【摘要】：透水性路面有助于空氣和水分流通、消除熱島效應(yīng)、吸聲降噪。水泥基透水磚制作簡(jiǎn)便、成本低廉,但由于其強(qiáng)度較低,影響了該透水磚的推廣應(yīng)用。滌綸作為用量最大的合成纖維,由于不能自然降解,其廢棄物的處理是一個(gè)難題。針對(duì)以上問題,本文選擇滌棉混紡織物和滌綸純紡織物作為增強(qiáng)體制備水泥基復(fù)合透水磚,以期在為滌綸制品的廢棄物開辟有效回收利用途徑的同時(shí),改善水泥基透水磚的性能。本文首先對(duì)廢棄織物進(jìn)行切割、開松并進(jìn)行親水性預(yù)處理,然后采用水泥漿預(yù)拌法對(duì)一定粒徑的骨料、水泥、減水劑、增強(qiáng)織物進(jìn)行攪拌,并采用靜壓工藝加壓成型之后進(jìn)行密封養(yǎng)護(hù)獲得廢棄織物增強(qiáng)型水泥基復(fù)合透水磚�？疾旄鞴に噮�(shù)包括骨料粒徑、骨灰比、水灰比、織物摻加比例與形態(tài)、養(yǎng)護(hù)條件對(duì)透水磚抗壓強(qiáng)度和透水性能的影響,并確定最佳工藝參數(shù)。采用復(fù)合材料理論、纖維間距理論、混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)理論分析了織物復(fù)合透水磚的壓縮破壞機(jī)理；研究了織物摻加比例、織物尺寸、紡材形態(tài)對(duì)透水磚壓縮特性包括受壓后破壞狀態(tài)、載荷-位移曲線特點(diǎn)、抗壓強(qiáng)度、斷裂能等指標(biāo)的影響；根據(jù)透水磚的壓縮特性重新定義了其壓縮韌性指數(shù)I2、I3.5、I5以考察摻加織物對(duì)復(fù)合透水磚壓縮韌性的影響；對(duì)透水磚的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行非線性擬合,求取擬合方程,對(duì)其參數(shù)進(jìn)行聚類分析,評(píng)價(jià)不同制備條件下復(fù)合透水磚應(yīng)力應(yīng)變曲線的差異。自制透水系數(shù)測(cè)定儀,并考察織物摻加比例、織物尺寸、紡材形態(tài)對(duì)復(fù)合透水磚透水系數(shù)、保水系數(shù)和蒸發(fā)強(qiáng)度的影響,并對(duì)蒸發(fā)強(qiáng)度變化曲線進(jìn)行非線性擬合,對(duì)擬合方程參數(shù)進(jìn)行聚類分析。此外,為考察復(fù)合透水磚的環(huán)保功能,對(duì)普通磚、普通透水磚、復(fù)合透水磚在模擬太陽輻照條件下的溫度變化和吸聲效果進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明：(1)與撕扯開松相比,進(jìn)行簡(jiǎn)單切割后織物損傷較小�？椢锝�(jīng)開松分解后獲得的再生纖維表面出現(xiàn)劃痕,纖維長(zhǎng)度由28～33mm縮減到13～18mm；滌棉織物所得再生棉纖維強(qiáng)力大幅度下降(60%以上),伸長(zhǎng)大幅度提高(70%以上),所得再生滌綸纖維斷裂強(qiáng)力變化幅度較小(10%左右),斷裂伸長(zhǎng)下降幅度較大；而由純滌綸織物所得的再生滌綸纖維受損嚴(yán)重,強(qiáng)伸性能均大幅下降(50%左右)。再生纖維存在卷曲且相互纏結(jié),很難將其分離成單根獨(dú)立狀態(tài)。TFF-5型纖維改性劑可有效改善試樣的親水性,同等條件下滌棉試樣吸濕性能大于滌綸試樣。(2)復(fù)合透水磚呈蜂窩狀結(jié)構(gòu),內(nèi)部具有較多較大的孔隙,透水磚通過內(nèi)外貫通的孔隙獲得透水性,但骨料接觸點(diǎn)處易產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象。將碎片狀廢棄織物與骨料、水泥加水拌合制備成織物復(fù)合透水磚,適量織物可減少水泥漿體的泌水性,并對(duì)骨料起承托作用,不僅保證透水磚內(nèi)部的連通孔隙,還可以起到阻礙裂縫延展的作用,提高其復(fù)合透水磚的強(qiáng)度、韌性和延展性。(3)隨著骨料粒徑增大,復(fù)合透水磚抗壓強(qiáng)度減小,而透水系數(shù)先增大后減��；隨著水灰比增大,復(fù)合透水磚抗壓強(qiáng)度先增大后減小,透水系數(shù)減��；隨著骨灰比增大,骨料顆粒表面水泥漿厚度減薄,孔隙率增加,透水系數(shù)增大而抗壓強(qiáng)度降低；(4)隨著織物摻加體積分?jǐn)?shù)的增加,復(fù)合透水磚抗壓強(qiáng)度先增大后減小,在體積分?jǐn)?shù)為2%時(shí)達(dá)到最大值；隨著體積分?jǐn)?shù)的增加,復(fù)合透水磚載荷位移曲線下降段陡峭程度減小,逐漸趨于平坦,曲線長(zhǎng)度增加,殘余應(yīng)力提高,韌性指數(shù)和斷裂能都呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì),說明復(fù)合透水磚的延性隨著織物摻加體積分?jǐn)?shù)的增大而增大；隨著織物摻加體積分?jǐn)?shù)的增加,復(fù)合透水磚的孔隙率增大,透水系數(shù)和保水系數(shù)也逐漸增大。