玄武巖纖維透水混凝土的研制和性能試驗研究
發(fā)布時間:2021-01-30 16:53
玄武巖纖維具有較好的穩(wěn)定性和耐腐蝕性,在生產過程中產生少量的廢棄物,且產品廢棄后不會產生有害物質,是一種很好的節(jié)能環(huán)保材料。在透水混凝土中加入玄武巖纖維可以提高力學和耐硫酸鹽侵蝕性能。(1)本文以透水混凝土的抗壓強度為試驗結果,確定了最優(yōu)化配合比設計中的粗骨料粒徑、水灰比、目標孔隙率、硅粉摻量和減水劑用量,利用體積法計算出單位立方米纖維透水混凝土中各材料用量,通過三層插搗法和標準養(yǎng)護制備出玄武巖纖維透水混凝土。(2)研究了玄武巖纖維在透水混凝土中的體積摻量對其透水系數(shù)和孔隙率的影響規(guī)律,確定纖維體積摻量在0.1%時透水系數(shù)和孔隙率達到最佳。探究了玄武巖纖維的長度對透水混凝土的透水系數(shù)和孔隙率的影響趨勢。同時對養(yǎng)護時間與透水系數(shù)和孔隙率之間的關系進行了研究,試驗結果表明,隨著養(yǎng)護時間的增加,透水系數(shù)和孔隙率會逐步降低。(3)在確定最佳配合比的基礎上,對纖維透水混凝土的抗壓強度和抗折強度變化規(guī)律進行試驗研究,從而得出結論,隨著纖維體積摻量的增加,抗壓強度和抗折強度先增加后降低,在體積摻量為0.15%時達到最佳。纖維長度的增加可以適當提高抗壓強度和抗折強度。同時確定了抗壓強度破壞類型和抗折強...
【文章來源】:中原工學院河南省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
PO42.5級普通硅酸鹽水泥
72.2.2粗骨料粗骨料是透水混凝土的主要組成部分。粗骨料的粒徑大小和級配的連續(xù)性是影響透水混凝土各項性能的因素之一。透水混凝土的透水性會隨著骨料粒徑的增大而增加,力學性能會隨著骨料粒徑的增大而降低,因此,選用合適的粗骨料粒徑范圍對透水混凝土的基本性能有重大影響。為滿足透水混凝土的透水性能、強度及耐久性,本研究通過試驗研究,從5-10mm、10-15mm、15-20mm三種粒徑級配中選出透水混凝土的骨架材料,如圖2.2所示。天然粗骨料堆積指標如表2.2所示,其各項性能均滿足《透水混凝土路面技術規(guī)程》CJJT135-2009和《建筑用卵石、碎石》GB/T14685的規(guī)定。表2.2天然粗骨料堆積指標(a)5-10mm瓜米石(b)10-15mm碎石(c)15-20mm碎石圖2.2試驗選用石子2.2.3纖維玄武巖纖維具有優(yōu)異的物理化學性能,玄武巖纖維亂向分布在膠凝材料中,能夠有效增強混凝土的力學性能和耐侵蝕性能。本研究采用兩種玄武巖纖維長度,分別為12mm和18mm,如圖2.3和圖2.4所示,其性能指標如表2.3所示。表2.3玄武巖纖維的物理、力學性能單絲直徑(um)長度(mm)密度(kg/m3)抗拉強度(MPa)彈性模量(GPa)1512、1829003800~484094~110石子粒徑(mm)堆積密度(kg/m3)堆積孔隙率(%)5-10159039.510-15154040.215-20148041.3
