收藏本站
《中国建筑材料科学研究总院》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

干硬性透水混凝土的孔隙结构设计与性能优化

陈晋栋  
【摘要】:干硬性透水混凝土制品拥有一些现浇透水混凝土不具备的优点,如装饰效果好,施工简便、无需现场养护,发生堵塞或破损时维护简便。然而,目前对制品用干硬性透水混凝土的研究多集中于技术应用上,而理论研究较少。透水性混凝土制品的设计和生产缺乏理论指导,难以通过控制孔隙率来协调透水系数与强度间的矛盾关系。此外,透水混凝土的高孔隙率特征使人们对其抗冻性存在疑虑,且目前评价透水混凝土抗冻性的试验方法与其实际应用环境条件不相符,关于孔隙率如何影响透水混凝土抗冻性的研究也很少。鉴于此,本文对干硬性透水混凝土的孔隙结构设计方法和性能优化措施进行了系统研究。提出了基于孔隙率的配合比设计方法。根据可压缩堆积模型,推算出级配集料在振动加压条件下的干堆积密实度,在探讨干堆积密实度与级配集料在干硬性透水混凝土中的堆积密实度相关性基础上,通过计算得到级配集料在干硬性透水混凝土中堆积密实度及用量,进而结合水灰比和设计全孔隙率计算得到水泥和水的用量。本文提出的配合比设计方法考虑了成型方式和集料级配对透水混凝土孔隙率的影响,研究表明,该方法可实现对干硬性透水混凝土全孔隙率的控制,具有良好的适用性。研究了孔隙结构与干硬性透水混凝土性能的相关性。在分析透水混凝土中水流模式基础上,修正了Kozeny-Carman方程,便于研究透水系数与有效孔隙率、平均孔径间的相关性;对Griffith断裂力学理论进行修正以研究透水混凝土强度与全孔隙率、平均孔径间的相关性;并对孔隙率与透水混凝土抗冻性的相关性进行研究。结果表明,透水系数与有效孔隙率相关性更好,以有效孔隙率为自变量,通过修正的Kozeny-Carman方程可较好地预测透水系数。采用修正的Griffith断裂力学公式能够较好地预测抗折强度,但对抗压强度的预测却存在不确定现象,主要是无法确定孔径在何种情形下会显著影响抗压强度。孔隙率与干硬性透水混凝土抗冻性的相关性不大。开展了干硬性透水混凝土的性能优化研究。建立干硬性透水混凝土结构模型,并据此模型提出了提高干硬性透水混凝土强度的理论措施。结合透水混凝土的冻融破坏特征,发现对水泥浆体改性是实现透水系数不降低前提下,提高透水性能强度、改善抗冻性的最直接最有效的技术措施。在系统研究单掺硅灰、减水剂、乳液和复掺硅灰、减水剂等改性措施对透水混凝土性能优化结果基础上,发现在干湿结合养护条件下单掺5%的乳液对干硬性透水混凝土的性能优化效果最佳。
【学位授予单位】:中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU37

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龙武剑;周波;梁沛坚;孙柔嘉;;颗粒堆积模型在混凝土中的应用[J];深圳大学学报(理工版);2017年01期
2 阮雪琴;谷伟;;聚合物乳液对水泥砂浆力学性能的影响[J];混凝土与水泥制品;2017年01期
3 阎培渝;张波;;以不同形态硅灰配制的高强混凝土的力学性能[J];硅酸盐学报;2016年02期
4 冯竟竟;于雷;刘勇;刘洋;;加密硅灰在净浆和混凝土中的作用对比[J];电子显微学报;2015年06期
5 李晓军;李来宾;霍玉娴;高磊;梁路路;;等粒径多孔水泥混凝土内部结构与破坏机理[J];公路交通科技;2014年11期
6 高建民;;生态型多孔混凝土物理与力学性能试验方法(征求意见稿)[J];建筑砌块与砌块建筑;2012年05期
7 刘保东;李鹏飞;李林;康银庚;;混凝土含水率对强度影响的试验[J];北京交通大学学报;2011年01期
