玄武岩纤维透水混凝土的研制和性能试验研究
发布时间：2021-01-30 16:53
玄武岩纤维具有较好的稳定性和耐腐蚀性,在生产过程中产生少量的废弃物,且产品废弃后不会产生有害物质,是一种很好的节能环保材料。在透水混凝土中加入玄武岩纤维可以提高力学和耐硫酸盐侵蚀性能。（1）本文以透水混凝土的抗压强度为试验结果,确定了最优化配合比设计中的粗骨料粒径、水灰比、目标孔隙率、硅粉掺量和减水剂用量,利用体积法计算出单位立方米纤维透水混凝土中各材料用量,通过三层插捣法和标准养护制备出玄武岩纤维透水混凝土。（2）研究了玄武岩纤维在透水混凝土中的体积掺量对其透水系数和孔隙率的影响规律,确定纤维体积掺量在0.1%时透水系数和孔隙率达到最佳。探究了玄武岩纤维的长度对透水混凝土的透水系数和孔隙率的影响趋势。同时对养护时间与透水系数和孔隙率之间的关系进行了研究,试验结果表明,随着养护时间的增加,透水系数和孔隙率会逐步降低。（3）在确定最佳配合比的基础上,对纤维透水混凝土的抗压强度和抗折强度变化规律进行试验研究,从而得出结论,随着纤维体积掺量的增加,抗压强度和抗折强度先增加后降低,在体积掺量为0.15%时达到最佳。纤维长度的增加可以适当提高抗压强度和抗折强度。同时确定了抗压强度破坏类型和抗折强...
【文章来源】：中原工学院河南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PO42.5级普通硅酸盐水泥
72.2.2粗骨料粗骨料是透水混凝土的主要组成部分。粗骨料的粒径大小和级配的连续性是影响透水混凝土各项性能的因素之一。透水混凝土的透水性会随着骨料粒径的增大而增加，力学性能会随着骨料粒径的增大而降低，因此，选用合适的粗骨料粒径范围对透水混凝土的基本性能有重大影响。为满足透水混凝土的透水性能、强度及耐久性，本研究通过试验研究，从5-10mm、10-15mm、15-20mm三种粒径级配中选出透水混凝土的骨架材料，如图2.2所示。天然粗骨料堆积指标如表2.2所示，其各项性能均满足《透水混凝土路面技术规程》CJJT135-2009和《建筑用卵石、碎石》GB/T14685的规定。表2.2天然粗骨料堆积指标（a）5-10mm瓜米石（b）10-15mm碎石（c）15-20mm碎石图2.2试验选用石子2.2.3纤维玄武岩纤维具有优异的物理化学性能，玄武岩纤维乱向分布在胶凝材料中，能够有效增强混凝土的力学性能和耐侵蚀性能。本研究采用两种玄武岩纤维长度，分别为12mm和18mm，如图2.3和图2.4所示，其性能指标如表2.3所示。表2.3玄武岩纤维的物理、力学性能单丝直径（um）长度（mm）密度（kg/m3）抗拉强度（MPa）弹性模量（GPa）1512、1829003800~484094~110石子粒径（mm）堆积密度（kg/m3）堆积孔隙率（%）5-10159039.510-15154040.215-20148041.3
8图2.312mm玄武岩纤维图2.418mm玄武岩纤维2.2.4硅粉硅粉是常见的用于增强混凝土基本性能的活性矿物掺和料。细集料硅粉可以提高水泥浆和粗骨料的界面结构，形成密实的SiO2保护层，阻止环境中的硫酸根离子与混凝土中的Ca(OH)2发生反应，同时在常温条件下SiO2与Ca(OH)2发生活性反应生成水化硅酸钙凝胶，降低了透水混凝土中Ca(OH)2的含量，减少生成CaSO4·2H2O，有利于提升混凝土强度，增加使用寿命。本研究中采用的硅粉是由强东矿产品加工厂生产的微硅粉，具体参数如表2.4所示。表2.4硅粉基本参数检验项目SiO2含量（%）灼烧减量（%）水分（%）PH值比表面积（m2/g）数值921.51.57202.2.5水本研究中采用的水为普通自来水，符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）规定。2.2.6减水剂透水混凝土与普通混凝土不同，一般采用较小的水灰比（0.25-0.35），水灰比过大会使胶凝材料在制备过程中流动性太大造成封底现象，失去透水性能。水灰比过小会使透水混凝土不易成型，工作性能较差，水泥水化不充分。故针对上述问题，
【参考文献】：
期刊论文
[1]透水混凝土对城市雨水径流中污染物净化原理的研究进展[J]. 刘婉婉,马昆林,张传芹,龙广成,谢友均,边伟. 材料导报. 2019(S2)
[2]海绵城市建设中的透水混凝土性能及应用效果[J]. 石立国,杜垚,文韬,王鹏,吴昊. 中国给水排水. 2019(12)
[3]透水混凝土制备工艺研究[J]. 龚远,李国新,王小亮. 建材发展导向. 2019(12)
[4]透水水泥混凝土配合比设计方法探讨[J]. 习海平,张建强,柴天红,刘桂平,邹小平. 江西建材. 2019(04)
[5]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)
[6]不同水灰比对透水混凝土性能影响研究[J]. 李政. 湖南交通科技. 2019(01)
[7]制备工艺对再生骨料透水混凝土中聚乙烯醇纤维分散性的影响[J]. 黄军福,王福胜,崔辉,周敬勇,夏晓松. 硅酸盐通报. 2019(03)
[8]硫酸盐腐蚀对透水混凝土抗压强度及透水性能的影响[J]. 黄美燕. 新型建筑材料. 2019(02)
