【摘要】：干硬性透水混凝土制品擁有一些現(xiàn)澆透水混凝土不具備的優(yōu)點,如裝飾效果好,施工簡便、無需現(xiàn)場養(yǎng)護,發(fā)生堵塞或破損時維護簡便。然而,目前對制品用干硬性透水混凝土的研究多集中于技術應用上,而理論研究較少。透水性混凝土制品的設計和生產(chǎn)缺乏理論指導,難以通過控制孔隙率來協(xié)調(diào)透水系數(shù)與強度間的矛盾關系。此外,透水混凝土的高孔隙率特征使人們對其抗凍性存在疑慮,且目前評價透水混凝土抗凍性的試驗方法與其實際應用環(huán)境條件不相符,關于孔隙率如何影響透水混凝土抗凍性的研究也很少。鑒于此,本文對干硬性透水混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)設計方法和性能優(yōu)化措施進行了系統(tǒng)研究。提出了基于孔隙率的配合比設計方法。根據(jù)可壓縮堆積模型,推算出級配集料在振動加壓條件下的干堆積密實度,在探討干堆積密實度與級配集料在干硬性透水混凝土中的堆積密實度相關性基礎上,通過計算得到級配集料在干硬性透水混凝土中堆積密實度及用量,進而結(jié)合水灰比和設計全孔隙率計算得到水泥和水的用量。本文提出的配合比設計方法考慮了成型方式和集料級配對透水混凝土孔隙率的影響,研究表明,該方法可實現(xiàn)對干硬性透水混凝土全孔隙率的控制,具有良好的適用性。研究了孔隙結(jié)構(gòu)與干硬性透水混凝土性能的相關性。在分析透水混凝土中水流模式基礎上,修正了Kozeny-Carman方程,便于研究透水系數(shù)與有效孔隙率、平均孔徑間的相關性;對Griffith斷裂力學理論進行修正以研究透水混凝土強度與全孔隙率、平均孔徑間的相關性;并對孔隙率與透水混凝土抗凍性的相關性進行研究。結(jié)果表明,透水系數(shù)與有效孔隙率相關性更好,以有效孔隙率為自變量,通過修正的Kozeny-Carman方程可較好地預測透水系數(shù)。采用修正的Griffith斷裂力學公式能夠較好地預測抗折強度,但對抗壓強度的預測卻存在不確定現(xiàn)象,主要是無法確定孔徑在何種情形下會顯著影響抗壓強度。孔隙率與干硬性透水混凝土抗凍性的相關性不大。開展了干硬性透水混凝土的性能優(yōu)化研究。建立干硬性透水混凝土結(jié)構(gòu)模型,并據(jù)此模型提出了提高干硬性透水混凝土強度的理論措施。結(jié)合透水混凝土的凍融破壞特征,發(fā)現(xiàn)對水泥漿體改性是實現(xiàn)透水系數(shù)不降低前提下,提高透水性能強度、改善抗凍性的最直接最有效的技術措施。在系統(tǒng)研究單摻硅灰、減水劑、乳液和復摻硅灰、減水劑等改性措施對透水混凝土性能優(yōu)化結(jié)果基礎上,發(fā)現(xiàn)在干濕結(jié)合養(yǎng)護條件下單摻5%的乳液對干硬性透水混凝土的性能優(yōu)化效果最佳。
【學位授予單位】：中國建筑材料科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU37
【圖文】：

(a) (b)圖 2-1 成型設備：(a)砌塊成型機，(b)模箱Fig. 2-1 Moulding equipment: (a) block forming machine, (b) moulding box試件成型過程包括填料、一次振動、二次加壓振動和脫模四個工序。首先將按設計質(zhì)量稱量的混合料分別填入組合模具的 8 個空腔中并刮平，然后振動 4 s

(a) (b)圖 2-2 定水頭法試驗裝置：(a)示意圖，(b)試驗裝置ig. 2-2 Constant water head apparatus: (a) schematic outline, (b) experimental a5.2 落水頭法

13(a) (b)圖 2-3 落水頭法試驗裝置：(a)示意圖，(b)試驗裝置ig. 2-3 Falling water head apparatus: (a) schematic outline, (b) experimental ap

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 馮竟竟;于雷;劉勇;劉洋;;加密硅灰在凈漿和混凝土中的作用對比[J];電子顯微學報;2015年06期

2 李曉軍;李來賓;霍玉嫻;高磊;梁路路;;等粒徑多孔水泥混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)與破壞機理[J];公路交通科技;2014年11期

3 高建民;;生態(tài)型多孔混凝土物理與力學性能試驗方法(征求意見稿)[J];建筑砌塊與砌塊建筑;2012年05期

4 劉保東;李鵬飛;李林;康銀庚;;混凝土含水率對強度影響的試驗[J];北京交通大學學報;2011年01期

5 P. Chindaprasirt;S. Hatanaka;N. Mishima;Y. Yuasa;T. Chareerat;;Effects of binder strength and aggregate size on the compressive strength and void ratio of porous concrete[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2009年06期

6 許燕蓮;李榮煒;余其俊;韋江雄;魏麗穎;譚學軍;肖萍;;多孔混凝土孔隙的表征及其與滲透性的關系研究[J];混凝土;2009年03期

7 李彥坤;胡曉波;陳清己;胡祥;瞿銘輝;;球模型包裹法設計透水混凝土配合比[J];混凝土;2008年09期

8 鄭木蓮;陳拴發(fā);王秉綱;;路面基層多孔混凝土抗凍性研究[J];混凝土;2007年02期

9 王海龍;李慶斌;;不同加載速率下干燥與飽和混凝土抗壓性能試驗研究分析[J];水力發(fā)電學報;2007年01期

10 鄭木蓮;;多孔混凝土的滲透系數(shù)及測試方法[J];交通運輸工程學報;2006年04期

相關博士學位論文 前2條

1 龔建清;超高性能混凝土的級配效應研究[D];湖南大學;2008年

2 鄭木蓮;多孔混凝土排水基層研究[D];長安大學;2004年

相關碩士學位論文 前2條

1 張波;不同形態(tài)硅灰在高強混凝土中的作用機理[D];清華大學;2015年

2 霍亮;透水性混凝土路面材料的制備及性能研究[D];東南大學;2004年

本文編號：2765787