生态渗蓄功能材料研究

发布时间：2022-09-29 12:43

　　快速的城镇化建设不仅带来一系列生态问题,且产生大规模的建筑固废。将固体废弃物资源化利用并服务于海绵城市建设具有重要现实意义。本文以废弃烧结砖为骨料,稻壳灰、铜尾矿、膨润土和硅藻土作填充料,水泥为胶凝材料,制备兼具渗水、蓄水、净水及植物生长功能的生态渗蓄功能材料。采用正交试验和单因素试验方法探究骨料粒径、填充料用量和水灰比三因素对材料强度、透水性能和蓄水能力的影响。在最优配合比基础上,研究材料的植物生长及水质净化效果。采用X射线衍射和扫描电镜分析探究填充料对材料强度、透水性能和蓄水能力产生影响的机理。研究结果表明:（1）提高水灰比、降低骨料粒径可增加材料抗压强度和吸水率,但渗透系数降低;提高填充料用量可同时增加材料渗透系数和吸水率;材料28 d抗压强度随稻壳灰和硅藻土用量提高而降低,随铜尾矿、膨润土用量的提高先增加后降低。（2）试验分析表明,生态渗蓄功能材料孔隙结构发达、蓄水能力较强,可满足植物生长要求。在泥浆覆盖法的基础上,碱茅和四季青分别为堤岸护坡和市政绿化的最优选择;该材料具备一定的水质净化作用,对水中悬浮物、化学需氧量、总磷和氨氮的降低效果分别超过50%、20%、40%和20%,... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 透水铺装材料研究
        1.2.2 废弃烧结砖的资源化研究
        1.2.3 有待研究的问题
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容和创新点
        1.3.2 技术路线
第2章 材料制备与试验方案
    2.1 主要原材料
        2.1.1 废弃烧结砖骨料
        2.1.2 填充料
        2.1.3 胶凝材料
    2.2 草籽
    2.3 试验仪器
    2.4 试验方法及研究方案
        2.4.1 材料的制备及养护
        2.4.2 强度试验
        2.4.3 透水性能试验
        2.4.4 蓄水能力试验
        2.4.5 植物生长试验
        2.4.6 水质净化试验
        2.4.7 X射线衍射分析
        2.4.8 扫描电镜分析
    2.5 本章小结
第3章 掺稻壳灰生态渗蓄功能材料
    3.1 试验方案
    3.2 结果与分析
        3.2.1 正交试验结果
        3.2.2 强度分析
        3.2.3 透水性能和蓄水能力分析
        3.2.4 X射线衍射分析
        3.2.5 扫描电镜分析
    3.3 最优配合比
    3.4 本章小结
第4章 掺铜尾矿/膨润土生态渗蓄功能材料
    4.1 试验方案
    4.2 结果与分析
        4.2.1 正交试验结果
        4.2.2 强度分析
        4.2.3 透水性能和蓄水能力分析
        4.2.4 X射线衍射分析
        4.2.5 扫描电镜分析
    4.3 最优配合比
    4.4 本章小结
第5章 掺硅藻土生态渗蓄功能材料
    5.1 试验方案
    5.2 结果分析与讨论
        5.2.1 强度分析
        5.2.2 透水性能和蓄水能力分析
        5.2.3 X射线衍射分析
        5.2.4 扫描电镜分析
    5.3 最优配合比
    5.4 本章小结
第6章 植物生长研究
    6.1 掺稻壳灰生态材料组
        6.1.1 生长效果分析
        6.1.2 相关数据统计
    6.2 掺铜尾矿膨润土生态材料组
        6.2.1 生长效果分析
        6.2.2 相关数据统计
    6.3 掺硅藻土生态材料组
        6.3.1 生长效果分析
        6.3.2 相关数据统计
    6.4 培养方式及草籽选择
        6.4.1 最佳培养方式
        6.4.2 最佳草籽品种
    6.5 本章小结
第7章 水质净化研究
    7.1 掺稻壳灰生态材料组
    7.2 掺铜尾矿膨润土生态材料组
    7.3 掺硅藻土生态材料组
    7.4 本章小结
第8章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]利用稻壳灰及废砖制备渗水蓄水生态建筑材料[J]. 胡明玉,蔡国俊,付超,方海星.  新型建筑材料. 2020(01)
[2]稻壳灰/硅藻土复合调湿材料研究[J]. 胡明玉,蔡国俊,付超,刘章君.  西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]铜尾矿资源综合利用及研究进展[J]. 张彪,姜春志.  世界有色金属. 2019(18)
[4]功能性渗蓄生态建筑材料的制备及性能研究[J]. 胡明玉,蔡国俊,徐旺敏,胡彪.  长江科学院院报. 2020(11)
[5]废弃混凝土制全再生细骨料在高强混凝土中的试验研究[J]. 杨医博,张毅,谭世霖,陈前谱,陈峭卉.  建筑科学. 2019(11)
[6]地聚物基透水混凝土的制备与性能[J]. 曾路,何牟,张明华,胡婷婷,王淑萍,彭小芹.  材料导报. 2019(24)
[7]多孔透水砖下渗衰减规律试验研究[J]. 王兴桦,侯精明,李丙尧,同玉,曹长冲.  给水排水. 2019(S1)
[8]纳米SiO2与粉煤灰的增强效应对透水混凝土性能的影响[J]. 荀永宁,冯泽慧,巫广义,王曙光.  南京工业大学学报(自然科学版). 2019(04)
[9]以褐煤粉煤灰和煤矸石为原料制备透水砖的工艺研究[J]. 丁海萍,侯泽健,张怀宇.  新型建筑材料. 2019(06)
[10]粉煤灰透水混凝土的强度与抗冻性能研究[J]. 吴堃,孟晓宇,刘乳燕,李盛嘉.  混凝土. 2019(04)

硕士论文
[1]透水路面孔隙堵塞机理试验模拟研究[D]. 李莉.山东大学 2018
[2]再生砖骨料砂浆砌块砌体的基本力学性能研究[D]. 曹文权.湖南大学 2018
[3]矿物聚合物透水混凝土的制备与性能研究[D]. 王琨铭.西安建筑科技大学 2017
[4]透水混凝土抗冻性的影响因素研究[D]. 刘星雨.哈尔滨工业大学 2012
[5]透水混凝土生态膜生物相及其净水机理研究[D]. 袁杰.暨南大学 2006
[6]海泡石、硅藻土、沸石、作为调湿建筑材料的基础研究[D]. 吕荣超.中国建筑材料科学研究院 2005



本文编号：3682614