8圖2.312mm玄武巖纖維圖2.418mm玄武巖纖維2.2.4硅粉硅粉是常見的用于增強混凝土基本性能的活性礦物摻和料。細集料硅粉可以提高水泥漿和粗骨料的界面結構,形成密實的SiO2保護層,阻止環(huán)境中的硫酸根離子與混凝土中的Ca(OH)2發(fā)生反應,同時在常溫條件下SiO2與Ca(OH)2發(fā)生活性反應生成水化硅酸鈣凝膠,降低了透水混凝土中Ca(OH)2的含量,減少生成CaSO4·2H2O,有利于提升混凝土強度,增加使用壽命。本研究中采用的硅粉是由強東礦產品加工廠生產的微硅粉,具體參數(shù)如表2.4所示。表2.4硅粉基本參數(shù)檢驗項目SiO2含量(%)灼燒減量(%)水分(%)PH值比表面積(m2/g)數(shù)值921.51.57202.2.5水本研究中采用的水為普通自來水,符合《混凝土用水標準》(JGJ63-2006)規(guī)定。2.2.6減水劑透水混凝土與普通混凝土不同,一般采用較小的水灰比(0.25-0.35),水灰比過大會使膠凝材料在制備過程中流動性太大造成封底現(xiàn)象,失去透水性能。水灰比過小會使透水混凝土不易成型,工作性能較差,水泥水化不充分。故針對上述問題,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]透水混凝土對城市雨水徑流中污染物凈化原理的研究進展[J]. 劉婉婉,馬昆林,張傳芹,龍廣成,謝友均,邊偉. 材料導報. 2019(S2)
[2]海綿城市建設中的透水混凝土性能及應用效果[J]. 石立國,杜垚,文韜,王鵬,吳昊. 中國給水排水. 2019(12)
[3]透水混凝土制備工藝研究[J]. 龔遠,李國新,王小亮. 建材發(fā)展導向. 2019(12)
[4]透水水泥混凝土配合比設計方法探討[J]. 習海平,張建強,柴天紅,劉桂平,鄒小平. 江西建材. 2019(04)
[5]粉煤灰透水混凝土的強度與抗凍性能研究[J]. 吳堃,孟曉宇,劉乳燕,李盛嘉. 混凝土. 2019(04)
[6]不同水灰比對透水混凝土性能影響研究[J]. 李政. 湖南交通科技. 2019(01)
[7]制備工藝對再生骨料透水混凝土中聚乙烯醇纖維分散性的影響[J]. 黃軍福,王福勝,崔輝,周敬勇,夏曉松. 硅酸鹽通報. 2019(03)
[8]硫酸鹽腐蝕對透水混凝土抗壓強度及透水性能的影響[J]. 黃美燕. 新型建筑材料. 2019(02)
[9]纖維改性再生骨料透水混凝土力學性能透水性和耐磨性研究[J]. 郭磊,劉思源,陳守開,汪倫焰,薛志龍. 農業(yè)工程學報. 2019(02)
[10]透水混凝土抗凍融性能試驗研究[J]. 劉相如,周新剛,張忠杰,宋振宇. 煙臺大學學報(自然科學與工程版). 2019(01)
碩士論文
[1]不同摻和料影響下透水混凝土性能及凍融循環(huán)劣化研究[D]. 樓俊杰.山東大學 2016
[2]多孔生態(tài)混凝土的制備與性能研究[D]. 顏小波.濟南大學 2013
本文編號:3009252
【文章來源】:中原工學院河南省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
PO42.5級普通硅酸鹽水泥
72.2.2粗骨料粗骨料是透水混凝土的主要組成部分。粗骨料的粒徑大小和級配的連續(xù)性是影響透水混凝土各項性能的因素之一。透水混凝土的透水性會隨著骨料粒徑的增大而增加,力學性能會隨著骨料粒徑的增大而降低,因此,選用合適的粗骨料粒徑范圍對透水混凝土的基本性能有重大影響。為滿足透水混凝土的透水性能、強度及耐久性,本研究通過試驗研究,從5-10mm、10-15mm、15-20mm三種粒徑級配中選出透水混凝土的骨架材料,如圖2.2所示。天然粗骨料堆積指標如表2.2所示,其各項性能均滿足《透水混凝土路面技術規(guī)程》CJJT135-2009和《建筑用卵石、碎石》GB/T14685的規(guī)定。表2.2天然粗骨料堆積指標(a)5-10mm瓜米石(b)10-15mm碎石(c)15-20mm碎石圖2.2試驗選用石子2.2.3纖維玄武巖纖維具有優(yōu)異的物理化學性能,玄武巖纖維亂向分布在膠凝材料中,能夠有效增強混凝土的力學性能和耐侵蝕性能。本研究采用兩種玄武巖纖維長度,分別為12mm和18mm,如圖2.3和圖2.4所示,其性能指標如表2.3所示。表2.3玄武巖纖維的物理、力學性能單絲直徑(um)長度(mm)密度(kg/m3)抗拉強度(MPa)彈性模量(GPa)1512、1829003800~484094~110石子粒徑(mm)堆積密度(kg/m3)堆積孔隙率(%)5-10159039.510-15154040.215-20148041.3
