目前,隨著日趨嚴(yán)重的臭氧層、全球氣候變暖、溫室效應(yīng)以及生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞等生態(tài)、生存問題,人們的環(huán)保意識不斷提高,這就要求當(dāng)今社會需要提供多種多樣的生態(tài)材料,進(jìn)而保障人類的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前隨著城市化進(jìn)程的加快,水泥混凝土路面進(jìn)行大面積的鋪設(shè),具有透水性的地面面積正在逐漸縮小,對生態(tài)環(huán)境帶來了許多不利,面對日趨嚴(yán)重的水資源短缺、水資源嚴(yán)重受到污染等環(huán)境問題,生態(tài)混凝土的應(yīng)用與普及更加符合當(dāng)前生態(tài)文明建設(shè)的要求,改善城市生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)水的循環(huán)利用有著重要意義。本文以透水混凝土作為研究對象,對透水混凝土的力學(xué)性能和透水性能加強,并且對透水混凝土細(xì)微觀結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了研究。根據(jù)本課題組之前研究發(fā)現(xiàn),5-10mm粒徑透水混凝土抗壓、抗折等強度高,但是孔隙率還不是很高,透水效果不理想。而10-15mm粒徑的透水混凝土孔隙率很高,透水效果理想,但是抗壓、抗折等強度不太高�；诂F(xiàn)存問題,試探究兩種不同粒徑石子摻和后既能大幅度增強透水混凝土抗壓、抗折等強度問題,又能提高透水混凝土孔隙率,達(dá)到理想的透水效果。透水混凝土配合比正交試驗設(shè)計主要圍繞水灰比、石子的比例、增強劑的摻量進(jìn)行探索。最后利用計算機層析成像技術(shù)(即CT技術(shù))這種無損傷檢測技術(shù)的方法,對透水混凝土細(xì)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討,為透水混凝土在更大范圍內(nèi)的推廣普及和應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。然后對正交試驗結(jié)果分析水灰比、石子的比例、增強劑的摻量三個因素對透水混凝土抗壓強度、抗折強度、透水系數(shù)的影響,分析試驗得到透水混凝土最優(yōu)配比。對前期制作的透水混凝土試件進(jìn)行微觀測試,測得抗凍透水混凝土三維孔隙分布直觀圖,通過圖像數(shù)據(jù)可以說明整個試塊是連通起來的,對于我們透水混凝土研究具有重要的意義;測得單個截面孔隙率與高度的曲線關(guān)系發(fā)現(xiàn)整個試塊所有的截面的孔隙率保持在一定的范圍內(nèi),說明透水整體性能較好;測得三維孔隙的分布體積、直徑、表面積以及孔的球度,為透水混凝土微觀分析提供一定的理論依據(jù)。最后通過試驗研究發(fā)現(xiàn)通過正交試驗對水灰比、大小石子的比例、增強劑的摻量三個因素進(jìn)行設(shè)計,能大幅度的提高透水混凝土的抗壓抗折強度和透水性能。研究發(fā)現(xiàn)透水混凝土的透水系數(shù)隨著水灰比的増小而減大,透水混凝土中隨著小粒徑石子比例的增多,抗壓和抗折強度逐漸增大。利用CT技術(shù)分析硬化水泥砂漿、骨料顆粒、孔隙等混凝土內(nèi)部的真實細(xì)觀結(jié)構(gòu);通過三維孔隙分布直觀圖定性的說明整個試塊是連通起來的;單個截面孔隙率與高度的曲線關(guān)系說明整個試塊所有的截面的孔隙率保持在一定的范圍內(nèi),透水整體性能較好;通過三維孔隙直徑分布、體積分布,發(fā)現(xiàn)孔隙直徑的大小和孔隙的體積范圍比較集中;孔的球度范圍集中范圍良好,進(jìn)而說明拌和物的流動性好而且骨料空間骨架結(jié)構(gòu)密實,混凝土強度高;混凝土孔隙的比表面積趨于定值,對于水的吸附性也是穩(wěn)定的,對于混凝土的透水效果是有幫助的,滿足透水混凝土的保水功能。
【學(xué)位單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U414
【部分圖文】：

圖 2 聚丙烯腈纖維Fig.2 Polyacrylonitrile fiber表 3 聚丙烯腈纖維材料特征參數(shù)Tab.3 The characteristic parameters of Polyacrylonitrile fiber materials

圖 3 塑鋼纖維Fig.3 Steel fiber表 4 塑鋼纖維材料特征參數(shù)Tab.4 The characteristic parameters of Steel fiber materials

（6）增強劑一種含有 SiO2與特殊功能單體合成的一種聚合物（如下圖4），具有灰色粉末的外觀，固體含量在96%左右，高溫穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性良好。用量一般按照水泥重量的3%—8%摻加，用法上面是水泥、石子、透水混凝土增強劑、水等按一定的比例加入攪拌機中進(jìn)行正常攪拌。產(chǎn)品特點：采用國外先進(jìn)的合成工藝設(shè)備設(shè)計而成。參與水泥水化反應(yīng)形成的高分子聚合物水泥水化體。大幅度提高水泥水化體抗壓和粘結(jié)強度。提高混凝土的抗凍融性能、耐久性。用途：配置特種聚合物耐久性混凝土專用于生態(tài)透水混凝土的制作。圖 4 增強劑Fig.4 Strengthening agent種類Species長度Length（mm）直徑Diameter（μm）密度Density（g cm-3）抗拉強度Tensile strength（
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張松濤;賈欣悅;宋卓;賈艷東;;無砂再生透水混凝土配合比設(shè)計[J];混凝土與水泥制品;2016年12期

2 張國強;賴俊;;透水混凝土的研究進(jìn)展綜述[J];廣東建材;2016年08期

3 羅力中;劉露;劉舒陽;胡艷杰;吳樟強;;塑鋼纖維混凝土的抗沖擊性能初步試驗研究[J];江西建材;2016年10期

4 劉海峰;韓莉;;沖擊荷載作用下混凝土動態(tài)力學(xué)性能數(shù)值模擬研究[J];固體力學(xué)學(xué)報;2015年02期

5 韓建國;;透水混凝土的性能和應(yīng)用現(xiàn)狀綜述[J];混凝土世界;2014年10期

6 周明濤;胡歡;;凍融作用對植被混凝土抗剪強度的影響[J];中國水土保持科學(xué);2014年02期

7 倪彤元;邰惠鑫;江晨暉;;多孔性混凝土鋪裝層吸聲性能研究[J];新型建筑材料;2014年03期

8 王磊;何真;楊華全;蔡新華;;硅粉增強混凝土抗沖磨性能的微觀機理[J];水利學(xué)報;2013年01期

9 王璞;黃真;周岱;王賢棟;張昌;;碳纖維混雜纖維混凝土抗沖擊性能研究[J];振動與沖擊;2012年12期

10 南峰;金瑞靈;伍勇華;張建科;周新宇;;輕骨料透水混凝土的研究[J];混凝土與水泥制品;2012年03期

本文編號：2863000