礦物聚合物透水混凝土的制備與性能研究.pdf

1、為了解決城市地下水資源匱乏、內(nèi)澇等問題，國家提出建設(shè)“海綿城市”的重大舉措。透水混凝土是建設(shè)海綿城市的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)推進(jìn)海綿城市建設(shè)具有重要意義。針對(duì)透水混凝土透水系數(shù)-強(qiáng)度難以協(xié)調(diào)這一關(guān)鍵問題，本文提出了利用早強(qiáng)、高強(qiáng)等特點(diǎn)的礦渣聚合物代替水泥制備高性能透水混凝土的技術(shù)思路。采用正交試驗(yàn)分析了骨膠比、液膠比、成型壓力三個(gè)制備參數(shù)對(duì)透水混凝土強(qiáng)度、透水系數(shù)影響的顯著性水平；采用單因素試驗(yàn)研究了骨膠比、骨料粒徑、養(yǎng)護(hù)方式及養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)透水

2、混凝土性能的影響規(guī)律；以抗凍性能評(píng)價(jià)了透水混凝土的耐久性能。研究所得主要成果如下：
　　（1）液膠比、骨膠比、成型壓力對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度和透水系數(shù)具有重要影響。正交試驗(yàn)結(jié)果表明：骨膠比是影響透水混凝土性能的最顯著因素，其次為液膠比、成型壓力。骨膠比在4:1~7:1范圍內(nèi)，隨骨膠比增大，透水混凝土的孔隙率、透水系數(shù)增大，抗壓強(qiáng)度減??；液膠比在0.35~0.50時(shí)，隨液膠比增大，透水混凝土的孔隙率、透水系數(shù)減小，抗壓強(qiáng)度先增大后減?。?/p>

3、成型壓力在1.00~3.00MPa時(shí)，隨成型壓力增大，透水混凝土的孔隙率、透水系數(shù)減小，抗壓強(qiáng)度增大。
　?。?）骨料粒徑?jīng)Q定透水混凝土硬化體的緊密堆積程度。研究結(jié)果表明：三種粒徑為3.0~5.0mm、5.0~9.5mm、9.5~16.0mm的骨料中，隨骨料粒徑的增大，透水混凝土緊密堆積程度減小，孔隙率和透水系數(shù)逐漸增大，抗壓強(qiáng)度先增大后減小，其中以5.0~9.5mm骨料制備的透水混凝土緊密堆積狀態(tài)良好且骨料顆粒間粘結(jié)狀態(tài)最佳，抗

4、壓強(qiáng)度最大。
　?。?）養(yǎng)護(hù)方式和養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)礦渣聚合物透水混凝土與水泥透水混凝土性能的影響規(guī)律不同。研究結(jié)果表明：養(yǎng)護(hù)方式（標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)與自然養(yǎng)護(hù)）與養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)礦渣聚合物透水混凝土的孔隙率、透水系數(shù)及抗壓抗折強(qiáng)度影響不大，且隨養(yǎng)護(hù)齡期延長至28d力學(xué)性能增長不明顯；養(yǎng)護(hù)方式與養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)水泥透水混凝土的孔隙率、透水系數(shù)和抗壓抗折強(qiáng)度影響較大，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)方式下，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長至28d力學(xué)性能增長明顯；相比水泥透水混凝土，礦渣透水混

5、凝土具有早強(qiáng)、高強(qiáng)等特點(diǎn)。
　　（4）通過快凍和慢凍試驗(yàn)，對(duì)比了礦渣聚合物透水混凝土和水泥透水混凝土的抗凍性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：水泥透水混凝土試件經(jīng)過6次快速凍融循環(huán)后斷裂，礦渣聚合物透水混凝土試件經(jīng)過10次快速凍融循環(huán)后斷裂；經(jīng)過25次慢凍循環(huán)后，礦渣透水混凝土質(zhì)量損率為1.82％，抗壓強(qiáng)度損失率為5.06%，而水泥透水混凝土質(zhì)量損失率為1.90%，抗壓強(qiáng)度損失率為9.30%；礦渣聚合物透水混凝土相比于水泥透水混凝土具有更高的抗凍