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。     

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。     

多因素对再生骨料透水混凝土性能的影响及其协同优化研究

研究了骨料级配、水灰比、砂率、设计孔隙率、胶骨比等因素对再生骨料透水混凝土透水系数、抗压强度与弯拉强度的影响;并通过改变水泥品种、添加增强剂、电炉渣与再生骨料复配等方式协同优化再生骨料透水混凝土透水性能、力学性能、抗冻性能、路用性能。结果表明:再生骨料透水混凝土抗压强度和透水性能影响因素主次顺序均为:设计孔隙率>骨料级配>砂率>水灰比;建议再生骨料透水混凝土设计孔隙率为10%~20%,水灰比为0.29~0.32,砂率控制在5%~10%,胶骨比为0.29;采用电炉渣可以大幅提升透水混凝土的力学性能和耐磨性能,但其透水性和抗冻性相差不大。     

多尺寸纤维透水混凝土性能试验研究

采用尺寸分别为6 mm、12 mm、20 mm的玄武岩纤维和聚丙烯纤维对粗骨料粒径为5~10 mm和10~20 mm的透水混凝土的透水系数、孔隙率、抗压强度、抗折强度以及冻融耐久性变化规律进行了分析,并与普通透水混凝土进行了对比。结果表明,纤维的掺入以及纤维尺寸的递增能够提升透水混凝土的力学性能和冻融耐久性;透水混凝土的透水性能、力学性能和冻融耐久性均随着骨料粒径的增大而增加;玄武岩纤维在增强透水混凝土性能方面优于聚丙烯纤维;尺寸为12 mm的玄武岩纤维和粒径为10~20 mm的骨料更适用于改善透水混凝土的性能。     

充盈指数对透水混凝土性能的影响研究

采用2.36～4.75、4.75～9.5、9.5～13.2 mm这3种单一粒级碎石作为粗骨料,分别制备了0.8、0.9、1.0、1.1、1.2这5个充盈指数的透水混凝土,研究了充盈指数对不同粒级的透水混凝土力学性能和透水性能的影响规律。结果表明:随着透水混凝土充盈指数增大,其抗压与抗折强度增大,而孔隙率和透水系数则减小;在同等充盈指数下,粗骨料粒径越小,其抗压与抗折强度越大,而孔隙率和透水系数则越小,同时回归出的线性方程表明了不同充盈指数下各粒径粗骨料对透水混凝土力学性能与透水性能的影响差异规律;综合考虑后认为制备透水混凝土时充盈指数为应设定为0.9。对透水混凝土配合比设计和实际工程应用有一定的指导意义。     

轻骨料透水混凝土的研究

用粘土陶粒作为粗骨料、膨胀珍珠岩作为细骨料和其他胶凝材料(水泥和粉煤灰)通过人工搅拌的方法配制轻骨料透水混凝土,研究不同的水泥、粉煤灰和细轻骨料用量对混凝土抗压强度、孔隙率、透水系数、pH值及表观密度等性能的影响。结果表明,随着水泥、粉煤灰和细轻骨料用量的增加,轻骨料透水混凝土的强度增加、表观密度增大,而孔隙率、透水系数会降低,pH值变化不大。     

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。     

透水混凝土配合比参数选择及设计方法研究

在透水混凝土的配合比设计中引入骨料级配与粒径、体积砂率两个参数,并研究设计孔隙率、骨料级配与粒径、体积砂率对透水混凝土性能的影响。结果表明:设计孔隙率与透水系数存在指数函数关系;骨料级配与粒径对混凝土的强度及透水性能影响较大;适量体积砂子的掺入能提高混凝土的强度而不降低其透水性能,且体积砂率的大小取决于水泥用量及骨料级配与粒径;以设计孔隙率、水胶比、骨料粒径与级配、体积砂率为参数的透水混凝土配合比设计方法能够有效的指导透水混凝土的配合比设计。     

