透水混凝土抗压强度和透水性能的影响因素研究
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水胶比对透水混凝土性能的影响研究引言:透水混凝土是一种新型的建筑材料,具有透水性能和良好的承载能力,逐渐受到人们的关注。
其中,水胶比是透水混凝土中一个重要的参数,对透水混凝土的性能有着重要的影响。
本文主要研究了水胶比对透水混凝土性能的影响。
1.水胶比与透水性能的关系水胶比是水与胶凝材料中胶凝材料的比例。
适当的水胶比可以使混凝土达到良好的透水性能。
实验证明,水胶比越高,透水性也越好。
这是因为水胶比越高,混凝土中的毛细孔和毛细管的数量也越多,从而增加了透水性能。
2.水胶比与抗压强度的关系水胶比对透水混凝土的抗压强度也有一定的影响。
研究表明,水胶比越高,混凝土的抗压强度越低。
这是因为水胶比越高,胶凝材料与水的比例越大,混凝土中的毛细孔和空隙也相应增加。
这导致混凝土中的胶凝材料分散不均匀,从而降低了混凝土的抗压强度。
3.水胶比对耐久性的影响水胶比对透水混凝土的耐久性也有一定的影响。
研究表明,水胶比越高,透水混凝土的耐久性越差。
这是因为水胶比越高,混凝土中的毛细孔和空隙越多,容易使外部有害物质进入混凝土内部,引起混凝土的腐蚀和破坏。
同时,水胶比越高,混凝土的抗渗性能也较差,更容易受到水的侵蚀。
4.水胶比对透水混凝土的改进措施针对水胶比对透水混凝土性能的影响,我们可以采取一些改进措施。
a.控制水胶比:选择适当的水胶比是关键。
要根据实际情况合理选择水胶比,以保证透水混凝土既有良好的透水性能,又具备合理的抗压强度和耐久性。
b.添加适量的掺合料:合理添加掺合料,如矿渣粉、矿渣微粉等,可以改善透水混凝土的性能。
掺合料可以填充混凝土中的毛细孔和空隙,提高混凝土的致密性和强度。
c.优化施工工艺:透水混凝土的施工过程中,注意融合水泥和骨料的均匀性,减少水泥和骨料之间的分散差异,提高混凝土的致密性和稳定性。
结论:水胶比是透水混凝土中一个重要的参数,对透水混凝土的性能有较大的影响。
适当的水胶比可以使透水混凝土具备良好的透水性能和抗压强度,但要注意控制水胶比,以确保透水混凝土的耐久性。
透水混凝土的力学性能的影响因素透水混凝土是一种能够在雨水的顺畅渗透下,有效控制地表水和地下水,并减少洪涝灾害的环保建材。
它具有良好的透水性能和结构强度,被广泛应用于城市路面、广场、园林、水利工程等领域。
而透水混凝土的力学性能直接影响着其使用效果和品质。
下面将就透水混凝土的力学性能的影响因素进行详细的探讨。
一、配合比的影响混凝土的配合比是指水泥、砂、石、水等原材料按一定比例配制成混凝土的工艺方法。
配合比的选择影响着透水混凝土的力学性能。
一般来说,透水混凝土要求适当减少砂浆的用量,增加石子的用量,从而提高透水混凝土的透水性能。
但如果石子使用过多,就会减少胶结材料的使用量,导致透水混凝土的抗压强度下降。
所以在配合比的选择上,需要综合考虑石子、砂、水泥的种类和比例,以达到最佳的透水性能和力学性能的平衡。
二、骨料的影响骨料的种类和粒径分布是影响透水混凝土力学性能的重要因素。
一般来说,透水混凝土使用的骨料以玻化球、玻化陶粒为主,这样的骨料具有轻质、多孔、粒径分布均匀的特点,有利于提高透水混凝土的透水性能。
骨料的粒径分布要合理,过大或过小的颗粒都会影响混凝土的力学性能。
过大的颗粒容易导致混凝土内部空隙较大,影响力学性能;过小的颗粒容易引起砂浆过多,比例失调,也会影响力学性能。
选择合适的骨料种类和粒径分布对于提高透水混凝土的力学性能是非常重要的。
三、水泥的影响水泥是透水混凝土中的胶结材料,它直接影响着混凝土的力学性能。
富含硅酸盐的水泥可以提高透水混凝土的抗渗性能和抗冻融性能,但如果硅酸盐含量过高,会降低水泥的早强和抗压强度。
在选择水泥的种类和配合比时,需要综合考虑透水性能和力学性能的平衡。
四、外加剂的影响外加剂是影响透水混凝土力学性能的重要因素之一。
减水剂可以有效降低水泥用量,提高混凝土的流动性,同时也可以减小混凝土内部的孔隙率,提高抗压强度。
掺入合适的外加剂还可以改善混凝土的工作性能和耐久性。
在生产透水混凝土时,外加剂的选择和掺量也是非常重要的。
透水混凝土作为一种路面材料来说,透水性能是其最重要的特征之一,只有具备了透水性能,才能在降雨时由路面结构内部吸收掉透水面层表面的雨水。
透水混凝土的透水性能直接由其孔隙结构决定的,而孔隙率是表征孔隙结构的基本参数。
孔隙是指混凝土总体积扣除固体骨架所占据的体积后的剩余部分,其组成部分包括封闭孔隙、半连通孔隙、连通孔隙,而连通孔隙率与渗透系数有紧密联系。
(1)骨料骨料对透水混凝土透水性能和抗压强度均有一定的影响,这是因为透水混凝土中的胶结层较薄,骨料的粒径大小直接影响骨料之间的接触点,一般情况下,在合理范围内适当降低骨料粒径,有利于透水混凝土抗压强度的提高。
不仅如此,骨料类型对透水混凝土的强度和孔隙也存在一定影响,因为不同的骨料其各项参数必定存在一定差别,比如颗粒形状、材质等,这些物理特征的种种差别势必会影响到透水混凝土最终的效果。
另外,为增加透水混凝土的抗压强度,可在透水混凝土原材料中适当提高砂率,但是掺砂量需要严格控制,使孔隙率保持在合理的范围之内(2)胶结材料胶结材料不仅为骨料提供充足的包裹层,还能够将骨料胶结为整体。
为进一步提升透水混凝土强度,胶结浆体中除了使用普通硅酸盐水泥外,还可以采用粒径细微的矿物掺合料,将一部分水泥替换掉,渗透系数满足透水的要求。
