再生骨料透水混凝土制备与透水性能衰减研究

摘要

再生骨料透水混凝土（Recycled aggregate permeable concrete，简称RPC）是利用建筑垃圾破碎而成的再生骨料制备的具有透水功能的混凝土。RPC的应用一方面可以解决城镇化进程中建筑垃圾问题，减少天然材料的用量；另一方面，RPC具有透水、吸音、降温等特性，其应用有利于解决城市内涝、热岛效应和城市化对生态环境的影响。随着我国“海绵城市”的推广，低影响开发理念的深入以及对城市水文环境的重视，RPC将迅速的覆盖到城市各个角度。 在日常生活中，任何路面都难免会有泥沙等颗粒物，由于RPC多孔的特性，这些颗粒物通过自然沉降、雨水冲刷等原因进入到RPC内部或者表面，形成堵塞，导致RPC透水性能的衰减，这是其推广应用过程中无法避免的问题。除此之外，本人在前期制备RPC过程中发现水泥净浆流变性对RPC有着很大的影响，可能导致RPC透水性大幅下降，甚至完全丧失。 因此本文首先针对RPC在理论容重的情况下，水泥浆体性能对RPC成型方法和透水性能的影响进行了研究。在制备出合适的RPC后，采用循环试验进行模拟的方法着重研究了RPC在使用过程中的长期（10次堵塞循环）渗透衰减效应，主要针对RPC堵塞情况下透水系数衰减机理、典型堵塞下透水系数衰减、重度堵塞下透水系数衰减进行了深入全面的研究，堵塞机理主要考虑了堵塞物质类别和堵塞物粒级的影响。典型堵塞（每次循环时加入10g堵塞物）主要考虑了孔隙率和堵塞物类别的影响；重度堵塞（每次循环时加入40g堵塞物）主要考虑了清理方式、孔隙率和堵塞物类别的影响。试验结果如下： （1）RPC成型和透水功能影响因素研究试验表明：水泥净浆流动性对RPC成型和透水性能有巨大的影响，不同孔隙率的RPC有着不同的最佳流动度区间。 （2）渗透衰减机理试验表明：是否存在粘性颗粒对RPC透水系数衰减的影响最大，对于单纯的非粘性堵塞物而言，颗粒级配是主要影响因素。 （3）长期堵塞循环试验表明：堵塞物类型、孔隙率、修复方法对RPC透水系数下降幅度、堵塞率和恢复效果均有显著影响，研究结果通过透水系数衰减程度（以堵塞率表示）、透水功能失效线等多个维度对RPC的透水系数的衰减进行了定量评价，并对常见的清理方法对透水功能恢复作用进行了比较。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 RPC配合比设计和成型影响因素研究

1.1.2 RPC透水性能衰减及恢复方法研究

1.2国内外现状

1.2.1 RPC配合比设计及成型

1.2.2 RPC透水性能衰减和恢复

1.3本文的研究内容

1.3.1 RPC配合比设计和成型影响因素

1.3.2 RPC透水性能衰减和恢复

1.4 创新点

第2章 RPC的制备

2.1 原材料

2.1.1水泥

2.1.2 再生粗骨料

2.2.3 外加剂

2.2.4 水

2.2 再生骨料透水混凝土的制备工艺

2.2.1 投料方式及搅拌工艺

2.2.2 透水混凝土成型工艺

2.2.3 透水混凝土养护方法

2.3 本章小结

第3章 RPC配合比设计及成型影响因素研究

3.1 配合比的设计

3.1.1 配合比设计方法

3.1.2 配合比设计的参数确定和计算

3.2 试验设计

3.2.1水泥净浆流动度试验方法步骤

3.2.2减水剂掺量的确定

3.2.2试验试样配合比的设计

3.3 水泥净浆粘度试验

3.3.1试验方案与方法

3.3.2 试验结果与分析

3.4 RPC成型表观状态试验

3.4.1 试验方法与步骤

3.4.2 试验结果与分析分析

3.5 RPC成型振动时间试验

3.5.1试验方法与步骤

3.5.2试验结果与分析

3.6 RPC透水性能试验

3.6.1 RPC有效孔隙率试验方法与步骤

3.6.2 RPC有效孔隙率试验结果与分析

3.6.3 RPC透水系数试验方法与步骤

3.6.4 RPC透水系数试验结果与分析

3.7 本章小结

第4章 堵塞情况下RPC透水性能衰减和恢复方法研究

4.1 调研分析

4.2 试验材料

4.2.1 试验试样

4.2.2 堵塞材料

4.3 堵塞试验方案与流程

4.3.1试验方案

4.3.2堵塞不清理循环试验流程

4.3.3堵塞清理循环试验流程

4.4 试验方法

4.4.2 透水系数

4.5 试样孔隙率和透水系数初始值

4.6 典型堵塞试验结果与分析

4.6.1堵塞物质类型对RPC堵塞的影响

4.6.2孔隙率对堵塞的影响

4.7堵塞机理研究

4.8 重度堵塞试验结果与分析

4.8.1 堵塞物质类型对RPC堵塞的影响

4.8.2 孔隙率对RPC堵塞的影响

4.9 日常路面维护措施对RPC重度堵塞下透水性能恢复的影响

4.9.1全集配砂作为堵塞物时

4.9.2 黏土作为堵塞物时

4.9.3 砂土作为堵塞物时

4.10 本章小结

1、典型堵塞条件下

2、堵塞机理研究

3、重度堵塞条件下

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

5.2.1 RPC制备的展望

5.2.1 RPC透水性能衰减和维护的展望

致谢

参考文献

攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果