(5)織物體積分?jǐn)?shù)≤2%時(shí),滌棉復(fù)合透水磚抗壓強(qiáng)度大于滌綸復(fù)合透水磚,孔隙率、透水系數(shù)和保水性略小于滌綸復(fù)合透水磚,但二者相差不大；織物體積分?jǐn)?shù)2%時(shí),滌棉復(fù)合透水磚內(nèi)部孔隙更多更大,其抗壓強(qiáng)度小于滌綸復(fù)合透水磚,而孔隙率、透水系數(shù)和保水系數(shù)均大于滌綸復(fù)合透水磚：當(dāng)摻加體積分?jǐn)?shù)較大(6%)時(shí),滌棉復(fù)合透水磚(6%)的蒸發(fā)強(qiáng)度明顯小于滌綸復(fù)合透水磚(6%)。(6)隨著織物尺寸增大,復(fù)合透水磚抗壓強(qiáng)度呈下降趨勢(shì),而韌性指數(shù)和斷裂能都趨于增大,而透水系數(shù)和保水系數(shù)呈下降趨勢(shì),但變化幅度不大。(7)摻加同等質(zhì)量的織物(體積分?jǐn)?shù)0.5%)和再生纖維制備復(fù)合透水磚,織物復(fù)合透水磚抗壓強(qiáng)度優(yōu)于纖維復(fù)合透水磚,而韌性指數(shù)和斷裂能低于纖維復(fù)合透水磚,說明纖維對(duì)透水磚延展性的改善效果更好；在摻加質(zhì)量相等時(shí),纖維復(fù)合透水磚的孔隙率更大,其透水系數(shù)大于織物復(fù)合透水磚。(8)對(duì)不同種類織物復(fù)合透水磚的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線和蒸發(fā)強(qiáng)度變化曲線進(jìn)行非線性擬合,其相關(guān)系數(shù)分別大于0.90、大于0.97,說明擬合效果均較好；對(duì)擬合方程參數(shù)進(jìn)行聚類分析,可將壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線、蒸發(fā)強(qiáng)度變化曲線各分為2類,分類結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析相符。(9)透水磚具有吸熱快放熱也快的熱物理性能；和不透水磚、普通透水磚相比,在透水磚中摻加織物可在一定程度上改善透水磚內(nèi)部的孔隙連通效果,增大孔隙率,因此復(fù)合透水磚的吸放熱速率更大。(10)透水磚的密集“蜂窩”狀結(jié)構(gòu)有助于吸收噪聲,而摻加織物制備復(fù)合透水磚可保證磚內(nèi)的連通孔隙,增大孔隙率,因而對(duì)于噪聲的吸收能力也較強(qiáng)。(11)本文實(shí)驗(yàn)條件下,織物復(fù)合透水磚的最佳制備工藝條件為：采用42.5級(jí)硅酸鹽水泥、粒徑為5～10mm的碎石作為骨料、水灰比0.3、骨灰比4.0、減水劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%、以體積分?jǐn)?shù)2%的3mm×3mm方片狀織物作為增強(qiáng)體,采用水泥漿預(yù)拌法攪拌后靜壓成型,再經(jīng)過28d密封濕養(yǎng)護(hù)。所得復(fù)合透水磚抗壓強(qiáng)度可達(dá)35.96MPa,與普通透水磚相比提高21.9%,透水系數(shù)可達(dá)0.267mm/s,比普通透水磚提高1.15倍。
【圖文】：

斷裂強(qiáng)力也大于絡(luò)絕短纖紗。逡逑將織物剪成約２姦Ｘ２姦見方的小塊，由雙面膠固定在樣品臺(tái)上，噴金，采逡逑用環(huán)境掃描電子顯微鏡觀察兩種廢棄織物的表面狀態(tài)，結(jié)果如圖２－１所示。逡逑＆}v逡逑（ａ，，）凍棉織物（１２０倍）邐（ａ２）洛棉織物（５００倍）邐（ａ；）練棉織物（２邋０００倍）逡逑WＨＢ逡逑（ｂｉ）凍絕織物（１２０倍）邐（ｈ）凍給織物（５００倍）邐（ｂ３）綜絕織物（２邋０００倍）逡逑圖２－１織物表面形態(tài)觀察逡逑比較圖２－１中}忝薹掀錆屯烤掀锏謀礱孀刺�，可Ｗ筷J觶簘忝拗義銜銼礱嬪⑾宋隙�，钡a媼杪也還還饣�，纤维上有葍舣零娏积。优F棵拗鏘啾齲義下寰銼礱娓饣耄饈怯捎詒疚乃脈憔鎦興蒙聰呶上擼藻義仙粗邢宋腦際Ω�，陕攺s礱娓饣�，毛御栙]雧忝拗鏘嗤�，灾O宋義媳礱嬉部桑卓吹餃凈銑粱�；纤维钡a嬗星崳⒒郟徊糠窒宋礱嬗泄擋�。辶x希保稿義

本文編號(hào)：2536910