高性能透水性混凝土的制备、性能及应用技术研究

摘要

在城市化进程中，城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆盖，这些不透水的路面给城市的生态环境带来极大的负面影响。透水性混凝土是一种生态型环保混凝土，是一种经过特殊工艺制成的具有连续孔隙的混凝土，既有一定的强度，又具有一定的透气透水性。透水性混凝土铺装可以缓解城市雨洪，提高汽车行驶的安全性和舒适性，减少雨天打滑、眩光，吸声降噪，缓解城市热岛效应。 本文针对透水性混凝土铺装材料的制备、配合比设计、强度、透水性能、抗冻融性能、收缩热膨胀性能及透水性混凝土路面结构设计进行了探讨和研究。针对透水性混凝土的结构特点设计了模具，实验表明，在本研究条件下压制成型时，透水性混凝土合适的成型成形压力为1．5MPa。本文引用填充包裹理论法设计透水性混凝土的配合比，设计水灰比为0．25，目标空隙率为15％。通过采用优化集料粒径、掺入矿物掺合料和聚合物等技术措施提高透水性混凝土的强度。在以上研究的基础上，成功制备了符合《透水砖》JC/T945-2005标准，且抗压强度为40MPa、抗折强度3．4MPa、透水系数0．5cm/s的透水砖。 本文研究了透水性混凝土抗冻融性能，透水性混凝土具有特殊的结构形式，破坏机理与普通混凝土不同，因此设计了一种透水性混凝土冻融实验方法——“单向快速冻融法”，试验表明掺入矿物掺合料和乳胶粉对提高透水性混凝土的抗冻性具有较好的作用，对比试样进行了78次冻融循环即破坏，掺入矿物掺合料和乳胶粉的试样冻融循环次数可以达到100次以上；另外本论文对透水性混凝土的收缩和热膨胀性能进行了研究，对透水性混凝土的施工提供了技术支撑，具有重要的工程应用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外透水性混凝土研究及应用现状

1.2.1 国外研究及应用现状

1.2.2 国内研究及应用现状

1.3 研究目的、研究内容和研究思路

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.3.3 研究思路

第二章 试验原材料、试验方法及配合比设计

2.1 试验原材料

2.1.1 水泥

2.1.2 集料

2.1.3 外加剂

2.1.4 水

2.1.5 可分散性乳胶粉

2.1.6 硅灰

2.1.7 矿渣微粉

2.2 试验方法

2.2.1 试件成型及养护

2.2.2 性能测试方法

2.3 配合比设计原理及设计步骤

2.3.1 配合比设计原理

2.3.2 配合比参数的确定

2.3.3 配合比的设计步骤：

第三章 透水性混凝土力学性能研究

3.1 概述

3.2 矿渣微粉及硅灰对透水混凝土性能的影响

3.3 乳胶粉对透水混凝土性能的影响

3.4 矿粉、乳胶粉和硅灰的复合效果

3.5 透水砖的制备技术

3.6 微观分析

3.7 本章小结

第四章 透水性混凝土抗冻融试验研究

4.1 概述

4.1.1 冻结过程中的水分迁移

4.1.2 目前多孔混凝土冻融实验方法中存在的问题

4.1.3 单向快速冻融法

4.1.4 抗冻性能评价指标

4.2 实验结果分析

4.2.1 矿渣微粉对透水性混凝土冻融耐久性的影响

4.2.2 硅灰对透水性混凝土冻融耐久性的影响

4.2.3 乳胶粉对透水性混凝土冻融耐久性的影响

4.3 本章小结

第五章 透水性混凝土收缩、热膨胀性能研究

5.1 概述

5.2 收缩机制

5.3 收缩理论

5.4 透水性混凝土的收缩

5.5 透水性混凝土的热膨胀性能

5.6 本章小结

第六章 透水混凝土路面结构设计

6.1 概述

6.2 透水混凝土路面对各结构层的要求

6.3 几种透水路面结构层组合形式

6.4 设计方法

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

硕士期间论文发表情况

致谢