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【6h】

基于路面径流污染生态处治的硅藻土多孔再生混凝土试验研究

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目录

摘要

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 建筑废弃物在道路工程中应用研究现状

1.2.2 多孔混凝土的水质净化效果研究现状

1.2.3 硅藻土水质净化效果研究现状

1.2.4 植生混凝土研究现状

1.3 研究目的与内容

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.4 课题来源

2 硅藻土多孔再生混凝土性能研究

2.1 原材料

2.1.1 再生骨料与砂

2.1.2 硅藻土

2.1.3 水泥

2.1.4 减水剂

2.1.5 水

2.2 硅藻土的选择

2.2.1 掺硅藻土水泥胶砂配合比设计

2.2.2 掺硅藻土水泥胶砂强度试验

2.2.3 用水量对水泥胶砂强度的影响

2.2.4 硅藻土掺量对水泥胶砂强度的影响

2.2.5 硅藻土细度对水泥胶砂强度的影响

2.3 多孔再生混凝土成型工艺研究

2.3.1 成型方法

2.3.2 确定最佳成型工艺

2.4 硅藻土多孔再生混凝土配合比设计研究

2.4.1 多孔混凝土配合比设计方法

2.4.2 两种目标孔隙率混凝土配合比设计

2.5 掺硅藻土多孔再生混凝土强度试验及影响因素分析

2.5.1 两种目标孔隙率多孔再生混凝土强度试验

2.5.2 硅藻土掺量对多孔再生混凝土强度的影响

2.5.3 再生骨料粒径对多孔再生混凝土强度的影响

2.5.4 掺硅藻土多孔再生混凝土增强试验

2.6 本章小结

3 硅藻土多孔再生混凝土径流生态处治研究

3.1 试验方法及试验安排

3.1.1 试验方法

3.1.2 试验安排

3.2 硅藻土掺量对硅藻土多孔再生混凝土净化效果的影响

3.3 孔隙率对多孔再生混凝土净化效果的影响

3.4 水力负荷对多孔再生混凝土净化效果的影响

3.5 硅藻土增强多孔再生混凝土净化能力微观分析

3.5.1 水化物成分分析

3.5.2 掺硅藻土水泥砂浆表面形貌检测

3.6 本章小结

4 多孔再生混凝土与植物适生性研究

4.1 多孔再生混凝土孔隙碱环境控制研究

4.1.1 降碱方法

4.1.2 掺硅藻土对孔隙碱度的影响分析

4.1.3 水浸对孔隙碱度的影响分析

4.1.4 外加剂对孔隙碱度的影响

4.2 适生材料、植物选择及种植试验

4.2.1 适生土壤基材料及植物的选择

4.2.2 种植试验

4.3 本章小结

5 硅藻土多孔再生混凝土生态化工程应用

5.1 项目简介

5.2 试验路方案设计

5.2.1 边坡防护设计

5.2.2 施工配合比

5.3 实地施工

5.3.1 施工流程

5.3.2 植生效果

5.4 硅藻土多孔再生混凝土综合效益分析

5.4.1 经济效益分析

5.4.2 环境效益分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要研究结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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摘要

随着社会的发展,繁重的交通下各种污染物例如重金属、氮磷化合物等在路面积累,随着降雨流入沿途土壤和河流,造成生态破坏。与此同时,房屋和道路的改扩建产生大量的建筑废弃物,不仅占用宝贵的土地资源,也污染环境。本文通过将硅藻土作为再生混凝土掺合料,对硅藻土多孔再生混凝土强度、路面径流污染处治及植物适生性进行研究。
  通过对100目和150目两种硅藻土分别等质量替代0%~30%水泥进行水泥胶砂试验,分析硅藻土对水泥强度的影响规律,28d抗压强度试验结果表明:100目硅藻土适合作为混凝土掺和料。
  通过对不同硅藻土掺量下多孔再生混凝土的制备工艺进行研究,分别进行分层插捣及振动成型的比选,通过强度以及连通孔隙率为指标,结合CT断层扫描平面孔隙结构,结果表明:10s振动成型法适合成型多孔混凝土。
  通过对不同硅藻土掺量的多孔再生混凝土配合比设计,试验结果表明:随着硅藻土掺量的增加,混凝土用水量明显增加,强度降低;掺加硅藻土有利于提高多孔再生混凝土的后期强度;通过复配减水剂、硅灰及葡萄糖酸钠增强剂能够提高多孔再生混凝土的全龄期强度。
  通过研究掺硅藻土多孔再生混凝土的污水净化能力,试验结果表明:当硅藻土掺量达到20%时,对氨氮、重金属等污染物的去除效果提升明显;SS的去除主要受孔隙率的影响;随着污染物浓度的提高多孔混凝土的净化能力降低;流速对多孔混凝土的净化能力起到重要作用,流速越低污染物的去除效果越明显。
  混凝土孔隙碱度对植物的生长影响显著,试验结果表明:随着硅藻土掺量的增加,混凝土孔隙碱度降低,但效果不明显;通过对比水浸及外加剂两种降碱方法,水浸降碱作用周期长,碱度处于动态平衡,PH降至10左右。掺加ZS-2型植生混凝土外加剂,7天即能达到较好的抑碱效果。黑麦草的种植试验结果表明,28天根系穿透孔隙,生长没有受到明显影响。混播试验结果表明:黑麦草和狗牙根存在种群竞争。
  本研究对道路污染生态处治及生态型道路建设有一定的参考价值。

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