大孔生態(tài)混凝土

大孔生態(tài)混凝土

大孔生態(tài)混凝土實驗研究汲博生青島理工大學2013-12-01透水混凝土及其排水系統(tǒng)設(shè)計與研究王海萍安徽理工大學2014-06-01多孔生態(tài)混凝土的制備與性能研究顏小波濟南大學

2013-06-01無砂大孔生態(tài)混凝土的技術(shù)性質(zhì)試驗分析邢振賢華北水利水電學院2011-04-22無砂大孔生態(tài)混凝土試驗研究曾培玲四川理工學院2012-10-27無砂大孔混凝土生態(tài)護坡現(xiàn)場試驗研究楠謝琰華北水利水電學院2013-04-27現(xiàn)代城市的地表不斷被鋼筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆蓋,普通混凝土鋪裝的道路給人們的出行及商品的流通帶來了極大的方便,提高了生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量。但是普通混凝土路面缺乏吸收熱量和滲透雨水的能力,造成地下水位下降、洪水泛濫,并給車輛和行人通行的舒適性和安全性帶來了一定的影響。所以透水性混凝土的研究和開發(fā)是十分必要的。

國內(nèi)外道路用透水性混凝土研究現(xiàn)狀

國外在生態(tài)混凝土方面的研究較早。據(jù)文獻中記載年在英國建造二棟房子的時候,在很難取得細骨料的情況下,開發(fā)了不含細骨料混凝土一下。在美國同,透水混凝土一般不含細骨料,稱為無砂混凝土。關(guān)于生態(tài)混凝土的研究始于年,厄應(yīng)用了使用輕量骨料的透水性混凝土,有效地發(fā)揮了其絕熱性及透水性并進行了報導。在日本岡,上世紀八十年代初,生態(tài)混凝土只在少數(shù)的私營企業(yè)中得到了實際的應(yīng)用即小澤混凝土株的二次產(chǎn)品制造商滲透。匯水混凝土、佐藤道路株與鋪路相關(guān)聯(lián)一方法、亞洲產(chǎn)業(yè)株的傾斜面保護方法。我國在這方面的研究起步較晚,但也進行過一些開創(chuàng)性的研究。例如同濟大學陳志山研究了大孔透水性混凝土的凈水機理以及其處理生活污水技術(shù)。大孔生態(tài)混凝土的制備技術(shù)孔隙率是大孔生態(tài)混凝土的關(guān)鍵指標和影響其各項技術(shù)性能的主要因素，這與以強度設(shè)計為主的普通混凝土配合比設(shè)計存在很大的差別。配合比設(shè)計主要參數(shù)確定（1）在緊密堆積狀態(tài)下粗骨料的空隙率及用量（2）目標孔隙率（3）水灰比

孔生態(tài)混凝土是由一系列連續(xù)孔隙和以硬化水泥層包裹的粗骨料為骨架

孔隙骨架孔隙結(jié)構(gòu)，有著良好的透水透氣效果，水與空氣能夠很容易通過或存在于其連續(xù)通道內(nèi)。有很好的生態(tài)和環(huán)境效益，在路面工程，生態(tài)護坡，城市噪音隔斷設(shè)施，及人造珊瑚和污水凈化處理等多方面有著很好應(yīng)用前景，對人類社會的可持續(xù)發(fā)展有著深遠的意義。

國內(nèi)對大孔生態(tài)混凝土的研究時間不長，實際應(yīng)用的工程也不是很多，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國家將會逐步重視這類新型有利環(huán)保的多功能建筑材料的開發(fā)和應(yīng)用。

本課題研究的主要內(nèi)容1、尋求適合輕型交通并滿足強度要求的道路用透水混凝土的配方2、用于道路工程的透水性混凝土使用功能的研究3、透水性混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工工法的研究試塊的制作

影響配合比的主要因素

透水混凝土的骨料粒徑按照相關(guān)的規(guī)范的要求的適宜范圍為2.4-32.2mm,透水性混凝土我們通常將孔隙率設(shè)定在10%-20%的范圍內(nèi)。透水性混凝土的配置過程中我們所用的水泥一般在300-500Kg/m3以內(nèi)為宜。最佳水膠比通常取0.25-0.35。透水系數(shù)測試

正交實驗分析方法

影響透水混凝土透水系數(shù)的的因素的重要性從大到小排列順序為：骨料粒徑水膠比設(shè)計孔隙率水泥用量粉煤灰摻量。

結(jié)果與討論

水膠比對透水混凝土抗壓強度和透水系數(shù)的影響透水性混凝土的強度隨著水膠比的增大，先是增大，然后又減小。而對于透水系數(shù)則隨著水膠比的增大而減小。這是因為當水膠比較小時，透水混凝土內(nèi)部的水泥衆(zhòng)也比較少，流動性很小，添加減水劑改善了工作性，但是太少的水泥楽體不能使粗骨料均勾的包裹著。于是粗骨料之間的粘結(jié)力就會比較小，影響了強度。但是同時也不能過大，太大則會使強度變小是由于水泥菜太多都流向了底部，使上面的粗骨料的楽體較少，粘結(jié)力相應(yīng)的也會變小，因而強度就會下降，當水膠比為0.28時，對應(yīng)的抗壓強度達到峰值。因為此時形成的水泥楽的量正好將粗骨料包裹著，形成一層均勻的薄膜，此時粗骨料之間形成最大的結(jié)合點，強度達到了最大。對于透水系數(shù)，跟整個結(jié)構(gòu)中的膠凝材料的含量有著很明顯的關(guān)系。水膠比相對比較大的時候，內(nèi)部還有的膠凝材料就會變多大。較多的膠凝材料堵住了一些空隙，剩下空隙就相應(yīng)的變，因而透水系數(shù)也會變小。故透水性混凝土的透水系數(shù)隨著水膠比的變大而變小。骨料粒徑對透水混凝土抗壓強度和透水系數(shù)的影響