有学者指出,掺有硅灰和高效减水剂的胶结浆体密实度高,与骨料的包裹界面好,因此双掺硅灰和高效减水剂能够提高透水混凝土的抗压强度。
另外,掺入有机聚合物也能够起到提高透水混凝土的抗压强度的作用,但是由于聚合物成本较高,且加入聚合物后透水性可能会降低,一直未被广泛应用。
(3)水灰比水灰比直接影响到透水混凝土性能,只有适宜的水灰比才能确保其透水混凝土的性能优良。
过高的水灰比,会使得胶比过大,如此一来稀的胶结浆体很容易把透水孔隙部分或全部堵死,不仅透水性会降低,强度也会大打折扣;而过低的水灰比,会使得胶结浆体过于干稠,如此势必会影响到其和易性,胶结浆体将无法充分包裹骨料表面,十分不利于混凝土的强度提升。
混凝土透水砖的透水性能试验研究余太平1,何延召1,蔡洪1,李孟2,许入义2(1.湖北省城建设计院股份有限公司,武汉430050;2.武汉理工大学土木与建筑工程学院市政系,武汉430070)【摘要】对混凝土透水砖的透水系数、电导率进行了评价,并讨论了渗透系数与孔隙率、渗透系数与迂曲度、渗透系数与比表面积之间的关系。
结果表明,混凝土透水砖的透水系数主要在0.01-0.06cm/s 范围内,渗透系数大于0.02cm/s 的命名为一级砖,小于0.02cm/s 的命名为二级砖。
在渗流过程中,一级级砖和二级砖的电导率均逐渐增大,随着孔隙率与比表面积的增大,透水系数逐渐增加,而流道迂曲度与渗透系数呈相关性不高的负相关。
【关键词】混凝土透水砖;透水系数;电导率;孔隙率;迂曲度【中图分类号】TU522.1【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2019)07-0345-02混凝土透水砖是采用大粒径或统一粒径的骨料,通过水泥等胶结材料混合而成的一种具有大孔隙率的透气、透水的混凝土,组成透水混凝土的骨料类型一般有碎石、陶粒、卵石等,因其大孔隙的缘故,透水混凝土的部分性能不如普通混凝土,主要表现在于抗压强度、耐久性等方面[1]。
大多数研究都利用宏观手段对混凝土透水砖的抗压强度、抗折强度、最佳配比进行讨论,以此来对混凝土透水砖的透水性能进行系统性的评价。
孙宏友[2]采用正交试验法进行了透水混凝土的配合比设计,分别考虑了水灰比、骨料类型、孔隙率、改性材料的掺量等因素,对各组试验结果进行了分析对比,得出了影响透水混凝土抗压强度和透水性能的主要相关量和次要相关量,并且对试验结果进行了回归分析,得出了透水混凝土的最佳配合比。
张贤超[3]根据混合料优化设计方法和粒子干涉理论建立了透水混凝土骨料级配与孔隙率、单位体积骨料数量、骨料比表面积之间的相互关系;发现了水灰比、骨灰比对透水混凝土力学性能和透水系数的影响规律,得出的最优配合比为:最佳水灰比为0.29~0.33,最佳骨灰比范围为4~5,砂率掺量最佳为6%~10%。
透水混凝土的力学性能的影响因素
1. 水灰比:水灰比是指混凝土中水和水泥的质量比。
透水混凝土的水灰比对其力学
性能有直接影响。
一般来说,水灰比越小,混凝土的抗压强度和抗拉强度就越大。
过低的
水灰比可能导致混凝土的可泵性降低和施工难度增加,需要在实际施工中进行合理的选
择。
2. 骨料:骨料是混凝土中的重要组成部分,对于透水混凝土的力学性能有重要影响。
骨料的种类、粒径和强度都会对透水混凝土的力学性能产生影响。
一般来说,使用角型、
块状和多孔石英骨料可以增加透水混凝土的透水性能和抗压强度。
3. 添加剂:透水混凝土中常常添加一些特殊的化学添加剂,如高效减水剂、增塑剂
和改性剂等,以改善混凝土的工作性能和力学性能。
添加剂可以改善透水混凝土的流动性、提高抗裂性能和增加抗压强度。
4. 混凝土拌合比:混凝土拌合比是指混凝土中水、水泥、骨料和添加剂的配合比例。
不同的拌合比可以对透水混凝土的力学性能产生重要影响。
在拌合比设计中,需要合理控
制水灰比和骨料用量,以达到透水混凝土的性能要求。
5. 硬化时间:透水混凝土的硬化时间也会对其力学性能产生影响。
通常情况下,透
水混凝土需要经过一定时间的养护和硬化,才能达到设计强度。
硬化时间过短可能导致混
凝土强度不足,而硬化时间过长可能导致成本增加和施工周期延长。
透水混凝土的力学性能受到多种因素的影响。
在实际应用中,需要综合考虑上述因素,并通过优化设计和控制施工过程,来确保透水混凝土的力学性能达到设计要求。
硫酸盐腐蚀对透水混凝土抗压强度及透水性能的影响黄美燕【摘要】采用体积法配制了3种不同透水混凝土,对其不同硫酸盐腐蚀龄期(30、60、90、120 d)的抗压性能及透水性能进行研究,分析了硫酸盐对透水混凝土的腐蚀机理.结果表明:随硫酸盐腐蚀龄期的延长,透水混凝土的抗压强度有不同程度的降低;腐蚀龄期一定时,骨料粒径越小,其抗压强度的降幅越大.透水系数随腐蚀龄期的延长有增大的趋势,腐蚀龄期一定时,骨料粒径越小,其透水系数的提升幅度越大.硫酸盐与混凝土内部集料反应,生成物体积发生膨胀而导致混凝土内部开裂,使混凝土整体强度降低;并导致混凝土的胶凝物质含量下降,由于生成物自身强度较低,使混凝土的粘结力随之下降,宏观强度降低.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2019(046)002【总页数】5页(P40-44)【关键词】硫酸盐腐蚀;透水混凝土;抗压强度;透水系数【作者】黄美燕【作者单位】湖南城建职业技术学院市政与路桥工程系,湖南湘潭 411101【正文语种】中文【中图分类】TU528.20 引言透水混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成的一种非封闭性多孔混凝土,具有透气、透水、吸声和质量小的特点,对改善城市热环境、地表土壤生态环境、吸声降噪等方面效果显著。
