植生型多孔混凝土豫江大堤生態(tài)修復(fù)中試驗(yàn)

研究了目標(biāo)孔隙率、粗集料粒徑、水灰比對(duì)植生型多孔混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,多孔混凝土抗壓強(qiáng)度隨目標(biāo)孔隙率的減小而增大,隨粗集料粒徑的減小而增大。影響植生型多孔混凝土抗壓強(qiáng)度的三個(gè)因素中,目標(biāo)孔隙率影響最大,粗集料粒徑次之,水灰比的影響最小。

以正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理為基礎(chǔ),對(duì)影響多孔混凝土植生性能的灰集比、水灰比和摻合料進(jìn)行試驗(yàn)研究,并進(jìn)行了配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明:多孔混凝土總孔隙率與連通孔隙率表現(xiàn)出良好的線性相關(guān)性,而孔隙率與抗壓強(qiáng)度間不存在良好的線性比例關(guān)系。摻合料對(duì)多孔混凝土ph值的影響次序?yàn)?單摻45%粉煤灰>摻粉煤灰和礦渣微粉各22.5%+5%硅灰>摻粉煤灰和礦渣微粉各22.5%>單摻45%礦渣微粉>單摻5%硅灰;對(duì)孔隙率與28d抗壓強(qiáng)度的影響次序?yàn)?單摻45%粉煤灰<單摻45%礦渣微粉<單摻5%硅灰<摻粉煤灰和礦渣微粉各22.5%<摻粉煤灰和礦渣微粉各22.5%+5%硅灰。綜合考慮多孔混凝土的植生性能,本試驗(yàn)范圍內(nèi)的最優(yōu)配合比為:灰集比1:9,水灰比38%,雙摻粉煤灰和礦渣微粉各22.5%。

研究了灰集比、水灰比和礦物摻合料對(duì)植生型多孔混凝土性能的影響,分析了相應(yīng)的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,植生型多孔混凝土灰集比應(yīng)控制在1:6～1:7之間,且水灰比為32%～35%之間較適宜;礦物摻合料對(duì)植生型多孔混凝土ph值的影響次序:粉煤灰﹥硅灰﹥礦渣,其最適摻合比例:粉煤灰15%～20%,礦渣10%～15%,硅灰4%～5%。

采用"造殼法"及無(wú)振蕩分層壓制方法制作了多孔混凝土,為滿足工程應(yīng)用和植物生長(zhǎng)要求,對(duì)多孔混凝土厚度、礦物摻加量及各主要配合比進(jìn)行了試驗(yàn)優(yōu)化。結(jié)果表明,該法能夠制作出植生型多孔混凝土,其中攪拌過(guò)程的預(yù)拌水量的控制是重要步驟。多孔混凝土的厚度宜控制在10~15cm之間。礦渣的加入能提高多孔混凝土的性能,其摻合比宜控制在5%~20%,且10%時(shí)最佳。多孔混凝土的抗壓強(qiáng)度隨水灰比的增加先升高后降低、隨骨灰比的減小及骨料粒徑的降低而升高;而孔隙率及透水系數(shù)則降低。適宜的配合比為水灰比0.33~0.37,骨灰比5~7,骨料級(jí)配為10~20mm占總量的30%、10~30mm占總量的70%。制得的多孔混凝土的28d抗壓強(qiáng)度為6~12mpa,孔隙率大于21%,透水系數(shù)大于20mm/s。

多孔混凝土作為道路結(jié)構(gòu)基層,具有優(yōu)良的排水性能。本文在改性多孔混凝土小梁室內(nèi)疲勞試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分析疲勞壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)的概率分布,證實(shí)多孔混凝土疲勞壽命服從雙參數(shù)的威爾布分布,并建立了不同應(yīng)力水平條件下的疲勞方程。通過(guò)與其他材料的對(duì)比,得出添加劑和用水量對(duì)多孔混凝土疲勞壽命有決定性影響。

植生型無(wú)砂多孔生態(tài)混凝土是一種綠色環(huán)保的建筑材料,體現(xiàn)了人與自然和諧相處的思想。對(duì)此類混凝土的研究意義與研究現(xiàn)狀進(jìn)行了討論,并介紹了其物理力學(xué)性能、植生性能和耐久性能。結(jié)合已有試驗(yàn)研究成果,對(duì)上述性能指標(biāo)的影響因素進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。提出了此類混凝土未來(lái)需要解決的問(wèn)題及其發(fā)展方向。

鑒于目前我國(guó)尚無(wú)植生型生態(tài)多孔混凝土的標(biāo)準(zhǔn)凍融試驗(yàn)方法及其抗凍性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,比較了目前混凝土常見的凍融試驗(yàn)方法,并通過(guò)試驗(yàn)探究了生態(tài)多孔混凝土凍融試驗(yàn)方法及其抗凍性能的評(píng)價(jià)指標(biāo).試驗(yàn)表明:潤(rùn)濕狀態(tài)下的快速凍融試驗(yàn)方法可適用于生態(tài)多孔混凝土;相對(duì)動(dòng)彈模量、質(zhì)量損失率及試件外觀可以作為生態(tài)多孔混凝土抗凍性能的評(píng)價(jià)指標(biāo).