8 P. Chindaprasirt;S. Hatanaka;N. Mishima;Y. Yuasa;T. Chareerat;;Effects of binder strength and aggregate size on the compressive strength and void ratio of porous concrete[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2009年06期
9 许燕莲;李荣炜;余其俊;韦江雄;魏丽颖;谭学军;肖萍;;多孔混凝土孔隙的表征及其与渗透性的关系研究[J];混凝土;2009年03期
10 李彦坤;胡晓波;陈清己;胡祥;瞿铭辉;;球模型包裹法设计透水混凝土配合比[J];混凝土;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 龚建清;超高性能混凝土的级配效应研究[D];湖南大学;2008年
2 郑木莲;多孔混凝土排水基层研究[D];长安大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张波;不同形态硅灰在高强混凝土中的作用机理[D];清华大学;2015年
2 霍亮;透水性混凝土路面材料的制备及性能研究[D];东南大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张勇;陈国华;贾文文;谢慧东;;不同因素对透水混凝土性能影响正交试验分析[J];混凝土;2018年07期
2 郭丽萍;雷东移;陈波;吴樾;;硅粉表面改性及其分散效果评价[J];表面技术;2018年07期
3 渠晔;唐新军;姜春萌;;施工现场养护方式对混凝土抗压强度的影响研究[J];粉煤灰综合利用;2018年03期
4 陈晋栋;王武祥;张磊蕾;廖礼平;王爱军;;基于可压缩堆积模型的透水混凝土配合比设计[J];硅酸盐通报;2018年06期
5 陈晋栋;王武祥;张磊蕾;廖礼平;王爱军;;透水混凝土透水系数试验方法的影响因素[J];科学技术与工程;2018年16期
6 黄凯健;吴燕平;朱海涛;李国芬;;新型大孔隙护坡生态混凝土配合比设计方法研究[J];混凝土;2018年05期
7 陈国华;鲁晓辉;张勇;谢慧东;;C30透水混凝土配制试验研究[J];混凝土与水泥制品;2018年05期
8 孟琪;刘传孝;李想;张冲;程传超;;不同含水率混凝土的分级加载蠕变试验研究[J];矿业研究与开发;2018年04期
9 蔡正森;何哲;侯子义;;隧道滑模施工水泥混凝土布料工艺[J];筑路机械与施工机械化;2018年04期
10 张勇;贾文文;王绍伟;张亮;谢慧东;;不同强度等级透水混凝土配制及工作性测试试验研究[J];商品混凝土;2018年Z1期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 王火明;混凝土预制块路面力学行为及结构设计方法研究[D];重庆交通大学;2014年
2 何锐;高韧性水泥混凝土铺装材料特性与结构分析[D];长安大学;2013年
3 蒋玮;透水沥青路面材料和结构的组成设计与功能评价[D];长安大学;2011年
4 李明;典型矿物材料对固井水泥性能影响的机理研究及应用[D];西南石油大学;2011年
5 盛燕萍;基于抗冲刷性能的水泥混凝土路面半刚性基层材料组成设计研究[D];长安大学;2010年
6 梁丽敏;生态种植型混凝土的制备、多孔结构及其伪装特性[D];南京航空航天大学;2010年
7 陈瑜;公路隧道高性能多孔水泥混凝土路面研究[D];中南大学;2007年
8 马庆雷;基于刚性基层的耐久性沥青路面结构研究[D];长安大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李钧;透水混凝土性能及其影响因素试验研究[D];江西理工大学;2018年
2 李莉;透水路面孔隙堵塞机理试验模拟研究[D];山东大学;2018年
3 王金龙;再生砖仿钢纤维透水混凝土宏观性能试验研究[D];山东农业大学;2018年
4 刘家乐;煤矸石制备烧结透水砖及基本性能研究[D];太原理工大学;2018年