因此,透水混凝土被称为海绵城市建设必不可少的透水路面材料[1-3]。
目前,关于透水混凝土的研究主要从原材料的选取、配合比设计及路用性能等方面提出了一些比较成熟的观点和理论。
张瑶等[4]利用自主研发的外加剂制备透水混凝土,研究了水灰比和外加剂掺量对透水混凝土抗压强度和孔隙率的影响。
徐向舟等[5]研制了以烘干砂为主要原料,高强度等级水泥为粘结剂的混凝土透水砖,并对透水砖的抗压强度、透水率等物理指标进行了测试。
李子成等[6]的研究认为,透水混凝土的最薄弱部位是骨料与胶凝材料的界面区域,并研究了矿物活性超细粉和高分子聚合物对透水混凝土界面的增强增韧效应。
结果表明:超细粉煤灰和硅灰颗粒可以分散到界面过渡区的粗糙孔隙结构区域,提高界面过渡层的致密程度。
浅谈新型透水混凝土强度的影Ⅱ向因素邢晓明(河海大学材料学院,江苏南京210098)—理蕉苤.[摘要]透水混凝土作为一种新的环保型、生态型的道路材料,已E l益受到人们的关注。
与普通混凝土路面缺乏呼吸、吸收热量大、渗透雨水能力低的性质相比较,透水混凝土具有优越的性能。
但受其强度较低的限制,目前尚未广泛应用。
[关键词]透水混凝土;特点;强度;影响因素1透水混凝土的优越性能透水混凝土是由骨料、水泥、水以及微量或无细集料而制成的一种多孔轻质混凝土。
它不含砂、粗骨科颗粒表面包裹料浆层,骨科颗粒间相互接触,相互粘结。
形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构。
具有较好的透水性和过滤性,并具有一定的承载能力。
与普通混凝土相比具有以下优点:1)可以增加城市可透水透汽面积,调节城市气候,降低地表温度,缓解城市“热岛”现象。
2)可以补充城市地下水资源,保护土壤温度,改城市地表植物和土壤生物的生存条件,有利于生态平衡。
3)可以吸收车辆行走产生的噪音,有利于创造安静舒适的交通环境。
4)减轻降雨季节道路排水系统负担:可以防止雨天路面集水和夜间反光,冬天不会在路面形成薄冰,提高了车辆和行人的通行舒适性和安全性。
5)表面存在蜂窝孔洞,表面抹平施工方便,根据周围环境制成多彩透水混凝土充分与周围环境相结合。
6)透水混凝土比重小,一般约在1400kg/m3~1900kg/m3之间:而普通混凝土的比重在1950kg/m3~2600kg/m3之间热传导系数小。
7)成型时侧压力小,可使用各种轻型模板。
此外还具有水泥用量少、毛细现象不明显等特点。
2透水混凝土的分类按颜色分类:1)普通素色透水混凝土:为普通水泥本色的透水混凝土:2)标准色透水混凝土:以普通水泥本色掺加无机耐候颜料组成的透水混凝土,色彩一般:3)艳丽色透水混凝土:以高要求的水泥掺加添加剂及无机耐候颜料组成的透水混凝土,色彩艳丽。
按加工工艺分类:1)组合纸模工艺的透水混凝土:由彩色混凝土压模工艺和透水混凝土相间组合成的混凝土:2)组合喷涂工艺的透水混凝土:由彩色混凝土喷涂工艺和透水混凝土相问组合成的混凝土。
透水混凝土的力学性能的影响因素透水混凝土 (porous concrete) 是一种可以使水通过其自身渗透的混凝土,它能够减少雨水径流的冲击和污染,提高城市环境的生态质量。
其主要应用于人行道、道路、停车场和广场等场所。
然而,透水混凝土在其力学性能方面具有一些特定的限制和要求,这些性能受多种因素的影响。
下文将详细介绍透水混凝土的力学性能受到的主要影响因素。
1. 孔隙率 (porosity)透水混凝土的孔隙率是指其体积中孔隙空气的比例。
孔隙率直接影响透水混凝土的水透过率和力学性能。
当孔隙率增大时,透水混凝土的抗拉强度、抗压强度和抗冻性能会下降。
这是因为孔隙率增加会导致透水混凝土的体积较大,其内部空隙会增多,而空隙会使透水混凝土内部的应力不再集中在硬化基质上,从而导致其强度下降。
2. 粗骨料比例 (coarse aggregate ratio)3. 混凝土配合比 (mix proportion)透水混凝土的混凝土配合比是指混凝土中不同成分的比例,包括水泥、水、骨料和添加剂。
对于透水混凝土而言,混凝土配合比的关键在于如何平衡其透水性和力学性能。
如果混凝土中水的比例过高,则会导致透水混凝土的孔隙率增加,从而降低其力学性能;如果水的比例过低,则透水混凝土的透水性会受到影响。
因此,透水混凝土的混凝土配合比应该经过仔细设计,以达到透水性和力学性能的平衡。
透水混凝土中骨料的性质对其力学性能也有着重要的影响。
骨料的硬度、坚固性和形状都会影响透水混凝土的强度和抗风化性。
此外,骨料的耐水性和耐碱性也是透水混凝土的重要参数,这些参数在选择骨料时应该特别注意。
5. 硬化时间 (hardening time)透水混凝土的硬化时间是指其在那些特定的条件下所需的时间以使其达到所需的硬度和强度。
透水混凝土的硬化时间会受到其混凝土的配合比、温度和湿度等因素的影响。
通常来说,透水混凝土的硬化时间应该能够满足使用需求,同时能够达到所需的强度和硬度。
透水混凝土透水系数和强度的试验研究的开题报告一、研究背景与意义随着城市化进程的加速,城市地表覆盖面积不断扩大,大量非透水地面的建设导致雨水不能充分渗透到地下,形成洪涝灾害和城市内涝等问题。
为解决这些问题,透水混凝土作为一种新型的材料,广泛应用于道路、停车场、广场等场所的建设。
透水混凝土具有排水性能好、抗滑性能高、环保等特点,成为城市建设的一种重要选择。
