再生骨料制备透水水泥混凝土性能研究

基于节能生态道路的设计理念,研究了以再生骨料为集料的透水水泥混凝土的力学性能和透水性能.采用正交试验研究水胶比、聚丙烯纤维、颜料、矿渣4个因素对透水水泥混凝土性能的影响,并引入功效系数法进行分析.结果表明:水胶比对再生骨料透水水泥混凝土的性能影响最大,其次为聚丙烯纤维;水胶比提高,其力学强度和透水性能均下降;提高聚丙烯纤维掺量可以改善其力学强度,但降低了透水性能;颜料对其性能影响不显著;矿渣掺量增大,其抗压强度和透水性能均提高.配合比设计合理,再生骨料透水水泥混凝土能够满足轻级交通道路的力学要求和透水功能.     

透水混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

海绵城市建设热潮下,透水混凝土将扮演重要的角色。通过对透水混凝土砂率、水胶比、设计孔隙率以及增强剂掺量等四种因素四种水平进行正交试验,得到最优配比,并在最优配比基础下进行抗硫酸盐侵蚀性能的试验,结果发现:当砂率为6%、水胶比为0.3、设计孔隙率为14%、增强剂掺量为9%时,抗折强度与抗压强度存在共同的最优配合,当砂率为0%、水胶比为0.28、设计孔隙率为20%、增强剂掺量为5%时,透水系数最大,透水性能最好;通过功效系数法,对抗压、抗折强度和透水系数三者进行综合分析,确定出最优配合比:砂率为4%、水胶比为0.31、设计孔隙率为18%、增强剂掺量为7%;透水混凝土试件在硫酸盐溶液中进行干湿循环侵蚀,随着循环次数的增加,试件表面将出现石子脱落及裂缝变大的现象;其强度由于生成的钙矾石和石膏的影响将先增大,后减小。     

透水混凝土强度与渗透性影响因素及效应分析

为了探讨不同骨料级配、水胶比、减水剂用量和外掺砂率对透水混凝土的强度与渗透性的影响，采用控制变量法进行透水混凝土20组配合比设计，并分别对抗压强度(f_cc)、抗折强度(f_f)、透水系数(k)以及有效孔隙率(ρ_e)进行测试。结果表明：1)骨料级配、水胶比、减水剂、外掺砂砂率均对透水混凝土性能产生显著影响，当骨料为单一粒径4.75 mm～9.5 mm的粗骨料、水胶比为0.27、减水剂用量为0.3%时，透水混凝土强度达到最高；2)随着外掺砂含量的增加，透水混凝土的强度呈先增大后减小的趋势，外掺细骨料后透水混凝土的最佳水胶比增大；3)根据强度变化规律，确定最优砂率为4%,抗压强度可达18.55 MPa,透水系数为3.54 mm/s; 4)通过探究透水混凝土强度与渗透性之间的平衡关系，确定最优配合比，即骨料为单一粒径的4.75 mm～9.5 mm粗骨料、水胶比为0.28、减水剂用量为0.3%、外掺砂率为4%,使实际工程中透水混凝土强度与渗透率均满足要求。     

基于正交试验设计的透水混凝土物理力学性能研究

通过正交试验法分析了水胶比、砂率、聚合物乳液掺量、硅灰掺量以及玄武岩纤维（BF）掺量5个因素对透水混凝土抗压强度、孔隙率以及透水系数的影响;利用多项式线性回归,研究了不同因素对透水混凝土物理力学性能之间的关系,并结合SEM扫描电镜,分析其微观机理。结果表明:水胶比和玄武岩纤维掺量为主要影响因素;当水胶比为0.30,砂率为1.5 %,聚合物乳液掺量为6.0 %,硅灰掺量为10.0 %和玄武岩纤维掺量为3 kg/m3时,可达到C40要求;透水混凝土抗压强度、孔隙率与透水系数具有较高的相关性;聚合物乳液的加入可以有效改善透水混凝土的内部结构,纤维的加入可提高透水混凝土的延性。     

不同骨料粒径对透水混凝土性能影响研究

为研究碎石骨料粒径对透水混凝土性能的影响,采用室内试验方法,对比分析了在不同水灰比条件下骨料粒径变化对透水混凝土力学性能、物理性能及透水性能的影响规律。研究表明:水灰比的增大会降低不同骨料粒径透水混凝土的综合性能;增大骨料粒径会减小混凝土的抗压、抗折强度,但会增大混凝土的孔隙率和透水系数,综合考虑骨料粒径对透水混凝土力学性能、物理性能和透水性能的影响,水灰比控制在0.25～0.30之间,骨料粒径选择9.5～16 mm玄武岩碎石制备的透水混凝土综合性能相对较优,其结论可为类似路面透水混凝土骨料粒径的选择和研究提供借鉴和参考。     

