Performance comparison of laboratory and field produced pervious concrete mixtures

Portland cement pervious concrete (PCPC) is an environmentally friendly paving material that has been increasingly used in parking lots as well as low volume and low speed pavements. Although specifications are available for the mix design and construction of pervious concrete, there still remains a need for laboratory tests to ensure the anticipated performance of laboratory designed pervious concrete. In this study, the performance of laboratory and field produced pervious concrete mixtures as well as field cores were evaluated and compared through laboratory performance tests, including air voids, permeability, compressive and split tensile strengths, as well as Cantabro and freeze–thaw durability tests. Two types of coarse aggregate, limestone and granite, with two gradings, No. 8 and No. 89 specified in ASTM C33, were used to produce the mixtures. Latex, air-entraining admixture (AEA), and high range water reducer (HRWR) were also added to improve the overall performance of pervious concrete. The results indicated that the mixtures made with limestone and latex had lower porosity and permeability, as well as higher strength and abrasion resistance than other mixtures. Even for pervious concrete, the addition of AEA could still help to improve the freeze–thaw resistance. The comparison between laboratory and field mixtures showed that a properly designed and laboratory verified pervious concrete mixture could meet the requirements of permeability, strength, and durability performance in the field.     

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。     

骨料粒径和体积砂率对再生骨料透水混凝土性能的影响

本文以再生骨料透水混凝土为研究对象,分析了再生骨料粒径的大小对透水混凝土强度和空隙率的影响,在保证混凝土取得较高强度和孔隙率的基础上确定了最佳的再生骨料粒径。同时,还尝试性地研究了体积砂率对再生骨料透水混凝土强度的影响,并以试验数据为基础确定了达到强度峰值时的最佳体积砂率值。     

若干因素对多孔透水混凝土性能的影响

研究了若干因素如骨料级配与粒径、骨灰比、水灰比、外加剂及搅拌工艺等对多孔透水混凝土的空隙率、透水系数与抗压强度等性能的影响.结果表明：骨料粒径与级配、骨灰比是影响多孔透水混凝土空隙率、透水系数与抗压强度的关键因素;水灰比对多孔透水混凝土的性能影响较小;减水剂、硅灰及聚合物乳液等外加剂可改善多孔透水混凝土的性能;水泥裹石法搅拌工艺对多孔透水混凝土的透水系数影响不大,但能使其抗压强度提高、空隙率下降.     

预拌耐冲磨透水混凝土及其性能研究

研究了不同强度等级预拌耐冲磨透水混凝土的性能,探讨了预拌透水混凝土增强剂、β-活性氧化铝及抗冲磨材料对预拌耐冲磨透水混凝土的力学性能、收缩性能及耐磨性能的影响。结果表明:同一粒径下不同强度等级的预拌耐冲磨透水混凝土,加入增强剂能够有效改善其工作性能,降低收缩;加入β-活性氧化铝能够促进水泥中的物质与其极速反应生成钙矾石,同时降低氢氧化钙的含量,加快C3S的水化,从而进一步提高透水混凝土的强度;加入抗冲磨材料可减少其硬化后在透水渗水过程中的质量损失,提高透水混凝土的抗冲击耐磨损性能;β-活性氧化铝协同抗冲磨材料和预拌透水混凝土增强剂对透水混凝土的力学性能和耐磨性能的改善效果更佳。     

聚丙烯酸钠对透水混凝土物理力学性能影响研究

为使透水混凝土更好地为海绵城市及道路建设服务,在具有良好透水性的前提下,兼有一定的保水性,从而改善道路交通与生态环境,选取不同掺量的聚丙烯酸钠和水灰比作为配合比设计参数,对透水混凝土的物理力学性能进行测试分析。结果表明,聚丙烯酸钠掺量一定时,随着水灰比的增加,透水混凝土的软化系数及保水率均先升高后降低;水灰比一定时,随着聚丙烯酸钠掺量的增加,透水混凝土的软化系数和28 d抗折强度都先升高后降低,而保水率逐渐提高。综合而言,水灰比0.3,聚丙烯酸钠掺量0.4%为最优配合比。     

成型方式和砂率对透水混凝土性能的影响

主要分析了成型方式和砂率对透水混凝土性能的影响.通过对不同成型方式制作的透水混凝土性能比较,分析了成型方式对透水混凝土性能的影响,确定了合适的成型方式.试验通过调整砂率,分析了砂率对透水混凝土性能的影响,试验结果表明掺入适量的细骨料,可以在保证透水的基础上,提高透水混凝土的强度.     

净水型赤泥-矿渣基地聚合物透水混凝土的研究

研究了赤泥掺量、碱激发剂模数及碱当量、集料空隙率等对赤泥-矿渣基地聚合物透水混凝土(RSGPC)力学性能、透水性能和重金属吸附性能的影响规律,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)等微观测试手段,探讨了RSGPC对溶液中重金属离子的吸附机理及重金属离子在RSGPC浆体表面的分布规律.结果表明:RSGPC对重金属离子的吸附性能随赤泥掺量的增加和集料空隙率的降低而增加,而受碱激发剂模数及碱当量的影响不大; RSGPC对重金属离子的吸附作用主要是未水化赤泥颗粒、地聚合物凝胶以及低钙硅比C-S-H凝胶的吸附作用,同时还与透水混凝土表面浆体和溶液中重金属离子的接触时间有关;提高浆体自身的力学性能与吸附性能,是协调透水混凝土强度、透水、净水三者之间矛盾的有效途径.     

