用于排水盖板的纤维增强透水混凝土性能试验研究

摘要

碳纤维增强透水混凝土可作为制作城市道路排水沟盖板的材料，满足盖板的各项性能要求，能够将雨季路面上的积水及时有效的排出，给居民行走和车辆的安全驾驶营造良好的出行条件，能很大程度上减少对水资源的污染，减少劳动力的使用。因此，研究透水混凝土盖板的水力学性能具有十分重要的作用。 虽然许多学者对道路路面上的透水混凝土研究做出了卓越的贡献，但是对纤维增强透水混凝土这方面的研究，特别是通过有效的科学试验来确定碳纤维量、水灰比、孔隙率等研究几乎一片空白，在调查了国内外关于透水混凝土的基础上，分析了透水混凝土的机理，确定技术路线和试验方案。论文通过模型试验分析了影响因子与抗压强度、抗折强度、透水系数的关系曲线，分析影响走势，取得了如下研究成果: (1)论文采取质量法，测试出来的实测孔隙率与目标孔隙率几乎完全符合，其中水灰比为0.30，碳纤维体积率为1％时，目标孔隙率与实测孔隙率的符合度最为接近。 (2)通过对透水混凝土强度以及透水性试验数据的研究和探讨，得出了水灰比为0.25、碳纤维体积率为1.5％、孔隙率为15％的最佳配合比，即抗压强度约为23.81MPa、抗折强度约为7.73MPa、透水系数约为0.52cm/s。 (3)根据数据点的趋势线观察，透水混凝土的压折比介于2.0～4.0之间，抗压强度与抗折强度存在一定的规律，得出了不同碳纤维体积率抗压强度与抗折强度的拟合关系式。 (4)混凝土的强度与透水系数呈现负相关的关系，透水强度与透水系数有一定的规律，得出了混凝土抗压、抗折强度与透水系数的关系式。 (5)通过对透水混凝土的透水性运用双因素试验方差分析法得出，碳纤维体积率、孔隙率以及两因素的交互作用对试验结果都有显著的影响。但是由RB＞RA＞RA*B，得出了孔隙率对透水混凝土的透水性能影响更加明显。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1研究背景

1．2国内外研究现状

1．2．1国外透水混凝土的研究现状

1．2．2国内透水混凝土的研究现状

1．3研究的主要内容、创新点及技术路线

1．3．1研究的主要内容

1．3．2创新点

1．3．3技术路线

2透水混凝土的制备材料及基本性能

2．1试验材料及其性能

2．1．1水泥

2．1．2粗集料

2．1．3水

2．1．4碳纤维

2．1．5粉煤灰

2．1．6减水剂

2．2透水混凝土的制备原理

2．3透水混凝土的制备方法

2．3．1混合料的性能

2．3．2混合料的制备工艺

2．4性能测试方法

2．4．1试件抗压强度

2．4．2试件抗折强度

2．4．3孔隙率

2．4．4透水系数

2．5透水混凝土的增强原理

2．6试验配合比设计

2．6．1配合比设计原则

2．6．2配合比设计参数

2．6．3配合比设计方法

2．7体积法配合比设计

2．7．1透水混凝材料的特殊性

2．7．2体积法配合比设计实例

2．8目标孔隙率与有效孔隙率之间的比较研究

2．9本章小结

3碳纤维混凝土力学性能研究

3．1混凝土强度试验研究

3．1．1水灰比对透水混凝土抗压强度的影响

3．1．2碳纤维体积率对透水混凝土抗压强度的影响

3．1．3孔隙率对透水混凝土抗压强度的影响

3．1．4水灰比对透水混凝土抗折强度的影响

3．1．5碳纤维体积率对透水混凝土抗折强度的影响

3．2透水混凝土压折强度的关系

3．3本章小结

4碳纤维混凝土透水性能研究

4．1试验原理

4．1．1透水系数测试方法

4．1．2试验主要步骤

4．1．3透水混凝土密封性检测方法

4．2透水混凝土透水系数计算实例

4．3试验原理

4．3．1仪器对透水系数的影响

4．3．2试件对透水系数的影响

4．3．3水对透水系数的影响

4．4混凝土透水性能试验研究

4．4．1水灰比对透水混凝土透水系数的影响

4．4．2碳纤维体积率对透水混凝土透水系数的影响

4．4．3孔隙率对透水混凝土透水系数的影响

4．5抗压、抗折强度与透水性能间的关系

4．6双因素试验的方差分析

4．6．1试验概况

4．6．2双因素方差分析

4．6．3计算平均值

4．6．4计算离差平方和

4．6．5计算自由度

4．6．6计算方差

4．6．7方差检验

4．6．8计算F值临界值

4．6．9计算各因素对试验结果的影响

4．7本章小结

5结论与建议

5．1结论

5．2建议

致谢

参考文献