再生骨料透水混凝土在道路工程中的应用研究

结合某生态公园道路工程需求,以水胶比、硅灰掺量及再生骨料级配为参数,探究了不同参数对再生骨料透水混凝土力学性能和透水性能的影响。结果表明,当水胶比为0.28时,再生骨料透水混凝土抗压强度和抗折强度达到最大,分别为21.93MPa和2.02MPa;而当水胶比为0.30时,透水系数达到最大值2.37mm/s;硅灰掺量≤10%时,增加硅灰掺量能够改善再生骨料透水混凝土的抗压强度和抗折强度,而透水系数和有效孔隙率均随着硅灰掺量的增加而逐渐减;当5~10mm粒径再生骨料与10~15mm粒径再生骨料质量比为3∶1时,再生骨料透水混凝土综合性能最优;考虑实际工程需求,最终选用T8组配合比作为某生态公园透水混凝土路面的配合比进行施工。     

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。     

再生骨料品质对透水混凝土性能的影响

再生骨料作为透水混凝土多孔结构的骨架,其压碎指标、骨料粒径与级配、微粉含量等指标对透水混凝土的强度和透水性有着很大的影响。论本为研究再生骨料品质对透水混凝土性能的影响,选用了不同性能的再生骨料,对以上性能指标进行考察,结果表明:当骨料压碎值为 10.4 % 时,抗压强度达到最大,为 29.1 MPa;骨料粒径对透水混凝土抗压强度和透水性能影响较大,取粒径范围为 4.75～9.50 mm 为宜;对于骨料级配,在骨料粒径 4.75～9.50 mm:9.50～16.0 mm 为 8∶2 时为最优级配;对于微粉含量,则应控制在 8 % 左右为宜。     

再生骨料透水混凝土力学性能的影响因素研究

试验研究了连通孔隙率、聚丙烯纤维、聚合物乳液、颜料及增强料对再生骨料透水混凝土力学性能的影响,结果表明:连通孔隙率越高,透水混凝土强度越低;聚丙烯纤维对再生骨料透水混凝土的抗压强度有一定的提高作用,但是对弯拉强度提高不明显;采用的聚合物乳液降低了再生骨料透水混凝土的抗压强度,对弯拉强度有略微的提高作用;采用的无机增强料对再生骨料透水混凝土的28d抗压强度和弯拉强度提高20%左右;无机颜料对混凝土的强度影响不大;再生骨料透水混凝土可以达到《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135-2009中透水系数、连续孔隙率、抗压强度、弯拉强度的性能要求。     

掺碎石陶粒多孔混凝土基本性能试验研究

以黏土陶粒、碎石、水泥、Zs-1外加剂等为主要原料,制备了一种高性能陶粒多孔混凝土,通过试验分析了骨料粒径、碎石掺量对陶粒多孔混凝土孔隙率、透水系数、强度等性能的影响,并对其破坏形态、破坏机理进行了分析。结果表明:纯陶粒骨料多孔混凝土的孔隙率为23%~27%,透水系数为6.3~7.1,强度为1~3 MPa在不显著降低孔隙性能的前提下,掺入碎石能有效提高其强度至15 MPa以上;多孔混凝土的强度和孔隙率随骨料粒径的增大而小幅提高,且碎石掺量越大提高效果愈明显。与纯陶粒混凝土相比,碎石掺量为40%~60%、骨料粒径为20~25 mm时,多孔混凝土的强度提高了7倍,而孔隙率仅仅降低了4.2%,此时混凝土基本性能相对最优。     