多孔混凝土

本技術(shù)提供一種用于邊坡防護(hù)的植生型多孔混凝土，包括具有厚度的多孔混凝土和覆蓋于多 孔混凝土表層的混合細(xì)壤土，所述多孔混凝土的原料按體積密度包括如下組分：水泥 150325kg/m3、碎石14951550kg/m3、沸石粉3055kg/m3、細(xì)壤土100120kg/m3、草木灰 23kg/m3、稻殼炭1530kg/m3、減水劑2.54kg/m3、eva乳膠粉1020kg/m3、丁苯膠粉 1740kg/m3、聚丙烯酸酯乳液1323kg/m3、有機(jī)堆肥2030kg/m3、海藻粉23kg/m3、茶粕 0.50.7kg/m3、印楝餅23kg/m3、聚丙烯酰胺0.71.2kg/m3、硫酸亞鐵0.51kg/m3、改性絲瓜纖 維34kg/m3、有機(jī)硅消泡劑0.81kg/m3、水6090kg/m3。 權(quán)利要求書 1.一種用于邊坡防護(hù)的植生型多孔混凝土，包括具有厚度

通過(guò)自行設(shè)計(jì)室內(nèi)水質(zhì)凈化裝置模擬自然水環(huán)境,研究水生植物香蒲、荷花和水生動(dòng)物螺螄組成的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)的凈化能力,以及多孔混凝土與該生態(tài)系統(tǒng)相結(jié)合時(shí)整體的水質(zhì)凈化能力和多孔混凝土的生態(tài)適應(yīng)性。試驗(yàn)結(jié)果表明,水生生物形成的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水體中tp、tn、cod的最大去除率分別為85.71%、85.88%、86.66%,與多孔混凝土聯(lián)合應(yīng)用后,對(duì)tp、tn、cod的去除率分別達(dá)到87.50%、88.89%、86.70%,多孔混凝土的應(yīng)用為水生生物的生長(zhǎng)繁殖提供了空間,一定程度上提高了水生植物的水質(zhì)凈化效率。對(duì)多孔混凝土綜合水質(zhì)凈化效應(yīng)機(jī)理分析表明,多孔混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)可為水體生物提供附著生長(zhǎng)的空間,通過(guò)物理吸附作用、植物吸收作用、微生物生化降解和水生動(dòng)物濾食作用去除水體中的污染物。提出多孔混凝土可作為生態(tài)護(hù)坡材料,與水生植物、水生動(dòng)物結(jié)合應(yīng)用于生態(tài)護(hù)坡。

輕質(zhì)多孔混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€試驗(yàn)研究 作者：熊耀清，姚謙峰 作者單位：熊耀清(中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川,成都,610081;北京交通大學(xué)土木建筑工程 學(xué)院,北京,100044)，姚謙峰(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,北京,100044) 刊名： 四川建筑科學(xué)研究 英文刊名：sichuanbuildingscience 年，卷(期)：2010，36(2) 被引用次數(shù)：0次 參考文獻(xiàn)(8條) 1.姚謙峰.陳平.張蔭.趙冬密肋壁板輕框結(jié)構(gòu)節(jié)能住宅體系研究[期刊論文]-工業(yè)建筑2003(1) 2.編寫組小康住宅建筑結(jié)構(gòu)體系成套技術(shù)指南2001 3.姚謙峰.袁泉小高層密肋壁板輕框結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[期刊論文]-建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)2003(1) 4.姚謙峰.賈英杰密肋壁板結(jié)構(gòu)十

試驗(yàn)研究了無(wú)砂多孔混凝土水泥漿體流動(dòng)度與漿體配合比關(guān)系,并經(jīng)過(guò)試配得出無(wú)砂多孔混凝土適于采用的漿體流動(dòng)度范圍。研究了漿體流動(dòng)度、骨膠比對(duì)多孔混凝土孔隙率和抗壓、抗折強(qiáng)度的影響,并發(fā)現(xiàn)隨骨膠比增大,多孔混凝土強(qiáng)度降低。分析了漿體與骨料對(duì)多孔混凝土性能的綜合作用。提出了無(wú)砂多孔混凝土配合比設(shè)計(jì)的合理方法。

利用粉煤灰陶粒制備多孔混凝土,并進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、孔隙率以及ph值等性能試驗(yàn)。結(jié)果表明:水灰比為0.27時(shí),多孔混凝土可以獲得較好的抗壓強(qiáng)度和孔隙率,ph值良好;zs-2型生態(tài)混凝土外加劑可以有效控制混凝土的堿環(huán)境。制備的多孔混凝土強(qiáng)度5~6mpa、孔隙率在25%以上、ph值在10左右,滿足水生植物生長(zhǎng)需要。