因此,对透水混凝土的性能研究非常重要。
目前,透水混凝土的研究主要集中在透水性能和强度两个方面。
透水性能是透水混凝土的一大特点,是其应用于城市建设的重要原因之一;强度则关系到透水混凝土的耐用性和使用寿命。
因此,透水混凝土的透水系数和强度是透水性能和耐久性能的两个关键指标,对透水混凝土的应用和发展都具有重要的意义。
本研究旨在通过试验研究透水混凝土透水系数和强度的关系,为其在城市建设中的应用提供科学依据。
二、研究内容和方法1. 研究内容本研究的主要内容为透水混凝土透水系数和强度的试验研究,具体包括以下两个方面:(1)透水混凝土透水系数的试验研究通过试验研究不同孔隙率和粒径分布的透水混凝土的透水系数,分析透水系数与孔隙率和粒径分布的关系,并探索透水系数的影响因素。
(2)透水混凝土强度的试验研究通过试验研究不同配合比和水泥用量的透水混凝土的强度,分析强度与配合比和水泥用量的关系,并探索强度的影响因素。
2. 研究方法(1)试验方法本研究采用标准试验方法,具体包括:试验设备:透水混凝土透水性测试仪、压力计、压力传感器、筒仓、试件模具等。
试验步骤:1)制备透水混凝土试件;2)对试件进行透水性能测试,测定其透水系数;3)对试件进行强度测试,测定其抗压强度和抗拉强度。
(2)数据处理方法试验结果采用统计方法进行处理和分析,采用相关系数和回归分析等方法探索透水系数和强度的关系,并分析透水系数和强度的影响因素。
三、预期成果本研究预期的成果包括:1. 对透水混凝土透水系数和强度的试验研究,获得一批数据和实验结果。
水泥与混凝土生产 Cement and concrete production8透水水泥混凝土透水性能及强度的影响因素研究分析罗金灵(福建省永正工程质量检测有限公司, 福建 福州 350012)中图分类号:TQ172 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)11-0008-03摘要:本文通过试验对不同参考配合比下的透水水泥混凝土相关性能进行了研究,根据试验检测结果分析了影响透水水泥混凝土透水系数和强度的相关因素,通过计算建立了相关公式可以用于推导7天和28天抗压强度的相关关系。
关键词:透水混凝土配合比;透水性能;强度1 概述透水水泥混凝土是由粗集料、细集料(少加或不加)及水泥基胶结材料经拌合均匀后浇筑成型并经水化硬化后形成具有连续孔隙结构的混凝土[1],其可以将道路结构中的水分进行高效清除,并可承受适当的荷载[2]。
因此,在环境噪声保护、减小路面水损害、水工等方面的应用越来越广泛[3]。
2 原材料本试验中采用P·O42.5水泥,其比表面积检测结果为339m 2/kg,28d 抗压强度检测结果为48.4MPa;骨料采用两种粒径的碎石,拌和用水采用普通饮用水。
3 试件制备及试验方法3.1 试件制备方法透水水泥混凝土试件制备分为搅拌、成型、养护三个过程,其中搅拌及成型试验环境温度为20℃±5℃,相对湿度≥50%。
透水系数试件采用内径100mm、高50mm 的圆柱体,有效孔隙率及抗压强度试件采用边长为150mm 的立方体。
拌和料装入试模后,将试件按品字形放于水平地面上,用尺寸约为600mm*600mm 的不透水覆膜胶合板放在试件上,平板振动器放于胶合板中间,启动平板振动器振动30s,然后用抹刀将试件表面抹平。
3.2 试验方法3.2.1 透水系数本试验中透水系数测试方法依据CJJ/T 135-2009[4],试验过程大致如下:将四周密封好的试样抽真空并在水中浸置20min 后装入试验装置,控制水流保持稳定的水位差,测量300s 的出水量(Q),按公式AHtQLk T =计算透水系数。
透水混凝土参数透水混凝土是一种能够渗透水分的混凝土,广泛用于城市道路、广场、停车场和环境治理等领域。
透水混凝土的关键参数包括抗压强度、渗透系数、骨料种类和粒径分布等。
本文将详细介绍透水混凝土的相关参数。
一、抗压强度透水混凝土的抗压强度是指混凝土在受到压力作用时能够承受的最大压力,通常用MPa(兆帕)作为单位。
该参数直接影响到透水混凝土的使用寿命和承载能力。
在实际工程中,透水混凝土的抗压强度通常要求在15MPa以上,以确保其在承载和受压情况下的稳定性。
二、渗透系数渗透系数是评价透水混凝土渗水性能的重要参数,通常以mm/s(毫米/秒)或m/s(米/秒)作为单位。
透水混凝土的渗透系数直接决定了其在雨水情况下的透水速率。
透水混凝土的渗透系数越大,代表其能够更快速地将水分渗透排掉,从而减少地面积水的滞留。
三、骨料种类透水混凝土的骨料种类通常包括粗骨料和细骨料两种,粗骨料一般采用碎石、砾石等,而细骨料则采用天然石英砂或人工砂。
合理选择骨料种类,对于透水混凝土的渗水性能有着重要影响。
良好的骨料种类不仅能够提高混凝土的强度和耐久性,还能够有效减小混凝土内部的渗水通道,从而提升透水混凝土的整体透水性能。
四、粒径分布透水混凝土的粒径分布是指其所用骨料的粒径组成情况。
适当的粒径分布能够提高透水混凝土的透水性能和抗压强度。
合理的粒径分布能够有效填充混凝土内部的细小空隙,防止水分通过渗透通道快速渗透,从而提高混凝土的渗透性能。
一般来说,透水混凝土的骨料粒径分布应符合国家标准或项目要求,以保证适当的透水性能和力学性能。
五、施工工艺除了上述关键参数外,透水混凝土的施工工艺也对其性能产生重要影响。
包括搅拌、浇筑、养护等环节都需要严格控制,以确保透水混凝土的性能达到设计要求。
