高透水性水泥混凝土的强度性能研究

摘要

高透水性水泥混凝土作为路面铺装的生态环保材料，能有效解决生态环境恶化等问题，但由于其强度不高，不能广泛应用于中等交通以及重交通道路中。　　本文采用体积法，以28d抗压强度和透水系数为指标，确定高透水性混凝土的最佳基本配合比;在最佳基本配合比的基础上掺入羟丙基甲基纤维素醚（以下简称HPMC）、粉煤灰、硅灰和聚丙烯纤维，研究它们对高透水性混凝土强度的影响。　　研究表明:掺入适量的HPMC、硅灰、粉煤灰以及聚丙烯纤维可以在不同程度上提高高透水性混凝土的强度。掺量为0.05％的HPMC对高透水性混凝土强度的提高效果最好。单掺粉煤灰会降低高透水性混凝土的7d强度，但掺入适量的粉煤灰能提高高透水性混凝土的28d强度，最佳掺量为20％。单掺适量的硅灰对高透水性混凝土的7d和28d强度均有提高，最佳掺量为8％。双掺硅灰和粉煤灰对高透水性混凝土的7d和28d强度均有所提高，并且其提高幅度比单掺时大，双掺最佳掺量分别为8％和20％。　　掺入合适长度的聚丙烯纤维，能够提高高透水性混凝土的早期强度和后期抗折强度，而对后期抗压强度的提高不是很明显。但聚丙烯纤维的体积掺量过大或者长度过短时，会降低高透水性混凝土的强度。掺入聚丙烯纤维会小幅度降低高透水性混凝土的透水系数。　　由试验最终得到了高透水性高强度的混凝土，其7d和28d抗压强度分别为26.9MPa和40.4MPa，7d和28d抗折强度分别为3.87MPa和5.62MPa，透水系数为1.68mm/s。

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究概况

1．2．1 高透水性混凝土的发展、研究及应用概况

1．2．2 组成材料对高透水性混凝土强度的影响

1．2．3 配合比对高透水性混凝土强度的影响

1．2．4 成型工艺对高透水性混凝土强度的影响

1．3 研究的主要内容

第二章 试验原材料的选择及试验方法

2．1 试验原材料的选择及其性能

2．1．1 水泥

2．1．2 粗骨料

2．1．3 硅灰

2．1．4 粉煤灰

2．1．5 聚丙烯纤维

2．1．6 减水剂

2．1．7 HPMC

2．1．8 水

2．2 试件制备工艺

2．2．1 搅拌工艺

2．2．2 成型工艺

2．2．3 养护工艺

2．3 性能测试方法

2．3．1 抗压强度试验

2．3．2 抗折强度试验

2．3．3 透水系数试验

2．3．4 孔隙率试验

2．4 试验的主要仪器设备

2．5 本章小结

第三章 高透水性混凝土基本配合比的确定

3．1 基本配合比设计指标

3．1．1 孔隙率

3．1．2 强度

3．2 基本配合比设计

3．2．1 试验设计方法

3．2．2 试验设计方案及试验结果

3．3 基本配合比参数的确定

3．3．1 目标孔隙率与高透水性混凝土28d抗压强度的关系

3．3．2 浆集比与高透水性混凝土28d抗压强度的关系

3．3．3 水灰比与高透水性混凝土28d抗压强度的关系

3．3．4 目标孔隙率与实测孔隙率的关系

3．3．5 水灰比、浆集比与高透水性混凝土透水系数的关系

3．4 本章小结

第四章 HPMC、硅灰和粉煤灰对高透水性混凝土强度的影响

4．1 单掺HPMC对高透水性混凝土强度的影响

4．1．1 试验设计方案

4．1．2 试验结果及分析

4．2 单掺粉煤灰对高透水性混凝土强度的影响

4．2．1 试验设计方案

4．2．2 试验结果及分析

4．3 单掺硅灰对高透水性混凝土强度的影响

4．3．1 试验设计方案

4．3．2 试验结果及分析

4．4 双掺硅灰和粉煤灰对高透水性混凝土强度的影响

4．4．1 双掺硅灰和粉煤灰的意义

4．4．2 试验设计方案

4．4．3 试验结果及分析

4．5 本章小结

第五章 聚丙烯纤维对高透水性混凝土强度的影响

5．1 PPF在高透水性混凝土中的增强机理

5．2 制备PPF高透水性混凝土时的注意事项

5．3 PPF对高透水性混凝土强度和透水性能的影响

5．3．1 试验设计方案

5．3．2 试验结果

5．3．3 不同体积掺量时PPF的长度与高透水性混凝土强度的关系

5．3．4 不同长度时PPF的体积掺量与高透水性混凝土强度的关系

5．3．5 PPF与高透水性混凝土透水系数的关系

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读术士学位期间的学术活动及成果情况