基于正交试验的透水混凝土性能试验研究

透水混凝土是"海绵城市"建设和发展的必要材料,通过正交试验研究水灰比、粗集料粒径、目标孔隙率三个因素对透水混凝土的强度和透水性能的影响规律。结果表明,影响透水性能的主次顺序为目标孔隙率、粗集料粒径、水灰比,透水性能随着目标孔隙率、粗集料粒径的增大而增大,随着水灰比的增大而减小。影响抗压强度的主次顺序为目标孔隙率、水灰比、粗集料粒径,抗压强度随着目标孔隙率、粗集料粒径的增大而减小,随着水灰比的增大先增大后减小。     

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。     

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。     

再生粗骨料无砂多孔混凝土透水性能试验研究

采用5种单一粒径的再生粗骨料配制无砂多孔混凝土,通过测定多孔混凝土的有效孔隙率、透水系数和抗压强度等性能,研究了再生粗骨料粒径、目标孔隙率和水灰比对再生粗骨料无砂多孔混凝土透水性能和力学强度的影响规律。试验结果表明:透水系数随着再生粗骨料粒径和目标孔隙率的增大而增加,小幅度变化的水灰比对透水系数的影响相对较小。     

透水混凝土透水性能与抗压强度匹配关系研究

研究水灰比、目标孔隙率、成型方式等对透水混凝土性能的影响,分析透水性能与力学性能的匹配关系。研究结果表明,在一定条件下,目标孔隙率越大,透水混凝土连续孔隙率越大,透水系数越大,28d抗压强度越低;当目标孔隙率一定时,随着水灰比的减小,连续孔隙率增大,28d抗压强度增大;水灰比存在最优值,使透水系数最大。通过机械振动方式制备的透水混凝土连续孔隙率较小,28d抗压强度较高;在低目标孔隙率、低水灰比的条件下,连续孔隙率减小,28d抗压强度提高作用更明显;连续孔隙率、透水系数、28d抗压强度间并非简单的线性关系,可通过幂函数拟合;当采用人工插捣方式成型时,连续孔隙率控制为15%～21%,当采用机械振动方式成型时,连续孔隙率控制为15%～25%,可使制备的透水混凝土同时满足透水系数≥1mm/s,28d抗压强度≥25MPa的要求。     

透水混凝土的透水性能试验研究

为解决透水混凝土堵塞问题,首先设置对照组,改变骨料粒径、水灰比和静压时间,研究透水混凝土透水性能变化情况,然后对比高压水枪、清水、吸尘器3种清洗方式对堵塞状态下透水混凝土透水性能的影响。结果表明,透水混凝土的透水能力随骨料粒径与孔隙率的增大而增大,随水灰比和静压时间增大而减小。水灰比小于0.33时,对透水系数影响较小;静压时间在0~90 s之间时,透水系数变化最为明显。高压水枪清洗后透水系数恢复比率达85.04%,该方法对堵塞试件的透水性能恢复效果最好,其次是吸尘器,恢复比例为63.85%,清水组最差,仅为41.6%。     

全钢渣集料透水砖基本性能研究

为研究全钢渣集料对透水砖性能的影响,以粗钢渣取代粒径和水灰比为影响因素,开展全钢渣集料透水砖透水系数和抗压强度试验研究。结果表明：全钢渣集料透水砖的透水系数随着粗钢渣取代粒径的增大先增大后减小,随着水灰比的增加逐渐增大;抗压强度与粗钢渣取代粒径成正相关,与水灰比成负相关。在试验基础上,提出全钢渣集料透水砖透水系数和抗压强度的计算式。     

透水混凝土路面基层的配合比优化及性能试验

为开展透水混凝土路面基层的配合比优化研究,采用正交试验法研究孔隙率、水灰比、骨料粒径三种因素对透水混凝土抗压强度和渗透系数的影响。试验结果表明,孔隙率对透水混凝土性能的影响最为显著;当孔隙率在18%～22%,水灰比在0.26～0.29,骨料粒径在9.5～19.0 mm时,透水混凝土的性能较优,其抗压强度可以达到C25,渗透系数大于6 mm/s。     

关于透水混凝土透水性与强度的研究

本文通过试验研究了骨料粒径、水灰比、胶凝材料种类和成型方式对透水混凝土透水性能和强度的影响。研究表明:当骨料粒径为5~16mm时,其透水性能和抗压性能相对较优;透水混凝土的抗压强度会随着水胶比的减小而增大,而透水性能会随着水胶比的减小而降低,故在一定范围内存在抗压强度和透水性能相对最优的水胶比,当掺入一定量的硅灰时,透水混凝土的强度会有显著提升,并且对其透水性能无明显影响;透水混凝土的成型方式对透水混凝土的抗压强度和透水性能有着显著影响,经试验发现采用低频平板振动器加压力机低压加压成型时透水混凝土的抗压强度和透水性能达到最优。     