透水混凝土在奥运羽毛球场馆室外铺装工程中的应用

透水混凝土具有极好的透水、透气性,水泥用量、粗集料种类和级配以及外加剂等均是影响混凝土透水性和强度的主要日素.通过改变水泥用量,采用不同种类的粗集料,加入适量外加剂,对搅拌工艺进行合理的控制,解决了透水混凝土在搅拌站生产困难的问题,并在北京工业大学奥运羽毛球馆广场工程中得以应用.     

透水混凝土强度若干影响因素及收缩性能的试验研究

对透水混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂强度以及收缩性能进行了试验研究,同时对比普通混凝土讨论了透水混凝土的收缩特性。     

浅析透水混凝土配合比设计技术

通过透水混凝土配合比的设计实例,介绍了透水混凝土配合比设计的方法和步骤,分析了影响透水混凝土性能的因素。文中的透水混凝土按体积法的设计原理,以粗集料空隙率、目标孔隙率、水灰比为配合比主要指标,对试件的透水系数、抗压强度、抗折强度进行综合控制．从而获得最终配合比。     

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。     

无砂透水混凝土在北京市南北长街道路工程中的应用研究

对无砂透水混凝土的配合比与性能进行了试验研究，并将强度高、孔隙率大、透水性好的混凝土应用于北京市南北长街道路工程中，并对施工要点进行了论述。试验结果表明：对同一粒径的骨料拌制无砂混凝土，存在着最佳水泥用量和水灰比；对于不同粒径的骨料。在水泥用量相同时，并非骨料粒径小的混凝土强度大；无砂混凝土的渗透系数与连通孔隙率有较好的对应关系。     

不同工业废料的透水混凝土的力学性质

通过控制变量法,研究透水混凝土中加入不同的工业废料其力学性质的变化。根据试验表明:不同的工业废料大多能不同程度改变透水混凝土的力学性质,其中加入矿渣粉的透水混凝土的抗压强度显著增强。     

透水混凝土物理力学性能试验研究

针对透水混凝土的抗压强度与抗折强度、劈裂强度之间的相关性,以及孔隙率对它们的影响和无砂透水混凝土与普通混凝土的收缩性能进行了试验研究;对透水混凝土与普通混凝土破坏的不同之处和对无砂透水混凝土与普通混凝土的收缩特性进行了分析。     

透水水泥混凝土力学性能和耐久性能研究

阐述了透水性水泥混凝土作为道路面层材料的背景与意义,研究了各种因素(如集料的种类和尺寸、集灰比、水灰比、外加剂等)对透水水泥混凝土的力学性能、透水率与耐久性能的影响.结果表明:集料种类与尺寸、集灰比和水灰比是影响透水水泥混凝土强度及透水率的关键因素.通过合理配制,可以配制出28 d抗压强度达25 MPa以上、耐久性能优良、透水率大于10 mm/s的透水水泥混凝土.     

聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面路用性能试验

为缓解聚合物透水混凝土路面硬化后脆性发展对路面的破坏,在已有经验和结论基础上研究聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面的路用性能。以无溶剂聚氨酯为胶黏剂,复掺聚丙烯纤维透水混凝土为道路面层,制作路段模型进行抗氯离子渗透、承载力、抗冲击和路面径流削减等一系列试验研究,并与普通透水混凝土对比分析。结果表明:普通透水混凝土与聚合物透水混凝土渗透系数分别为初始渗透系数的81%与92%,普通透水混凝土较聚合物透水混凝土易堵,主要由于聚合物乳液改善了新拌透水混凝土的工作性能,提高了混凝土的致密性; 胶乳中含有大量活性物质,在混凝土水化、硬化过程中增加了胶乳与集料及水化产物的黏附性; 聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土面层承载力较聚合物透水混凝土面层承载力提高了52%; 随着聚丙烯纤维掺量的增加,抗冲击性能增强,在复掺聚丙烯纤维掺量(质量分数)为1.5%时,抗冲击性能提高245.9%; 聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面雨量径流系数为0.11～0.29,较普通透水混凝土路面有更好的径流削减效果。     

聚合物对膨胀珍珠岩轻集料混凝土性能的影响

研究了聚合物胶乳和聚丙烯纤维(PP纤维)对膨胀珍珠岩轻集料混凝土力学性能的影响及微观结构.结果表明:在一定的范围内,聚合物胶乳和聚丙烯纤维可以显著提高膨胀珍珠岩轻集料混凝土的抗压强度和抗折强度,使膨胀珍珠岩轻集料混凝土的吸水率明显降低,抗冲击性能明显提高.通过SEM扫描电镜观察发现,掺入聚合物胶乳后,聚合物聚集在毛细孔中,形成聚合物网络,改善了硬化水泥浆体结构,使界面结合更加致密.     

橡胶粉透水混凝土早期力学性能及冻融循环性能研究

将20、60、80目三种不同粒径的橡胶粉颗粒分别以6%、8%、12%3种掺量掺入透水混凝土中,通过对透水率、不同龄期的立方体抗压强度、冻融循环试验和微观角度分析,研究了不同粒径和掺量的橡胶粉对透水混凝土各项性能的影响。结果表明:在透水混凝土中掺入橡胶粉,使透水率发生大幅度下降;使早期抗压强度整体呈下降趋势,但橡胶粉掺量为6%80目的透水混凝土28 d抗压强度较普通透水混凝土提升了6.73%;使冻融循环性能得到提高。     

透水混凝土收缩的试验研究

研究了不同砂率的透水混凝土的塑性与初期收缩性能,同时还对比研究了同强度等级的透水混凝土与普通混凝土的收缩特性.由试验结果可见,砂率增加可明显降低透水混凝土的塑性和初期收缩,对于透水混凝土与普通混凝土,在塑性阶段和硬化初期,前者的收缩大于后者,而在硬化后随着龄期(14d后)的增长,后者的收缩超过前者.