透水水泥混凝土配合比设计与技术性能研究

针对重庆地区透水水泥混凝土配比设计与技术性能进行研究,结果发现:1)水胶比为0. 28~0. 32且空隙率在16%~24%时,混凝土具有良好的透水性能、抗压性能及抗弯拉性能,能满足重庆地区城市道路施工及海绵城市建设的相关要求;2)设计的透水混凝土有效孔隙率与总孔隙率呈正相关,抗压强度和抗弯拉强度则与孔隙率呈负相关,透水系数与孔隙率也呈负相关。     

透水混凝土性能的影响因素分析

透水混凝土以其绿色环保、吸收噪音、多孔隙、轻质、透气性及透水性较好等优点成为一种绿色生态型混凝土。通过实验研究骨料粒径、水灰比、浆骨比、搅拌工艺等因素对透水混凝土的孔隙率、透水系数、抗压强度等性能的影响。得出以下结论:水灰比对透水混凝土的性能影响比较小;聚羧酸系高效减水剂可以有效改善透水混凝土的性能;采用集料表面包裹法搅拌工艺虽然对透水混凝土的透水系数影响不大,但可以减小透水混凝土的孔隙率,增大透水混凝土的抗压强度;骨料粒径、浆骨比是影响透水混凝土孔隙率、透水系数、抗压强度的关键因素。     

透水混凝土抗冻耐久性能影响因素研究

通过室内试验方法对透水混凝土的影响因素展开研究,对比分析了冻融作用下,不同工作性能、目标孔隙率、水灰比及增强剂掺量对透水混凝土质量损失率、相对动弹性模量的影响。结果表明:透水混凝土试件经25次冻融循环后其抗冻性能满足工程规范要求;随着冻融循环次数的增加,透水混凝土的抗冻性能会下降;透水混凝土工作性能的改善和增强剂掺量的增加可以在一定程度上提升透水混凝土的抗冻性能,但提升效果不大;目标孔隙率和水灰比的增大会导致透水混凝土的抗冻性能出现较大幅度的下降。研究成果可为路用透水混凝土提供理论参考与借鉴。     

浆体流变特性对透水混凝土性能的影响

为研究浆体流变特性对透水混凝土力学与透水性能的影响规律，通过减水剂与增黏剂掺量的变化调配出5种不同流动度及6种不同塑性黏度的水泥浆体，并固定浆集比配置出对应的透水混凝土。采用光学显微镜图像分析透水混凝土中骨料颗粒表面浆体裹附层厚度，以水泥浆体的拉拔黏结强度表征浆体与骨料的黏结强度，在研究浆体流动度及塑性黏度对浆体拉拔黏结强度、骨料颗粒表面浆体包裹层厚度影响的基础上，进一步探讨了浆体流变特性对透水混凝土抗压、抗折强度、空隙率以及透水系数的影响规律，揭示出浆体流动度与塑性黏度对透水混凝土力学与透水性能的作用原理。研究结果表明：随着浆体流动度及塑性黏度的增加，透水混凝土力学性能呈现先提高后降低的趋势，而透水混凝土的透水系数则随着浆体流动度的增加逐渐降低，随着浆体塑性黏度的增加逐渐增加；结合浆体流变性能对浆体自身拉拔黏结强度及骨料颗粒表面浆体包裹层厚度的影响发现，浆体流变特性主要通过影响浆体自身黏结特性而作用于透水混凝土力学性能，通过影响骨料颗粒表面浆体包裹层厚度及其分布状态而作用于透水混凝土的透水性能；在进行透水混凝土配合比设计时，可以通过调控浆体的流变特性，达到兼顾透水混凝土力学性能与透水性能的目的。     

有机硅憎水剂对透水混凝土性能影响研究

选用3种有机硅憎水剂材料，分别将不同掺量(0、0.1%、0.3%、0.6%、1.0%,有效成分占水泥质量比)的憎水剂内掺到透水混凝土中，通过抗压强度、有效孔隙率、透水系数和吸水率试验，研究不同类型不同掺量有机硅憎水剂对透水混凝土性能的影响。结果表明：3种有机硅憎水剂均不同程度地降低了试件28 d龄期的抗压强度，且都存在最佳掺量；乳液型憎水剂较粉末型憎水剂对28 d龄期下试件的抗压强度影响更小，硅烷乳液在最佳掺量0.6%时，其抗压强度仅下降2.0%;内掺有机硅憎水剂均加大了试件有效孔隙率，最佳掺量下其透水系数显著增大，最大增长率为133.3%;憎水剂在透水混凝土孔隙中形成膜结构，对试件吸水率有较大影响，吸水率较对照组最大可降低50%。研究成果可以为有机硅憎水剂材料在透水混凝土领域的实际工程运用提供一定的技术参考。     