透水混凝土的搅拌工艺需要保证骨料和水泥的充分混合,避免出现骨料堆积和水泥团聚等问题;透水混凝土的浇筑工艺需要注意适当控制浇筑坡度和厚度,保证混凝土整体的透水性能和稳定性。
透水混凝土的研究进展摘要:本文回顾了骨料、骨料粒径、水胶比、矿物掺合料及成型工艺等对透水混凝土力学性能、透水率和耐久性方面影响的研究进展,提出了对其抗冻性研究不足的问题,并对透水混凝土的未来研究进行了展望。
关键词:透水混凝土;强度;耐久性;骨料;粒径;水胶比;成型工艺;性能Research progress of permeable concreteAbstract:This paper reviews the research progress on the influence of aggregate,aggregate particle size,water-binder ratio,mineral admixture and molding processon the mechanical properties,permeability and durability of permeable concrete,puts forward the problem of insufficient research on its frost resistance,and prospects the future research of permeable concrete.Keywords:permeable,concrete,strength,durableness,aggregate,grain size water-binder ratio,forming process,property一、引言透水混凝土是粗骨料、胶凝材料和水组成。
石材作为骨架结构混凝土中承受载荷的主体,通过水泥等胶凝材料牢固结合。
主要是利用其没有砂子等细骨料,中空,易透水透气等优势来解决路面积水等问题。
因其具备能够补充地下水,维护土壤原始结构,保持土壤湿度[1]等优点,受到大量关注和应用。
同时因其自身具有多孔结构,存在强度不高及冻融循环性较差等问题在我国北方寒冷地区冻害现象也很突出。
中国农业大学硕卜学位论文致谢致谢本论文是在导师汪九林副教授的悉心指导下完成的。
并且得到各位师长和同学的帮助和支持,在此谨向关心和帮助我的老师和同学表示诚挚的敬意和感谢!首先感谢我的导师汪九林副教授,在论文的选题、定题、撰写和试验的布置过程中给出很多宝贵意见。
汪老师知识渊博、治学态度严谨、实践经验多,有开拓创新的科研精神和宽厚待人的做人品格使我受益匪浅,是我一生受用不尽的财富,宝贵这将激励我在今后的岁月中不断完善自我,超越自在此,向我。
汪老师致以最真挚的谢意里本论文试验在“ 中国农业大学土木工程实验室” 完成。
感谢李成志、孙维红同学,韩笑师弟在试验材料的购买和试验实施过程中给予的帮助。
试验过程中,张心平老师也提供了极大的方便。
由于来自各方面的关心、帮助和支持,试验才得以按期完成,在此,对他们表示感谢!两年的研究生学习即将结束,在此论文完成之际,再次向所有关心、支持和帮助过我的老师、同学、朋友和家人表示最诚挚的感谢1最后,向论文评阅人和答辩委员会的所有专家、老师致以最衷心的感谢!刘丽惠20年607月中国农业大学硕卜学位论文附录A附录A透水系数测定凡1透水系数测试过程透水仪的上下两端都是开口的透明方框,断面的形状和试件的断面形状相同,正面标有刻度,用于读数。
测量前先将试件的四周用硅酸酮玻璃胶封好,保证试验进行时水只从试件的上下表面通过;再将透水仪套在试件的上表面,然后用玻璃胶把试件和透水仪之间的接缝密封好,待到玻璃胶完全千燥;接着向透明方框中加水超过2腼m水通过试件进行渗透,水平面下降至刻度2肠仪,当(0叨起使用秒表计时,直至吸m为止,记录时间.试验进行三次,取平均值。
其次再向方框中透明加水超过1m水平面下降至刻度1mc6,当c6开始计时,直到刻度1mc4时停止秒表,记录时间,进行三次试验,取其平均值。
测得六块试件的算术平均值作为此组的透水系数。
凡2透水仪器/{.口肠!l,.r-一 ̄-一..,,,,:}!l丁一200一108一!06一一一—_1叨10210O8目1__________-一40一20__n ̄一透水仪器示意图0透仪0试水块中国农业大学硕卜论交附录仑附录B抗压强度试验方法.试验设备B1Rll试验机压力试验机的示值相对误差应不大于士,试样的预期抗压破坏值应不小于试验%1机全量程的2既,且不大于全量程的8既。
透水混凝土强度与透水系数影响因素分析作者:宋璐逸来源:《建筑建材装饰》2019年第08期摘要:采用正交试验研究骨料级配、灰集比、水灰比对透水混凝土7d抗压强度和渗透系数的影响,极差分析结果表明,骨料级配和灰集比对7d抗压强度和渗透系数的影响较大。
以7d抗压强度和渗透系数为指标,选取合适的配合比为骨料级配3,灰集比1:5,水灰比0.32,据此制备的透水混凝土7d抗压强度不小于23MPa,渗透系数不小于4mm/s。
关键词:透水混凝土;力学强度;渗透系数;影响因素;正交试验前言透水混凝土是一种由水泥、骨料、添加劑和水伴制而成的多孔隙混凝土,常被用在人行道、停车场、广场等区域的透水铺装中。
透水混凝土的多孔结构在保证其拥有良好的透水性能的同时也限制了强度的提升,因此在制备过程中要通过选择合适的原材料、配合比和制备工艺使透水混凝土既有较高的强度又有较大的渗透系数。
本文采用正交试验研究骨料级配、灰集比和水灰比三个因素对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响,并在此基础上确定合适的配合比。
