纤维再生骨料少砂透水混凝土物理与力学性能研究

摘要

纤维再生骨料少砂透水混凝土是一种绿色混凝土，充分利用以建筑垃圾制备的再生集料，环保节能，具有可及时补充地下水、吸声降噪等诸多优点，可以弥补在城市建设中由普通混凝土所引起的缺陷，对于改善城市的生态环境具有深远意义的影响。但由于透水混凝土具有较大孔隙率，也使得纤维再生骨料少砂透水混凝土的强度等各方面性能难以达到路面用混凝土的使用要求。为了推广纤维再生骨料少砂透水混凝土在更大范围内的应用，本课题进行了再生骨料取代率、水灰比、纤维及掺量、超细微粉掺量等不同因素对纤维再生骨料少砂透水混凝土性能影响的研究。
　　本文通过纤维再生骨料少砂透水混凝土的物理力学性能试验，揭示了透水混凝土的破坏机理，分析了各种变量对再生骨料纤维透水混凝土物理与力学性能的影响规律。主要结论如下:
　　(1)纤维再生骨料少砂透水混凝土的破坏是一种综合性的破坏，同时存在着受剪破坏和受拉破坏，且其破坏特征与纤维、水灰比等因素没有明显的相关性;
　　(2)水灰比对纤维再生骨料少砂透水混凝土的物理、力学性能影响均较大。水灰比为0.25时，拌合物性能最差，试件的平均孔隙率最高，为16.95％，高于设计值13％，抗压强度、抗折强度也低于水灰比为0.30、0.35的试件;
　　(3)PPTF纤维在掺量为3kg/m3、水灰比为0.30时，抗压强度最大提升效率为19.73％，在掺量为4kg/m3、水灰比为0.25时，抗折强度提升效率最大，为49.26％;
　　(4)超细微粉对混凝土抗压强度的提升效率随水灰比的增大先升后降，在水灰比为0.30时提升效率最高，达到了8.13％;
　　(5)按体积法设计时，纤维的掺入对透水混凝土的孔隙率影响程度不大。相比之下，影响最大的为PPTF，最大孔隙率为16.42％，PF、镀铜微纤维的影响几乎可以忽略不计;
　　(6)由于巴西果效应，透水混凝土的孔隙率存在着尺寸效应，试件尺寸减小时，孔隙率明显增大。
　　经综合比较分析，建议了纤维再生骨料少砂透水混凝土的原材料组分配比。实际工程中，纤维再生骨料少砂透水混凝土的制备应当严格选取单一粒级骨料，以保证孔隙率，同时配合比宜为:水灰比0.31-0.32;掺加PPTF，掺量2kg/m3～3kg/m3;适量掺加矿物微粉。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 透水混凝土的结构特征、性能及优点

1．2．1 结构特征

1．2．2 性能

1．2．3 透水混凝土的其他功能

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 本文研究内容

2 试验设计

2．1 原材料

2．2 试验变量设计

2．3 试验设计

2．3．1 强度离散性分析试件设计

2．3．2 物理与力学性能影响因素试验设计

2．3．3 配合比设计

2．4 试验方法

2．4．1 抗压强度试验方法

2．4．2 抗折强度试验方法

2．4．3 孔隙率试验方法

3 试件制备及表观特性

3．1 再生骨料的处理

3．2 再生骨料混凝土地拌合

3．3 纤维再生骨料混凝土拌合物的表观特性

3．4 拌合物的入模振捣

3．5 试件养护及表观特性分析

4 试验结果与分析

4．1．1 受压破坏试验过程及其破坏机理分析

4．1．2 抗压试验结果分析

4．1．3 抗压强度结果分析

4．2 抗折试验结果及分析

4．2．1 抗折强度与骨料取代率关系

4．2．2 抗折强度与水灰比关系

4．2．3 抗折强度与纤维种类及掺量关系

4．2．4 抗折强度与超细微粉关系

4．3 孔隙率试验结果及分析

4．3．1 孔隙率与水灰比及纤维掺量关系

4．3．2 孔隙率与纤维种类及掺量关系

4．3．3 孔隙率的尺寸效应

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