透水混凝土的抗壓強度是隨著加入的粗骨料的粒徑的增大而逐漸減小的，這是因為粒徑越小，單位體積的透水性混凝土的表面積就越大，這就會使得單位體積的透水性混凝土與膠結(jié)材料的接觸面積變大，與膠凝材料的粘結(jié)力就會增加，透水性混凝土的強度在很大的程度上是通過膠凝材料發(fā)揮作用的。膠凝材料的增加就意味著粗骨料與膠凝材料直接被了一體，并且強度也得到了提升。對于透水系數(shù)，當粒徑比較小時，粗集料之間堆積的空隙就會比較小，自然透水系數(shù)也不會大；當粒徑比較大時，粗集料之間的空隙比較大，然而比較的的空隙就會使水泥衆(zhòng)體比較容易將其填充，將會堵塞空隙，使有效空隙變小，使水不能很好的流出，因此透水系數(shù)就會受到影響；當粒徑為9.5-13.2mm時，有效空隙達到了最大值，透水系數(shù)也會達到最大值。目標孔隙率對透水混凝土抗壓強度和透水系數(shù)的影響透水性混凝土具有著獨特的生態(tài)效益，而這些好處最主要的還是因為它的內(nèi)部含有大量的空隙，透水混凝土的抗壓強度是隨著孔隙的增多而變小的；相反，透水系數(shù)的規(guī)律是隨著孔隙的增多而變大的。這些都與透水混凝土內(nèi)部的構(gòu)造原理有關(guān)系。由于空隙的存在，內(nèi)部不是密實的。強度主要由粗骨料和膠凝材料之間的粘結(jié)力決定的，在骨料粒徑定好了的情況下，膠凝材料與粗骨料連接的面積越大，強度就會越大。同時空隙就會越小，引起透水系數(shù)值得下降。而透水系數(shù)的值會隨著孔隙的變多而變大的。因為孔隙率增大后相應(yīng)的供水流出的有效空隙就會增加，這就會使透水系數(shù)增加。透水混凝土路面排水系統(tǒng)的設(shè)計排水基層排水系統(tǒng)利用透水性材料，比如透水性混凝土，做面層和基層，使路面的積水透過基層和面層直接流入到結(jié)構(gòu)的內(nèi)，然后再排水基層設(shè)置了隔離層，隔離層的材料一定要足夠的防水并且能夠有足夠的耐久性和穩(wěn)定性，否則水會透過面層，一直下滲到底基層或路基，那么道路的使用壽命就會受到影響。再加上被水浸透了的底基層或路基中的細粒土也會反過來隨著漫過的污水水位的上移極大的對排水基層進行了腐蝕。所以為了防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，我們會選擇耐用的分離層，堵住兩邊的水的互相流動，使他們分成兩個部分。這樣進入排水基層的水，就只能按照之前設(shè)定好的方向流動，將其流到指定的地方，比如設(shè)定好的盲溝、集水溝等等，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)見下圖圖，圖。排水塑層排水系統(tǒng)地設(shè)計原理是為了防止地下水和雨水進行流通，相互污染，設(shè)置中間的墊層是為了欄住地下的水，旁邊的水溝是對地上的雨水進行一個導流。結(jié)論與展望

1透水混凝土的強度和透水系數(shù)彼此之間是此消彼長的關(guān)系，現(xiàn)在透水混凝土的普及面臨的主要問題是強度的問題，要側(cè)重于在透水系數(shù)滿足要求的前提下盡可能的提高強度。在配制的過程中要兼顧兩方面的性能要求，選擇合適的材料配合比，即最佳配合比。2.透水混凝土的制作工藝與普通混凝土不同，在攪拌、成型、養(yǎng)護的過程中不能一味的按照普通混凝土的制作工藝操作，尤其是在成型過程中，不能將透水混凝土試塊放在震動臺上進行成型，否則會出現(xiàn)漿體下沉出現(xiàn)封底酌現(xiàn)象，不能更好的透水。3.體積法運用于計算透水性混凝土配合比是可行的。4.運用正交分析法找出了最佳配合比，論證了正交分析法的便利性。影響透水混凝土強度的各個因素的顯著性排序為：骨料粒徑〉水膠比水泥用量設(shè)計孔隙率粉煤灰摻量，影響透水混凝土透水系數(shù)的顯著性排序為：骨料粒徑水膠比設(shè)計孔隙率水泥用量粉煤灰摻量。5透水性混凝土的排水系統(tǒng)設(shè)置要水在墊層或基層進行收集，這樣就不會使路面有過多的積水，起到一個緩沖的作用。問題1本實驗所用的透水系數(shù)的檢測儀器有待進一步的完善。例如，考慮到運用到實踐中，要提高效率，本文所采用的儀器的工作量比較大，需要朝著機械化的方向完善。2.本實驗只是將透水混凝土試塊進行