1材料与方法1.1原材料试验用水泥为P·042.5普通硅酸盐水泥,初凝时间为155min,终凝时间为205min,3d和28d抗压强度分别为30MPa和50MPa。
粗骨料采用质地坚硬、棱角分明、未风化的玄武岩,压碎值控制在15%以内,含泥量小于1%,试验采用的3种骨料级配见表l。
拌合水为自来水,并添加PRC-II型增强剂。
1.2正交试验设计采用三因素三水平正交试验,分析骨料级配、灰集比和水灰比对透水混凝土7d抗压强度和透水系数的影响,因素水平见表2,正交设计见表3。
1.3性能测试方法采用插捣成型法制备边长为150mm的立方体试块,用于7d抗压强度测试,具体测试方法参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)。
制备直径和高均为100mm 的圆柱体试块,用于渗透系数测试,测试方法参照《透水水泥混凝土路面技术规程》(CJJ/T135-2009)。
一、实验目的1. 了解透水混凝土的基本性能,特别是抗压强度。
2. 评估不同配合比对透水混凝土抗压强度的影响。
3. 掌握透水混凝土抗压强度的测试方法及数据处理。
二、实验原理透水混凝土是一种新型建筑材料,其特点是具有大量的孔隙,能够使雨水迅速渗透到土壤中,减少地表径流,降低城市内涝风险。
透水混凝土的抗压强度是评价其性能的重要指标之一。
本实验通过测定不同配合比下透水混凝土的抗压强度,分析其对强度的影响。
三、实验材料1. 水泥:普通硅酸盐水泥,强度等级为42.5MPa。
2. 砂:河砂,细度模数为2.8,含泥量不大于3%。
3. 碎石:碎石粒径为5-20mm,含泥量不大于1%。
4. 水泥净浆:采用水泥与水的质量比为1:0.5的水泥净浆。
5. 减水剂:聚羧酸减水剂,减水率为15%。
四、实验方法1. 配制不同配合比的透水混凝土:按照设计要求,分别配制3组不同配合比的透水混凝土,配合比如下:(1)配合比A:水泥:砂:碎石 = 1:2:2(2)配合比B:水泥:砂:碎石 = 1:1.5:2.5(3)配合比C:水泥:砂:碎石 = 1:2:32. 混凝土制备:将水泥、砂、碎石和水泥净浆按配合比混合均匀,加入减水剂,搅拌均匀后,倒入模具中,振动密实。
3. 抗压强度测试:将制备好的混凝土试件养护至28天龄期,然后进行抗压强度测试。
测试过程中,采用标准试验方法,将试件置于压力机上,加载至破坏。
4. 数据处理:记录每组配合比的抗压强度,计算平均值和标准差。
五、实验结果与分析1. 实验结果(1)配合比A的抗压强度平均值为28.5MPa,标准差为2.1MPa。
(2)配合比B的抗压强度平均值为30.2MPa,标准差为1.8MPa。
(3)配合比C的抗压强度平均值为26.8MPa,标准差为2.5MPa。
2. 分析(1)配合比A的抗压强度略低于配合比B,但两者相差不大,说明在水泥用量一定的情况下,增加砂和碎石的用量对透水混凝土抗压强度影响不大。
透水混凝土强度性能研究殷明伟摘要:透水混凝土是一种新型环保型混凝土,可用于轻型道路和生态护坡中,它具有改善城市土壤环境、缓解城市热岛效应、减轻排水系统负担、改善道路行驶环境和降低行车噪声等优点。
透水混凝土的诸多优点使它的应用日益广泛,对它的研究也不断深入。
通过透水混凝土的细观数值模拟研究,对揭示透水混凝土的破坏过程、破坏机理和指导透水混凝土结构的优化设计,具有重要的理论意义和工程实用价值。
首先,通过试验研究了透水混凝土的部分基本物理性能,测量了不同粒径骨料和不同试件厚度的抗压强度、抗折强度和透水系数,分析了骨料粒径和试件厚度对透水混凝土性能的影响,为透水混凝土的细观数值模拟提供参考和依据。
再次,采用损伤理论和最大拉应变破坏准则,对透水混凝土有限元模型进行抗压和抗折细观数值模拟。
基于弹性损伤本构关系,采用双折线损伤模型描述透水混凝土细观各相的损伤退化,以弹性模量的折减来反映模型加载过程中的损伤和破坏。
通过应力—应变关系曲线确定模型的极限承载力,模拟研究了透水混凝土裂纹的扩展、贯通以及最后破坏的过程和特点。
最后,对透水混凝土的抗压和抗折进行了参数化模拟分析,研究了试件厚度、骨料粒径、骨料形状、加载方式和孔隙率等因素对透水混凝土抗压和抗折性能的影响。
关键词:透水混凝土,随机骨料模型,损伤演化,参数化分析ABSTRACTPervious concrete is a kind of environmentally-friendly concrete with continuous porosity mixed with special technology. It possesses many advantages that improves city environment such as: improving soil environment for plant growth, easing the urban heat island effect, reducing the burden of drainage system, improving the environment for the pavement and reducing the traffic noise, and so on. Pervious concretehas increasingly and widely been applied, and the research also gradually