透水混凝土抗压强度和透水性能的影响因素研究

采用正交实验法分析了水灰比、骨料级配和设计孔隙率对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响。结果表明:设计孔隙率对透水混凝土抗压强度和透水性能影响最大;当水灰比为0.27,骨料级配良好,设计孔隙率20%时,透水混凝土的抗压强度和透水性能达到最佳。     

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。     

再生骨料透水混凝土性能研究

透水混凝土主要应用于市政工程,特别是人行道或消防通道等道路面,保证透水混凝土具有高透水性和足够的强度是研究的重点。城市建筑垃圾的循环再利用可减少固废对环境的污染,本文以建筑垃圾制成的再生骨料代替天然骨料,制备再生骨料透水混凝土。研究了目标孔隙率、再生骨料粒径、水灰比等对再生骨料透水混凝土性能的影响。对28 d龄期试样的抗压强度及透水系数进行测定,结果表明,增大目标孔隙率和再生骨料粒径会使再生骨料透水混凝土的透水能力提高,抗压强度降低,综合考虑强度和透水性能,较佳配合比为粒径比5～10 mm∶10～15 mm=1∶1的复合级配、20%的目标孔隙率和0. 3的水灰比。     

防堵塞型透水制品的制备与性能研究

为改善路面透水性能,聚合物透水混凝土已逐渐广泛用于海绵城市的建设中。试验采用特细砂和环氧树脂制备透水材料,通过控制变量法,分别探讨砂的粒径和聚合物掺量对透水混凝土的抗压强度以及透水系数的影响;并进行了堵塞的模拟实验,基于图像分析透水混凝土的孔径大小,通过观察混凝土的微观结构分析其性能变化规律。实验结果表明,在粒径相同的情况下,随着环氧树脂掺量的增加,环氧树脂透水混凝土的抗压强度逐渐提高,而透水系数逐渐下降;环氧树脂透水混凝土抗压强度会随着较大粒径颗粒复掺含量的增大呈现先增加后下降的趋势,而透水系数呈现不断增大的趋势。当骨料粒径为0.15～0.3mm,环氧树脂掺量为骨料质量的5%时,制品的平均孔隙率为14%,平均等效直径为214μm;当粒径为0.15～0.3mm和0.3～0.6mm的骨料复掺比例为1:1时,综合效果较好,抗压强度达41.7MPa,透水系数为1.7mm/s,制品堵塞4次循环后,透水衰减系数小于20%,防堵塞性能良好。     

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。     

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%。     

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%。     

高强度透水混凝土实验研究

研究了硅灰掺量、骨料粒径、骨胶比等参数对透水混凝土的抗压强度、孔隙率和透水系数的影响,确定了高强度透水混凝土的最佳配比。结果表明:骨料粒径为5~10 mm的透水混凝土强度最高;当硅灰掺量达到15%时,透水混凝土的强度最高,相比于对照组的7 d和28 d抗压强度分别提高了32.3%和27.7%,而孔隙率随着硅灰掺量的增加持续降低;随着骨胶比从2.6增大到3.8,透水混凝土的抗压强度逐渐降低,孔隙率和透水系数逐渐升高。     

透水混凝土配合比试验研究

在现有的研究基础上,通过开展试验重点分析了水灰比和成型压力对透水混凝土的强度和透水性影响规律,主要得出:水灰比对透水混凝土强度的影响规律与普通混凝土不同,在一定范围内透水混凝土的抗压强度随着水灰比的增加先增大后减小;随着水灰比增大,透水混凝土试件的透水系数逐渐提高;随着成型压力的增加,透水混凝土的强度先增大后降低,而透水性持续下降;本次试验中,水灰比为0.28,成型压力为3.5MPa时混凝土的强度最高,透水性也较好。     

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。     

超疏水自清洁透水混凝土的制备及性能研究

利用有机硅具有低表面能及疏水性良好的特点来改变透水混凝土的孔隙结构,增大其抵抗有害介质侵蚀的能力及防堵塞效果;探讨了改性剂对透水混凝土力学性能、透水性能的影响.研究结果显示:当透水混凝土目标孔隙率为20％、水灰比为0.30、骨料粒径为4.75～9.5 mm时,性能最佳.其中,抗压强度达到21.67 MPa,透水系数达到3.38 mm/s;随着有机硅浸泡时间的增加,试块强度呈先上升再稳定的趋势.有机硅浸泡时间24 h后,强度达到最高,为26.79 MPa;透水系数达到2.03 mm/s.