[9]纤维改性再生骨料透水混凝土力学性能透水性和耐磨性研究[J]. 郭磊,刘思源,陈守开,汪伦焰,薛志龙. 农业工程学报. 2019(02)
[10]透水混凝土抗冻融性能试验研究[J]. 刘相如,周新刚,张忠杰,宋振宇. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2019(01)
硕士论文
[1]不同掺和料影响下透水混凝土性能及冻融循环劣化研究[D]. 楼俊杰.山东大学 2016
[2]多孔生态混凝土的制备与性能研究[D]. 颜小波.济南大学 2013
本文编号：3009252
【文章来源】：中原工学院河南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PO42.5级普通硅酸盐水泥
72.2.2粗骨料粗骨料是透水混凝土的主要组成部分。粗骨料的粒径大小和级配的连续性是影响透水混凝土各项性能的因素之一。透水混凝土的透水性会随着骨料粒径的增大而增加，力学性能会随着骨料粒径的增大而降低，因此，选用合适的粗骨料粒径范围对透水混凝土的基本性能有重大影响。为满足透水混凝土的透水性能、强度及耐久性，本研究通过试验研究，从5-10mm、10-15mm、15-20mm三种粒径级配中选出透水混凝土的骨架材料，如图2.2所示。天然粗骨料堆积指标如表2.2所示，其各项性能均满足《透水混凝土路面技术规程》CJJT135-2009和《建筑用卵石、碎石》GB/T14685的规定。表2.2天然粗骨料堆积指标（a）5-10mm瓜米石（b）10-15mm碎石（c）15-20mm碎石图2.2试验选用石子2.2.3纤维玄武岩纤维具有优异的物理化学性能，玄武岩纤维乱向分布在胶凝材料中，能够有效增强混凝土的力学性能和耐侵蚀性能。本研究采用两种玄武岩纤维长度，分别为12mm和18mm，如图2.3和图2.4所示，其性能指标如表2.3所示。表2.3玄武岩纤维的物理、力学性能单丝直径（um）长度（mm）密度（kg/m3）抗拉强度（MPa）弹性模量（GPa）1512、1829003800~484094~110石子粒径（mm）堆积密度（kg/m3）堆积孔隙率（%）5-10159039.510-15154040.215-20148041.3
8图2.312mm玄武岩纤维图2.418mm玄武岩纤维2.2.4硅粉硅粉是常见的用于增强混凝土基本性能的活性矿物掺和料。细集料硅粉可以提高水泥浆和粗骨料的界面结构，形成密实的SiO2保护层，阻止环境中的硫酸根离子与混凝土中的Ca(OH)2发生反应，同时在常温条件下SiO2与Ca(OH)2发生活性反应生成水化硅酸钙凝胶，降低了透水混凝土中Ca(OH)2的含量，减少生成CaSO4·2H2O，有利于提升混凝土强度，增加使用寿命。本研究中采用的硅粉是由强东矿产品加工厂生产的微硅粉，具体参数如表2.4所示。表2.4硅粉基本参数检验项目SiO2含量（%）灼烧减量（%）水分（%）PH值比表面积（m2/g）数值921.51.57202.2.5水本研究中采用的水为普通自来水，符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）规定。2.2.6减水剂透水混凝土与普通混凝土不同，一般采用较小的水灰比（0.25-0.35），水灰比过大会使胶凝材料在制备过程中流动性太大造成封底现象，失去透水性能。水灰比过小会使透水混凝土不易成型，工作性能较差，水泥水化不充分。故针对上述问题，
【参考文献】：
期刊论文
[1]透水混凝土对城市雨水径流中污染物净化原理的研究进展[J]. 刘婉婉,马昆林,张传芹,龙广成,谢友均,边伟. 材料导报. 2019(S2)
[2]海绵城市建设中的透水混凝土性能及应用效果[J]. 石立国,杜垚,文韬,王鹏,吴昊. 中国给水排水. 2019(12)
[3]透水混凝土制备工艺研究[J]. 龚远,李国新,王小亮. 建材发展导向. 2019(12)
[4]透水水泥混凝土配合比设计方法探讨[J]. 习海平,张建强,柴天红,刘桂平,邹小平. 江西建材. 2019(04)
[5]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)
[6]不同水灰比对透水混凝土性能影响研究[J]. 李政. 湖南交通科技. 2019(01)
[7]制备工艺对再生骨料透水混凝土中聚乙烯醇纤维分散性的影响[J]. 黄军福,王福胜,崔辉,周敬勇,夏晓松. 硅酸盐通报. 2019(03)
[8]硫酸盐腐蚀对透水混凝土抗压强度及透水性能的影响[J]. 黄美燕. 新型建筑材料. 2019(02)
[9]纤维改性再生骨料透水混凝土力学性能透水性和耐磨性研究[J]. 郭磊,刘思源,陈守开,汪伦焰,薛志龙. 农业工程学报. 2019(02)
[10]透水混凝土抗冻融性能试验研究[J]. 刘相如,周新刚,张忠杰,宋振宇. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2019(01)
硕士论文
[1]不同掺和料影响下透水混凝土性能及冻融循环劣化研究[D]. 楼俊杰.山东大学 2016
[2]多孔生态混凝土的制备与性能研究[D]. 颜小波.济南大学 2013
本文编号：3009252
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