度下主应力变化情况,并研究了不同降水条件下透水混凝土孔隙率和面层厚度的选择要求。分析结果表明：钢渣透水混凝土材料抗压强度与孔隙率之间具有线性相关系,而弹性模量和普通混凝土一样符合受立方体抗压强度影响的规律,但相比较普通的混凝土偏小;钢渣透水混凝土路面结构设计厚度需要最大主应力满足抗折强度以及透水层的总厚度满足透水所需厚度,对于该路段最合理最经济的路面结构层钢渣透水混凝土孔隙率为17%,厚度为22 cm;而当降水条件发生变化时,在不同降水条件下都存在一个理想路面结构层厚度和透水混凝土孔隙率。     

透水混凝土渗透性能及堵塞研究综述

简要介绍了透水混凝土的应用背景,归纳分析了透水混凝土孔隙结构以及渗透能力研究国内外进展,总结了透水混凝土孔隙堵塞研究近年来的成果,提出透水混凝土路面渗透性能具体养护方案,并对透水混凝土未来发展做出展望。     

基于正交试验的再生骨料透水混凝土性能影响研究

利用再生骨料制备透水混凝土,分析多因素对再生骨料透水混凝土性能的影响,基于正交试验设计对再生骨料透水混凝土的基本物理性能进行试验和分析,研究了不同水平下目标孔隙率、水胶比、矿物掺合料掺量等因素对再生骨料透水混凝土有效孔隙率、28 d抗压强度和透水系数等性能的影响,并通过拟合28 d抗压强度与透水系数试验数据的相关关系,研究建立了两者的线性预测模型。结果表明:各因素对再生骨料透水混凝土的28 d抗压强度和透水系数影响的综合排序为:目标孔隙率>水胶比>矿物掺合料掺量;再生骨料透水混凝土的28 d抗压强度和透水系数呈反相关的线性关系,其线性回归模型可用于实际工程的预测。     

海绵城市建设中的透水混凝土性能及应用效果

海绵城市面源雨水主要通过透水介质材料渗透,达到解决城市内涝、积水问题的目的,渗透是海绵城市建设的第一步,随着海绵城市的发展,透水混凝土、透水砖、透水EPDM、透水介质土等得到大量应用。为此,对透水混凝土的水胶比、添加剂、孔隙率与透水性进行了试验,得到了满足设计条件的最佳配合比,并应用于玉溪海绵城市建设中。在人行道和车行道施工中整体成型质量好,克服了透水混凝土掉粒等质量问题,并通过对粗骨料石子进行染色配制出彩色透水混凝土,同时满足了景观和透水性要求。