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0.15~0.3 mm,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214 μm;当粒径为0.15~0.3 mm和0.3~0.6 mm的骨料复掺比例为1：1时,综合效果较好,抗压强度达41.7 MPa,透水系数为1.7 mm/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。     

骨料对透水混凝土性能的影响

试验研究了骨料品种、骨料粒径对透水混凝土主要性能的影响。试验结果表明：在相同骨料粒径的情况下,由碎石骨料配置的透水混凝土总孔隙率和透水系数明显大于卵石骨料配置的透水混凝土,碎石的强度变化幅度比卵石的变化幅度明显;随着骨料粒径的增大两种骨料配置的透水混凝土的孔隙率、透水系数均有所增大,在同一配合比情况下,随着骨料粒径的增大透水混凝土的强度呈非线性变化,且存在最佳粒径尺寸。     

改善透水混凝土性能方法的试验研究

为了改善透水混凝土的性能,采用单因素试验方法,研究了成型方法、水灰比、骨灰比、骨料粒径及聚合物等对透水混凝土主要性能的影响。结果表明：适当的成型方法和参数能使透水混凝土获得较好的性能指标;骨灰比、骨料粒径是影响透水混凝土抗压强度的关键因素,水灰比的变化对透水混凝土的抗压强度影响不大,对透水系数影响较大;聚合物的掺入能够改善透水混凝土的性能。     

刚性纤维增强透水混凝土配合比的试验研究

为改善透水混凝土的抗压强度和透水性能,将刚性聚合纤维和聚合物乳液掺入透水混凝土材料,采用正交试验分析了包括骨料粒径、水灰比、纤维掺量、乳液掺量4个因素的配合比对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响.结果表明:水灰比和骨料粒径是影响透水混凝土抗压强度的主要因素,刚性聚合纤维可以在不降低透水混凝土抗压强度的基础上提高其透水性能,聚合物乳液对透水混凝土性能的提高作用不明显.推荐刚性纤维改性透水混凝土的配合比为水灰比0.3,骨料粒径10~15 mm,纤维掺量0.2%,聚合物乳液掺量20%.     

混凝土透水砖的研制

采用正交试验方法配制混凝土透水砖,以混凝土的抗压强度、透水系数、连通孔隙率为指标,分析了骨料粒径、水灰比、骨胶比等因素在不同水平下对透水性混凝土性能的影响.试验表明,试验结果与理论分析结果有良好的一致性,可为透水性混凝土的配合比设计提供方向及定量分析方法,试验找出了在一定条件下混凝土透水砖的最优配比方案.     

复合结构透水砖配合比参数研究

对比研究了复合前/后透水砖的外观及其主要性能的变化,在此基础上,固定表层配合比,研究了底层配合比设计参数(水灰比、集灰比、集料粒径以及级配等)对复合结构透水砖的有效孔隙率、透水系数与抗压强度等性能的影响。确定了复合结构透水砖的最佳水灰比为0.24~0.26,集灰比为3,粒径为2.36~4.75mm的集料在粒径为2.36~4.75mm和4.75~9.5mm的石灰石混合料中的最佳质量百分比范围为60%~100%。根据以上参数所配制的复合结构透水砖7d抗压强度大于30MPa,透水系数满足JC/T 945—2005《透水砖》标准;当钢渣粉与矿渣粉复合掺合料等体积取代50%的水泥时,钢渣粉与矿渣粉存在一个最佳体积比25%∶25%,在此比例下透水砖7d和28d抗压强度最高,分别为29.9MPa和35.8MPa,透水系数达2.83mm/s。     

攀枝花尾矿制备透水混凝土的实验研究

以攀枝花尾矿为原料制备透水混凝土,采用填充体积法进行配合比设计,通过投料法和插捣法进行透水混凝土的搅拌成型,考察了水灰比(W/C)、设计孔隙率等对试块性能的影响。结果表明,当设计孔隙率P为15%,水灰比为0.30时试块抗压强度达到最大值29.2 MPa,并且透水系数2 mm/s,能达到一般轻型抗压透水施工要求。     

透水混凝土不同孔隙率下细观数值模拟研究

为了能够利用数值分析方法研究透水混凝土的物理、力学性能,基于蒙特卡罗法随机分布原理,采用APDL语言结合有限元软件建立了孔隙率分别为5%、7.5%、10%和12.5%的4组透水混凝土试块三维结构模型,孔隙随机分布,计算分析各组试块在不同荷载作用下的受力情况。结果表明:建立的三维模型孔隙分布特征接近真实的透水混凝土结构;受力分析显示:透水混凝土的强度值随着孔隙率的增大而降低;剖面云图显示孔隙率越大,试块内部的应力集中现象也愈加明显,在相同位移荷载作用下,孔隙率高的试块在内部孔隙附近最先出现最大应力,并随之破坏,受力不再增加,抗压强度低。     

透水混凝土孔隙率和渗透系数影响因素研究

对透水混凝土孔隙率和渗透系数各个影响因素的分析和研究,并根据试验数据进行曲线拟合得出孔隙率和透水系数之间的变化规律。影响透水混凝土强度的主要因素为透水混凝土的孔隙率,影响孔隙率和渗透系数的主要因素为骨料粒径、制作工艺、粘结剂掺量和外加剂掺量等。     