偏高岭土对透水混凝土性能的影响分析

选用偏高岭土取代水泥并分别选取不同尺寸的单一粒径碎石作为粗骨料制备透水混凝土，通过改变偏高岭土取代率以及粗骨料尺寸，对透水混凝土的孔隙率、渗透性、力学性能（抗压强度与抗折强度）和劈拉强度进行了试验测定，探究了偏高岭土的掺入和骨料尺寸对透水混凝土性能的影响，确定了偏高岭土与骨料的最佳掺配参数。当偏高岭土取代率为15%，且所选取粗骨料粒径为12.5 mm时，所制备透水混凝土性能最优，7、28 d抗压强度分别为30.67 MPa和40.96 MPa;7、28 d劈拉强度分别为3.21 MPa和3.65 MPa。结果表明，骨料尺寸对透水混凝土的影响最大，骨料尺寸越大，孔隙率与渗透率越高，但强度越低；偏高岭土的掺入可以有效提高透水混凝土的力学性能和劈拉强度，但对孔隙率和渗透率有负面影响。综合考虑，以偏高岭土取代水泥制备透水混凝土，不仅更加环保经济，且具有更加优异的力学性能。     

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。     

再生粗骨料透水混凝土制备工艺及配合比优化研究

针对再生骨料透水混凝土特点,对其制备工艺进行了试验研究,采用正交试验分析了设计孔隙率、骨料粒径、水胶比、砂率等因素对透水混凝土性能的影响。结果表明,采用水泥裹石法和人工锤捣成型,透水混凝土强度和透水性能有较好的协调性;各因素对透水混凝土抗压强度的影响顺序为:设计孔隙率砂率水胶比再生粗骨料级配,对透水系数的影响顺序为:设计孔隙率再生粗骨料级配砂率水胶比。     

水灰比和骨料级配对透水混凝土性能影响的试验研究

水灰比和骨料级配的改变对透水混凝土性能的影响效果十分明显，二者作为透水混凝土的基本配合比影响因素，主要研究了不同水灰比和不同骨料级配对透水混凝土性能的影响。采用体积法进行透水混凝土基准配合比设计，通过分析不同因素对物理性能、力学性能和透水性能的影响，结果表明：在同一骨料级配下，连续孔隙率和透水系数随着水灰比的增大而减小，抗压强度先增大后减小；在同一水灰比下，单一骨料级配透水系数和连续孔隙率较大。在混合级配中随着9～14.5 mm粒径骨料占比的增加，透水混凝土的连续孔隙率和透水系数均表现为下降趋势，而抗压强度表现为先增加后减小。并通过数据拟合分析了连续孔隙率、抗压强度和透水系数三者之间的关系。     

无砂大孔生态混凝土应用性能试验研究

采用正交法试验分析了水灰比、水泥用量和骨料级配三个配合比因素对无砂大孔生态混凝土抗压强度、连通孔隙率、沉浆面积率的影响。结果表明:骨料级配和水泥用量是影响这三个应用性能技术指标的重要因素。用骨料级配为10~20mm的碎石作粗骨料,水泥用量为150kg/m3和水灰比为0.40进行配合比设计,可使无砂大孔生态混凝土获得良好的工程应用性能。试验表明用骨料级配为5~15mm的碎石作粗骨料,水泥用量为150kg/m3和水灰比为0.35进行配合比设计,可使无砂大孔生态混凝土获得较好的耐久性能。     

利用建筑垃圾再生骨料制备透水路面砖的性能研究

试验分析了建筑拆除垃圾再生骨料的性能特点,并进行了再生骨料透水路面砖性能主要影响因素的研究。结果表明,透水路面砖的劈裂抗拉强度会随着水泥用量的增加先提高后趋于稳定,会随着水灰比的增大而先增加后降低;透水路面砖的透水性能主要受水灰比和骨料级配影响,并会随着级配再生粗骨料的增加而增大;适宜水泥用量为16%,适宜水灰比为0.4,适宜再生粗骨料级配用量占比为80%。     

透水混凝土的研究与应用

通过优选原材料,研究了水灰比、骨料和胶凝材料对透水混凝土的抗压强度、透水系数、孔隙率影响规律,分析了强度和透水性能的关系和强度增长规律.并结合实际需要进行了工程应用,阐述了透水混凝土的生产工艺及施工过程.