降雨条件下透水混凝土渗透性能研究

透水混凝土作为一种环境友好型道路铺装材料在城市道路中得到了广泛应用。通过设计新型渗透性检测试验装置,提出模拟降雨条件检测不同降雨条件下透水混凝土渗透性试验方法,探讨不同降雨条件对透水混凝土渗透性能的影响。研究表明:(1)新设计的渗透性检测装置能准确反映透水混凝土工作状态;(2)模拟降雨法与常水头法相比,测得的渗透系数均较小一些,并有随孔隙率的增加,两者差值增大的趋势。     

高原低气压对道路工程混凝土性能的影响及原因

为研究高原低气压对道路工程混凝土性能的影响,在拉萨（气压约60 kPa）和北京（气压约100 kPa）两地采用相同配合比的道路混凝土分别进行性能对比试验,测试了混凝土含气量、坍落度、强度、NEL法氯离子渗透系数和单面盐冻耐久性等性能指标,进一步测定了引气剂溶液的泡沫体积、表面张力和硬化混凝土孔结构。试验结果表明：在低气压下,引气混凝土的含气量和坍落度分别比常压下降低8%~36%和4%~9%;抗压强度和劈裂抗拉强度分别比常压下降低1.6%~14.8%和1.5%~10.8%;氯离子渗透系数比常压下增加29%~135%;可见低气压下其抗冻耐久性降低。在低气压下,引气剂溶液的表面张力比常压下增加3.0%~4.5%,溶液泡沫体积比常压下降低2%~14%,混凝土内的气体压缩系数比常压下减小,这些原因导致了低气压环境下施工的道路混凝土含气量降低,坍落度减小;与此同时,硬化混凝土平均气孔直径增大6%~18%,气泡间距系数增加45%~92%,最终使得低气压下混凝土强度、抗氯离子渗透性和抗冻耐久性降低。     

利用隧道玄武岩洞渣加工机制砂混凝土研究

依托云南省杨柳至宣威高速公路项目,通过室内正交试验,研究机制砂掺量、水胶比、粉煤灰掺量、钢渣掺量等因素对混凝土坍落度和扩展度的影响;对比分析不同阶数拟合函数的预测效果,采用三阶非线性函数建立并验证了机制砂混凝土坍落度和扩展度的预测模型.研究表明:水胶比和粉煤灰掺入量对扩展度和坍落度影响较大,钢渣影响较小;随着水胶比、粉...     

复掺矿物掺合料海工混凝土氯离子抗渗性机理分析及寿命预测

结合象山港跨海大桥工程实例,采用快速氯离子电迁移法(RCM)法测试了不同水胶比情况下,复掺粉煤灰和矿粉海工混凝土的氯离子扩散系数;用差热分析法(DTA)和扫描电镜(SEM)分析了复掺粉煤灰和矿粉对海工混凝土氯离子抗渗性的影响机理;并运用Fick第二定律对海工混凝土结构抗氯离子侵蚀耐久寿命进行预测。试验结果显示,降低水胶比及复掺粉煤灰和矿粉能有效提高混凝土的氯离子抗渗性,使混凝土的设计寿命得到延长。     

多孔混凝土性能及配合比设计方法研究

多孔混凝土是一种具有较大空隙率和较高强度的生态型混凝土,其配合比设计与普通混凝土不同。根据多孔混凝土结构特点和使用功能要求,提出了基于目标空隙率的体积法配合比设计方法,推荐了配合比参数的合理范围,并通过修筑试验路表明,该设计方法具有可行性。     

市政道路透水混凝土的配合比设计研究

对于透水混凝土的配合比设计,传统方法的设计参数主要基于目标孔隙率和集料紧密堆积密度,存在强度设计缺乏依据、实际孔隙率偏离目标值较大、混凝土透水功能无法保证等缺陷。为此,引入参数浆体厚度与集料比表面积,提出一种新的配合比设计方法。该方法基于浆体均匀包裹模型与集料特性,浆体体积可借助集料的比表面积确定,继而得到配合比。研究表明：采用新方法设计的透水混凝土在不同的强度和集料特性要求下适应性较好,在透水性良好的同时满足力学性能的设计要求,     

基于杨木木屑改性的隧道工程透水砂浆性能研究

为研制出一种既能适用于初期支护基面找平又具有一定透水能力的砂浆，将杨木木屑加入砂浆试块中对其进行改性。通过对杨木木屑的降解特性进行分析，并将不同掺量的杨木木屑加入砂浆试块中，改变其养护方式，对其体积密度、孔隙率、吸水率、抗压强度等基本性能指标及微观结构进行测试和分析。由试验结果可知： 1）加入杨木木屑后普通砂浆试块的孔隙率和吸水率均提升了2～3倍，但同时也会使砂浆试块的体积密度和抗压强度降低； 2）内掺碱并加碱溶液养护方式的孔隙率和吸水率最高，体积密度和抗压强度最低。对砂浆试块吸水率和抗压强度进行线性拟合后发现其吸水率和抗压强度呈负相关关系。研究结果表明，通过杨木木屑提升砂浆透水性能是可行的，但是杨木木屑掺量和养护方式对砂浆其他性能的影响还有待进一步研究。