透水碱矿渣混凝土的制备与性能研究

发布时间：2020-05-25 22:41

【摘要】：透水混凝土由胶凝材料、粗骨料、水和外加剂等组成,具有较多的连通孔隙,透气、透水和蓄水性能好,能够缓解城市热岛效应、城市内涝,还能回收雨水、补充地下水、改善交通环境,生态环保效益很好,得到了许多的研究和应用。然而,透水混凝土还存在强度较低、耐久性不好,使用过程中易堵孔、易开裂、骨料易发生飞散等问题,这些问题限制了透水混凝土的进一步推广应用。碱矿渣胶结材具有高强、快硬、耐久等特点,能够提升骨浆之间的界面粘结强度、有效的减少长期使用后的骨料飞散问题、提高透水混凝土的强度和耐用性。本文采用体积法进行了透水碱矿渣混凝土的配合比设计,通过分层插捣、平板振动器抹平的方式成型透水碱矿渣混凝土。通过试验研究了浆体组成、骨料性能以及设计孔隙率对透水碱矿渣混凝土强度、孔含量以及透水率的影响规律。研究揭示的基本规律如下:(1)碱矿渣胶结材的强度发展快,能够促进透水碱矿渣混凝土强度的较快发展。试验结果表明,透水碱矿渣混凝土的7d抗压强度就能达到28d的69%~88%,并且28d到60d还有一定幅度的增加。(2)随着碱矿渣胶结材自身强度、浆体成膜厚度的增加,透水碱矿渣混凝土的强度逐渐增大,且胶结材强度的影响大于成膜厚度的影响;当设计孔隙率过大或过小时,胶结材强度差异对透水碱矿渣混凝土强度产生的影响作用变小。(3)浆体的粘度系数和屈服应力对新拌透水混凝土的工作性以及硬化后的强度、透水性均有影响。屈服应力增加则浆体成膜厚度增加;粘度系数减小可能使拌合物工作性改善、混凝土更密实而提高强度。掺入硅灰使碱矿渣浆体的屈服应力提高、浆骨粘结更致密,掺入10%硅灰后,浆体流动度从157.5 mm减小为120 mm,透水碱矿渣混凝土抗压强度从26 MPa提升到41.9 MPa,劈裂抗拉强度从2.55 MPa提升到3.71 MPa,透水率为10.4 mm/s。(4)设计孔隙率为21%时,不同粒级的玄武岩碎石制备的透水碱矿渣混凝土抗压强度表现为:5~10 mm10~16 mm2.5~5 mm,其中2.5~5 mm粒级强度最低是因其自身经再次破碎后缺陷增多。将5~10 mm粒级与2.5~5 mm粒级的骨料按不同比例混合后,透水混凝土的抗压强度出现不同程度的降低,甚至低于2.5~5 mm粒级。(5)掺入30%同粒级不规则骨料的骨料后,5~10 mm和10~16 mm粒级的抗压强度、劈裂抗拉强度得到一定的提升,透水率仅有小幅的降低,但2.5~5 mm粒级的强度没有明显改变。整形后玄武岩骨料的不规则棱角被去除、球度增加,使得骨料堆积更加密实,能够制备强度更高的透水混凝土。随着骨料整形的时间延长,抗压强度、劈裂抗拉强度均出现较大幅度的上升;但堆积密实度增加导致孔含量、透水率出现一定幅度的下降;整形时间过长的骨料表面过于光滑、可能出现新的裂纹和缺陷,不利于浆体与骨料的粘结,所以整形时间宜在35 min以内。
【图文】：

透水碱矿渣混凝土的制备与性能研究

城市内涝Fig.1.1Urbaninlandinundation

透水混凝土,外观,结构示意图

重庆大学硕士学位论文 1 绪论动，，降低地表雨水冲刷给水体带来的非点源污染，孔隙结构还具有一定的污染物吸附能力，改善水质，减轻污水处理厂的压力，调节城市温湿度，缓解城市热岛效应。④ 改善道路环境，提高交通的舒适性和安全性。多孔的特性使其具有耐磨防滑，吸声降噪、防止路面积水反光的影响行车安全的优点。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

【参考文献】