水泥浆体性能对再生骨料透水混凝土成型和透水性能的影响

利用减水剂调整水泥净浆流动度,研究了再生骨料透水混凝土(RPC)在理论容重的情况下,流动度和目标孔隙率(15%、20%、25%)对RPC的影响,主要研究水泥浆体性能(流动性、粘聚性)对RPC成型方法和透水性能(孔隙率、透水性能)的影响。结果表明:随着减水剂掺量的增加,新拌水泥浆体的流动度不断提高,粘度不断降低;RPC成型时振动时间不断减少;有效孔隙率在相同质量情况下变化不大;流动度在70～230 mm的范围内,随着流动度的增加,目标孔隙率15%的RPC透水系数不断降低直至无法透水,目标孔隙率20%的RPC透水系数先增加后降低,目标孔隙率25%的RPC系数不断增加,并得出了RPC成型的有效流动度范围。     

透水性砼配合比正交试验方法

基于混凝土强度和透水性要求,根据现有实验室条件,运用相似原理和正交实验原理对C15透水性混凝土的配合比进行试验方法研究.采用3因素3水平均值相似正交法提出了研究水灰比、骨灰比、骨料粒径对混凝土空隙率、透水率和抗压强度影响的试验方法,根据透水性混凝土性能要求确定了试配强度、水泥用量、水灰比、粗集料用量.最后提出根据所建立的正交试验表,利用极差分析、方差分析和线性回归分析确定最优配合比和各因素显著性的方法.研究表明,该方法同样适合于分析不同因素、基于不同性质和目的的透水性混凝土配合比的设计.     

抗分散透水性混凝土性能研究

对透水混凝土的水泥浆进行改性,得出耐离析、高流动性能的透水混凝土。通过室内研究系统研究了灰骨比、水灰比、骨料级配对透水混凝土强度、密度、孔隙率、渗透性的影响规律。试验结果表明:抗分散剂可有效解决水泥浆下沉及离析的问题;抗分散透水混凝土的灰骨比对混凝土的性能有显著影响,水灰比的影响较小;集料级配对混凝土的强度及孔隙率具有一定的影响。基于上述试验,得出适用于现场施工的透水混凝土配合比,通过现场试验验证了振动沉管法施工透水性混凝土桩的可行性,并验证了透水性混凝土桩具有较高承载力。     

The aggregate gradation for the porous concrete pervious road base material

The effects of the proportion of fine aggregate, the maximum size of the aggregate and the proportion of the 9.5 mm to 4.75 mm particle in the coarse aggregate on the properties of the porous concrete are investigated. Results indicate that the porous concrete with a cement dosage only 150 kg/m^3 has high strength and satisfying permeability when the aggregate has a passing percentage of 4.75 mm around 10% to 15%, with the increase of the maximum size of the aggregate, the strength of the porous concrete decreases and the permeability increases. When the proportion of the 9.5 mm to 4.75 mm particle in the coarse aggregate is about 20%, there are no interference among the particles by Weymouth theory, the strength of the pervious porous concrete reaches the peak value. The optimum continues gradation limit of the aggregate for porous concrete pervious road base material is recommended according to the theoretical calculation and experimental results.     

再生粗骨料取代率及粒径对混凝土抗压性能影响试验研究

为研究单轴受压情况下再生粗骨料粒径范围、取代率对再生混凝土抗压性能的影响规律,分别以粒径范围5～10、10～20和20～31.5 mm,以及取代率分别为0%、10%、30%和50%为参量设计制作再生混凝土棱柱体试件,并对其开展单轴抗压性能试验研究。结果表明：在取代率相同时,粒径范围为5～10 mm时再生混凝土的抗压强度及峰值应变均比粒径范围为10～20、20～31.5 mm时的大;在粒径范围相同情况下,随取代率增大,再生混凝土抗压强度呈现出逐渐减小的变化趋势,而峰值应变则呈现出逐渐增大的变化趋势。根据试验数据,得出了再生混凝土抗压强度和峰值应变的函数关系式。     

抛填骨料工艺超高强混凝土的制备研究

采用抛填骨料工艺制备强度超过100MPa的超高强混凝土。研究表明,采用分层均布的布料方式,可在不影响施工工作性的条件下制得粗骨料体积分数高达54%、骨料相互嵌锁的超高强混凝土,其力学性能、抗氯离子渗透能力均优于常规方法制得的超高强混凝土,更佳的颗粒级配分布(PSD)有利于其密实度的增加。采用贝雷参数检验法评估集料级配,表明级配更为合理。抛填骨料工艺超高强混凝土中胶凝材料的用量大幅度降低,对降低混凝土环境影响具有重要意义。     

铁矿含碳球团还原后性能的实验研究

通过恒温还原实验,研究C,O摩尔比（C/O）、还原温度、还原时间和煤粉粒度4个因素对铁矿含碳球团还原后金属化率、孔隙率和抗压强度等性能的影响,观察球团断面的显微结构,分析球团还原过程和强度形成机理。结果表明：随还原温度的升高和还原时间的延长,球团的孔隙率降低,铁连晶的致密度增加,抗压强度提高;在C/O为0.67,还原温度1 200℃,还原时间35 min,煤粉粒度45μm以下质量分数为98.4%的实验条件下,含碳球团还原后的金属化率88.15%,孔隙率22.05%,抗压强度2 870 N。