8圖2.312mm玄武巖纖維圖2.418mm玄武巖纖維2.2.4硅粉硅粉是常見的用于增強混凝土基本性能的活性礦物摻和料。細集料硅粉可以提高水泥漿和粗骨料的界面結構,形成密實的SiO2保護層,阻止環(huán)境中的硫酸根離子與混凝土中的Ca(OH)2發(fā)生反應,同時在常溫條件下SiO2與Ca(OH)2發(fā)生活性反應生成水化硅酸鈣凝膠,降低了透水混凝土中Ca(OH)2的含量,減少生成CaSO4·2H2O,有利于提升混凝土強度,增加使用壽命。本研究中采用的硅粉是由強東礦產品加工廠生產的微硅粉,具體參數(shù)如表2.4所示。表2.4硅粉基本參數(shù)檢驗項目SiO2含量(%)灼燒減量(%)水分(%)PH值比表面積(m2/g)數(shù)值921.51.57202.2.5水本研究中采用的水為普通自來水,符合《混凝土用水標準》(JGJ63-2006)規(guī)定。2.2.6減水劑透水混凝土與普通混凝土不同,一般采用較小的水灰比(0.25-0.35),水灰比過大會使膠凝材料在制備過程中流動性太大造成封底現(xiàn)象,失去透水性能。水灰比過小會使透水混凝土不易成型,工作性能較差,水泥水化不充分。故針對上述問題,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]透水混凝土對城市雨水徑流中污染物凈化原理的研究進展[J]. 劉婉婉,馬昆林,張傳芹,龍廣成,謝友均,邊偉. 材料導報. 2019(S2)
[2]海綿城市建設中的透水混凝土性能及應用效果[J]. 石立國,杜垚,文韜,王鵬,吳昊. 中國給水排水. 2019(12)
[3]透水混凝土制備工藝研究[J]. 龔遠,李國新,王小亮. 建材發(fā)展導向. 2019(12)
[4]透水水泥混凝土配合比設計方法探討[J]. 習海平,張建強,柴天紅,劉桂平,鄒小平. 江西建材. 2019(04)
[5]粉煤灰透水混凝土的強度與抗凍性能研究[J]. 吳堃,孟曉宇,劉乳燕,李盛嘉. 混凝土. 2019(04)
[6]不同水灰比對透水混凝土性能影響研究[J]. 李政. 湖南交通科技. 2019(01)
[7]制備工藝對再生骨料透水混凝土中聚乙烯醇纖維分散性的影響[J]. 黃軍福,王福勝,崔輝,周敬勇,夏曉松. 硅酸鹽通報. 2019(03)
[8]硫酸鹽腐蝕對透水混凝土抗壓強度及透水性能的影響[J]. 黃美燕. 新型建筑材料. 2019(02)
[9]纖維改性再生骨料透水混凝土力學性能透水性和耐磨性研究[J]. 郭磊,劉思源,陳守開,汪倫焰,薛志龍. 農業(yè)工程學報. 2019(02)
[10]透水混凝土抗凍融性能試驗研究[J]. 劉相如,周新剛,張忠杰,宋振宇. 煙臺大學學報(自然科學與工程版). 2019(01)
碩士論文
[1]不同摻和料影響下透水混凝土性能及凍融循環(huán)劣化研究[D]. 樓俊杰.山東大學 2016
[2]多孔生態(tài)混凝土的制備與性能研究[D]. 顏小波.濟南大學 2013
本文編號:3009252
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