goes in-depth. Throughmesoscopic simulation on pervious concrete, it is of important theoretical significance and engineering practical valueto reveal the pervious concrete failure process and mechanism, as well as to optimize the design of pervious concrete structure.Firstly, experiments on the basic physical properties of pervious concrete were carried out to determinethe compressive strength, modulus of rupture and permeationcoefficientof specimenswith different aggregate sizes and specimen thicknesses, which provides basis for mesoscopic simulation analysis of pervious concrete.Secondly, numerical simulations were carried out with meso-mechanics damage theory and the maximum tensile strain criterion, which simulated the compressive and flexural of pervious concrete. The decrease of elastic damage of pervious concrete is described by the conduplicate-line damage evolvement model based on elastic damage constitutive relation, and the degree of damage of concrete specimen is reflected by the degree of decreasing of elastic-modulus. The process and characteristics of pervious concrete crack propagation, coalescence and failure of perviousconcrete are researched.Thirdly,parameterized simulation analysis of pervious concrete compressive and flexural are studied, which do research the influence of specimen’s thickness, aggregate size, aggregate shape, loading mode and the porosity on the compressive and flexural properties.Key Words:PerviousConcrete, Random Aggregate Model, Damage Evolvement, ParametricAnalysis目录第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2透水混凝土 (2)1.2.1 透水混凝土的概念 (2)1.2.2 透水混凝土的分类 (3)1.2.3 透水混凝土路面 (3)1.2.4 透水混凝土路面的特点 (4)1.3国内外研究现状 (6)1.3.1 国外研究现状 (6)1.3.2 国内研究现状 (7)1.4本文主要工作 (8)1.4.1研究目的 (8)1.4.2研究内容 (9)第2章透水混凝土物理性能试验研究 (10)2.1试验原材料 (10)2.1.1 水泥 (10)2.1.2 骨料 (10)2.1.3 增强剂 (11)2.1.4 试验用水 (11)2.2试验方法 (12)2.2.1 试件成型及养护方法 (12)2.2.2 抗压强度测试方法 (14)2.2.3 抗折强度测试方法 (15)2.2.4 透水系数测试方法 (16)2.3配合比设计 (18)2.3.1 配合比设计指标 (18)2.3.2 配合比设计原理 (19)2.3.3 配合比设计方案 (20)2.4透水混凝土抗压试验 (21)2.4.1 试验现象 (22)2.4.2 试验结果 (22)2.4.3 试验结论 (24)2.5透水混凝土抗折试验 (24)2.5.1 试验现象 (25)2.5.2 试验结果 (26)2.5.3 试验结论 (27)2.5.4 荷载—变形曲线 (27)2.6透水混凝土透水试验 (29)第3章结论与展望 (31)3.1结论 (31)3.1.1 试验结论 (31)3.1.2 测试数值结论 (31)3.2展望 (32)参考文献 (33)第1章绪论1.1 研究背景随着经济的发展和城市建设步伐的加快,现代城市的地表不断被建筑物和水泥、沥青、砖石等不透水硬化地面覆盖。
透水混凝土抗压强度和透水性能的影响因素研究
作者:张万利
来源:《环球市场》2020年第02期