通過(guò)對(duì)這兩種輕質(zhì)多孔混凝土材料進(jìn)行基本力學(xué)性能試驗(yàn),就其彈性模量及應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)€等進(jìn)行了研究與探討。試驗(yàn)結(jié)果表明:相對(duì)于普通混凝土而言,輕質(zhì)多孔混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度、棱柱體抗壓強(qiáng)度、彈性模量等均要小一個(gè)量級(jí),而峰值應(yīng)變卻比前者大30%～40%。單軸受壓應(yīng)力—應(yīng)變曲線到達(dá)峰值應(yīng)力前近似按線性比例增加,塑性變形很小;峰值應(yīng)力后,迅速跌落;跌落至其殘余強(qiáng)度后,出現(xiàn)緩慢降落的斜直線段。材料在整個(gè)受壓破壞過(guò)程中,呈現(xiàn)出低強(qiáng)度彈脆性力學(xué)性能。在試驗(yàn)研究與理論分析的基礎(chǔ)上,采用上升、下降和斜直線三段曲線擬合了輕質(zhì)多孔混凝土的單軸受壓應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系,給出了具有明確物理意義的輕質(zhì)多孔混凝土材料單軸受壓統(tǒng)一本構(gòu)模型,為輕質(zhì)多孔混凝土在抗震結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用提供了有力的試驗(yàn)依據(jù)。

為減少雨水豐富地區(qū)路面結(jié)構(gòu)的水損壞和車轍病害,對(duì)剛性聚合纖維多孔混凝土的配合比設(shè)計(jì)、成型工藝、透水性、強(qiáng)度相關(guān)性能進(jìn)行了研究,得出:剛性聚合纖維改善了混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并且抑制了混凝土的干縮和開裂,增強(qiáng)了抗壓強(qiáng)度,但隨著摻入量增加,孔隙率和透水系數(shù)也呈增大趨勢(shì),強(qiáng)度提高仍需進(jìn)一步改善。

文章比較了多孔生態(tài)混凝土在碾壓成型和插搗成型下的力學(xué)性能、透水性能以及孔隙率的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,碾壓成型的方法增加了多孔混凝土孔隙的均勻性,提高了連通空隙率,增加了透水性,提高了多孔無(wú)砂生態(tài)混凝土抗壓性能的穩(wěn)定性。因此,在選擇合理流動(dòng)度的情況下,多孔型生態(tài)混凝土應(yīng)首先采用碾壓成型的方法。

將多孔混凝土中包裹水泥漿體的粗骨料堆積形態(tài)視為球形顆粒堆積,借鑒koenders提出的帶狀模型,建立多孔混凝土孔隙率與粗骨料漿體包裹層厚度之間的關(guān)系式,通過(guò)試驗(yàn)確定公式中的參數(shù)并驗(yàn)證其模型和計(jì)算的合理性。試驗(yàn)結(jié)果表明:依據(jù)該公式能有效計(jì)算出不同粗骨料漿體包裹層厚度下多孔混凝土的孔隙率。當(dāng)漿體包裹層厚度變化于439~973μm時(shí),多孔混凝土的孔隙率范圍值為21.8%~33.8%。

在對(duì)多孔混凝土進(jìn)行簡(jiǎn)單概述的基礎(chǔ)上,對(duì)多孔混凝土的應(yīng)用和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)闡述,并進(jìn)一步分析了多孔混凝土研究中存在的問(wèn)題,提出其今后的研究方面,為更好地實(shí)現(xiàn)多孔混凝土的環(huán)保功能提供參考。

從試驗(yàn)角度出發(fā),研究了孔隙率和級(jí)配對(duì)多孔混凝土強(qiáng)度的影響,通過(guò)對(duì)不同級(jí)配條件下孔隙率與強(qiáng)度關(guān)系以及不同孔隙率、不同齡期下抗壓強(qiáng)度與抗彎拉強(qiáng)度關(guān)系的分析,得出了滿足臨界孔隙率條件下,采用小孔隙率可以獲得較高的抗壓強(qiáng)度和抗彎拉強(qiáng)度的結(jié)論。

針對(duì)廣州龍頭山隧道排水的特點(diǎn),選用了多孔混凝土這一有利于底部排水的材料,由于該隧道交通量大,要求強(qiáng)度遠(yuǎn)大于普通的多孔混凝土,因此該文改進(jìn)了多孔混凝土的配合比設(shè)計(jì),提出配制強(qiáng)度不低于20mpa的多孔混凝土材料,并就強(qiáng)度和空隙率與水灰比、砂率等影響因素之間的關(guān)系進(jìn)行了試驗(yàn)研究,提出了幾組推薦配比。

根據(jù)多孔混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)合多孔混凝土應(yīng)用于水利護(hù)坡工程的要求,最佳配合比設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到多孔混凝土的抗壓強(qiáng)度和孔隙率,以強(qiáng)度和孔隙率為目標(biāo)函數(shù),制定了均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,系統(tǒng)研究了水灰比、骨灰比、用水量、骨料粒徑對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)的影響,并采用逐步回歸分析法建立強(qiáng)度和孔隙率與各因素的數(shù)學(xué)回歸模型,從而為多孔混凝土配合比設(shè)計(jì)提供分析方法。

多孔混凝土管填與不填濾料的試驗(yàn)效果與分析