柔性透水混凝土面层砂浆的制备及性能研究

发布时间：2020-04-16 10:44

【摘要】：透水混凝土是一种环境友好型建材,具有透水、透气、质量轻、高散热的特点以及净化雨水,降低噪音的作用。现有的透水混凝土一般为双层结构:面层砂浆和底层大孔混凝土。透水混凝土面层砂浆在使用过程存在着力学性能差、柔性差、易褪色和耐磨性差等问题。乳化沥青作为常用的道路材料,能够有效地降低混凝土弹性模量;再生橡胶颗粒骨料可以为透水混凝土提供柔性骨架;PVA和纤维可以提高透水混凝土面层砂浆的耐磨性和保色性。因此,本文探究了乳化沥青和再生橡胶骨料对透水混凝土面层砂浆性能的影响,以及PVA和纤维对透水混凝土面层砂浆耐磨性和保色性的影响。借助XRD、SEM、FTIR、水化热和流变仪等测试手段探究其作用机理。取得的主要结论如下:(1)随着浆骨比的增加,透水混凝土面层砂浆的抗压强度逐渐增大,但孔隙率和透水系数有所下降;面层砂浆的抗压强度随着净浆流动度的增加先升高后降低,孔隙率和透水系数随着流动度的增加逐渐降低。当净浆流动度为192 mm,浆骨比为0.26时,面层砂浆3天和28天的抗压强度分别为16.3 MPa和33.5 MPa,透水系数为8.1 mm/s。(2)乳化沥青作为超细填料可以有效改善面层砂浆的力学性能,但是孔隙率和透水系数会有所下降,当乳化沥青掺量为15%时,其3天和28天抗压强度为18.3 MPa和34.2MPa,与空白试样相比分别提升了36.1%和47.3%。乳化沥青取代水泥会降低面层砂浆的力学性能,但对透水系数和孔隙率影响较小,当取代量为10%时,与空白试样相比抗压强度下降了38.5%。(3)乳化沥青作为超细填料可以有效改善面层砂浆的弹性模量,提高柔性。当乳化沥青掺量为15%时,面层砂浆的弹性模量为5×10~4 MPa,与空白试样相比弹性模量降低了37.6%,面层砂浆的柔性明显改善。乳化沥青取代水泥对面层砂浆的弹性模量影响较小,当取代量为15%时,透水混凝土面层砂浆的弹性模量为8×10~4 MPa,与空白试样相比弹性模量降低了11.2%,面层砂浆的柔性在一定程度上有所改善。(4)硅烷偶联剂可以有效提高面层砂浆的力学性能,并且对其孔隙率和透水系数影响较小。当偶联剂掺量为3%时,与空白试样相比面层砂浆的抗压强度提高了53.3%。(5)再生橡胶骨料可以有效降低面层砂浆的弹性模量,提高面层砂浆的柔性。当再生橡胶骨料掺量为5%时,面层砂浆的弹性模量为2.4×10~4 MPa,与空白试样相比弹性模量降低了43.4%,面层砂浆的柔性显著提高。(6)PVA能够有效改善透水混凝土面层砂浆的耐磨性和保色性。当PVA掺量为3%时,面层砂浆的磨耗量为1.8%,与空白试样相比磨耗量降低了69.5%;色差值为13.9,与空白试样相比提高了12.2%,面层砂浆的耐磨性和保色性显著提高。但面层砂浆的总孔隙率和连通孔隙率分别为16.1%和13.9%,与空白试样相比降低了25.1%和27.2%;面层砂浆的透水系数为0.78mm/s,与空白试样相比降低了24.3%,面层砂浆透水性在一定程度上有所下降。(7)钢纤维可以有效改善面层砂浆的力学性和耐磨性。当钢纤维掺量为1%时,面层砂浆的抗压强度为39.6 MPa,与空白样相比提高了19.3%;此时,面层砂浆的磨耗量为2.5%,与空白样相比降低了57.6%。(8)聚丙烯纤维可以有效改善面层砂浆的耐磨性和保色性。当纤维掺量为3%时,面层砂浆的磨耗量为1.96%,与空白样相比降低了67.5%;此时,面层砂浆色差值为14.3,与空白样相比提高了15,3%,面层砂浆的耐磨性和保色性明显改善。
【图文】：

电子压力,试验机,护堤,河川

电子压力试验机

孔隙率

孔隙率的测定
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU578.1

【参考文献】