摘要:透水性混凝土是一种环保绿色材料,透水性混凝土具有质地较轻、孔洞多和透水性良好的特点,使用透水性混凝土材料,还具有保护城市环境、保护水资源,避免形成热岛效应等问题。
本文应用正交实验法对混凝土的水灰比、骨料级配等进行了分析,结果显示出孔隙率、抗压强度和透水性有密切相关。
关键词:透水混凝土;抗压强度;透水性能;影响因素
一、透水混凝土抗压强度和透水性能的影响因素试验
(一)原材料的选择
在正交试验中,所选用的材料是海螺牌水泥,在水泥中,构成部分主要包括骨料,骨料的直径大小各不相同,主要包括两种直径。
密度分别是每立方米2890kg和每立方米2870kg,在试验中分别采用几种不同的外加剂,一种是减水剂,另一种是增强剂,增强剂主要应用于混凝土材料中,成分构成是硅灰和甲基纤维素。
(二)配比设计
在试验中,主要研究的是水灰比、骨料以及孔隙率对透水混凝土的影响,于是我们选择的是正交试验,其中骨料级配的粒径为4.8毫米-9.5毫米。
(三)制备方法
对于透水混凝土的制备方法,需要采用水泥裹石法,具体步骤如下:首先将骨料倒入搅拌机中,搅拌时间为半小时,边搅拌边倒水,搅拌的时间应越来越长,然后倒入浆料,将浆料装入倒模中,振捣25次,等到振捣两次后,再将表面清理干净,最后进行拆模,成型后再拆模,将其养护起来。
(四)测验方法
先是抗压强度的测试,抗压强度的测试应该遵循混凝土力学性能试验标准进行,对养护一段时间后的透水混凝土进行测试,设备选择压力型设备。
对于孔隙率的测试选择排水法进行,
样品的尺寸和大小应该为正方形,步骤是将样品放入烤香中进行烘烤,测出样品的体积,然后测出样品的静物重量,将样品擦干净,测出样品快干燥时的重量,算出空隙率。
渗透系数主要参照透水混凝土技术规程进行试验。
二、试验结果
(一)透水混凝土杭压强度分析
根据相关参数,得知,水灰比、骨料以及孔隙率对透水混凝土的性能都有影响,抗压强度分别是2MPa、3MPa和14MPa,对于不同的因素,会对透水混凝土的抗压强度产生不同的影响,总的来说,孔隙率大于骨料级配大于水灰比。
在此过程中,如果水灰比变大,那么透水混凝土的抗压强度先增大后减小,如果水灰比较小,水泥就不能被水化,影响混凝土的性能,水化物也不能包裹在骨料中,透水混凝土的强度变低;如果水灰比增加,那么水泥就会被水化,混凝土的强度增加,水灰比较大,混凝土的水分较多,孔隙变多,浆体沉入混凝土内部,透水混凝土的强度降低。
接着是骨料的分析,对比单一的骨料,如果加入其他类型的骨料,搅拌在一起时,透水混凝土的强度会变大,单一骨料粒径时,孔隙率最大,堆积密度减少,因此可以采用增加骨料级配的方法增加骨料间的密度。
对于孔隙率的分析,孔隙率越大,透水混凝土的强度就越小,因为孔隙率较大,水泥含量较小。
也就是说,当水灰比0.3、骨料粒径4.8毫米、孔隙率15%时,透水混凝土的抗压强度最好。
(二)透水混凝土渗透系数
有参数可知,水灰比、孔隙率与透水混凝土都有关系,会受到极差的影响。
不同影响因素对透水混凝土系数的影响程度也不同,孔隙率最大,水灰比其次,骨料最少。
水灰比越大,透水混凝土的参数也就越大,而水泥的含量也就越少。
水含量越大,孔隙率也就越大,渗透系数也就越高。
如果骨料系数增加,那么透水混凝土的系数有所变化,会呈现先增加后减少的趋势,如果向不同的骨料级配中加入不同类型的骨料,则可以改变透水混凝土的特性,减少一些孔洞的数量,提高渗透值,如果细骨料较多,则细骨料则会将孔洞连接在一起,减少渗透值。
而孔隙率对透水混凝土的影响体现在:孔隙率越大,透水混凝土的渗透性就越强,孔隙数量就越多,水泥含量减少,混凝土的骨料胶变得不牢固,孔洞数量增加,从该结果可知:水灰比0.3,粒径4.8毫米,孔隙率25%时,透水混凝土的透水系数最大。
(三)透水混凝土孔隙率分析
根据参数可知,不同因素对透水性混凝土的影响具有如下结果:孔隙率的影响系数最大,其次是水灰比的影响,骨料的影响最低。
水灰比有所下降时,透水混凝土的渗透系数和孔隙率有所增加,孔隙率和渗透参数有增大的趋势。
当骨料中的细骨料比例增大时,透水系数与孔隙率呈现相反的变化,这说明透水混凝土与孔隙率有密切联系,但不能仅仅归结为孔隙率越大,渗透值越大。
三、结论
当水灰比为0.3,骨料粒径为4.8毫米,孔隙率为15%时,透水混凝土的抗压强度最好;当水灰比为0.3,骨料粒径4.8毫米,孔隙率为25%时,透水混凝土系数最高。
对比混凝土的抗压强度和透水性,因此我们决定将透水混凝土的孔隙率调整为20%最佳,水灰比最好为0.3,透水混凝土的性能最好。
在孔隙率、水灰比与骨料这几种影响因素中,透水混凝土的抗压强度影响之比主要为:孔隙率、骨料与水灰比,也就是说当孔隙率越大时,透水混凝土的抗压强度越小,透水混凝土的渗透性就越强,渗透效果越好。
水灰比对透水混凝土也有一定影响,水灰比对透水混凝土的影响相对较小,水灰比为0.3时,抗压强度较好,透水混凝土的渗透性最好。
如果采用的单一的骨料,那么我们可以看到透水混凝土的抗压强度就较小,边搅拌边加入骨料后,能够提高混凝土的抗压程度,提高渗透参数。
四、结束语
综上所述,采用正交试验对透水混凝土的性能进行了研究,分别分析了水灰比、骨料以及孔隙率对透水混凝土抗压强度的影响,也显示出了结果,对其他透水混凝土抗压强度和透水性能的研究提供了一定参考。
参考文献:
[1]林川.透水混凝土抗压强度影响因素的正交试验研究[J].广东建材,2018(11):45-47.
[2]王笑寒.淺谈混凝土抗压的影响因素[J].科技展望,2017(30):56-58.。