5 陈晋栋;干硬性透水混凝土的孔隙结构设计与性能优化[D];中国建筑材料科学研究总院;2018年
6 王能健;以高碳粉煤灰为基料制备烧结透水砖的试验研究[D];太原理工大学;2018年
7 徐东祥;透水再生混凝土在道路工程中的应用研究[D];辽宁工业大学;2018年
8 杨婷婷;基于SWMM平台雨水系统建模的应用研究[D];青岛理工大学;2018年
9 顾晓帆;透水混凝土制备及其性能试验研究[D];青岛理工大学;2018年
10 秦余朝;城市典型透水铺装地面径流减控与污染物削减效果研究[D];西安理工大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎培渝;崔强;;养护制度对高强混凝土强度发展规律的影响[J];硅酸盐学报;2015年02期
2 K.W.Chan;A.K.H.Kwan;;Evaluation of particle packing models by comparing with published test results[J];Particuology;2014年05期
3 韩方晖;王栋民;阎培渝;;含不同掺量矿渣或粉煤灰的复合胶凝材料的水化动力学[J];硅酸盐学报;2014年05期
4 孙振平;叶丹玫;傅乐峰;郑柏存;冯中军;谢慧东;;聚合物改性水泥砂浆含气量对力学性能的影响[J];建筑材料学报;2013年04期
5 蒋明镜;周雅萍;陈贺;;不同胶结厚度下粒间胶结力学特性的试验研究[J];岩土力学;2013年05期
6 袁剑波;侯锋锋;冯新军;江宏;;多孔水泥混凝土有效空隙率影响因素研究[J];公路;2013年03期
7 何小芳;卢军太;李小楠;卿培良;曹新鑫;;硅灰对混凝土性能影响的研究进展[J];硅酸盐通报;2013年03期
8 陈延信;吴锋;胡亚茹;;提高粉体堆积密度的理论与实验研究[J];煤炭转化;2012年01期
9 田威;党发宁;陈厚群;;基于细观损伤的混凝土破裂过程的三维数值模拟与CT试验验证[J];岩土力学;2010年S2期
10 赵维;李东旭;李清海;;聚合物改性砂浆综述[J];材料导报;2010年11期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李国旺;刘永川;徐元盛;周祎;张璐;邢书冉;;水灰比对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响[J];河南建材;2018年04期
2 曾凡贵;张意;曾路;王瑶;莫坚方;;透水混凝土抗堵塞性能影响因素研究[J];重庆建筑;2018年02期
3 刘俊茹;贾换;;透水混凝土的制备与施工工艺[J];建材与装饰;2018年07期
4 李瑞丰;麻建锁;程岚;张敏;;透水混凝土应用研究[J];建材与装饰;2018年12期
5 范伟;;透水混凝土研究进展[J];材料导报;2017年S2期
6 杨山朋;;透水混凝土的配合比设计及其性能研究[J];居舍;2018年07期
7 蒋亚军;光鉴淼;崔巩;周华新;;透水混凝土的泛碱现象与防范措施[J];江苏建筑;2018年03期
8 韩梓依;;粉煤灰透水混凝土透水特性及强度试验研究[J];粉煤灰综合利用;2018年04期
9 姚志玉;丁丽芳;韩昊辰;;透水混凝土在海绵城市建设中的应用[J];商品混凝土;2018年08期
10 秦家禄;;无砂透水混凝土在公路施工中的应用[J];华东公路;2016年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 樊利霞;;生态透水混凝土在室外道路的应用[A];绿色建筑创新、BIM技术与装配式建筑——第七届中国中西部地区土木建筑学术年会论文集[C];2017年
2 ;透水混凝土的创新应用[A];养护与管理(2016年第10期 总第68期)[C];2016年
3 吴学玲;沈兵兵;;为海绵城市添一份力——透水混凝土发展现状总结[A];北京力学会第二十二届学术年会会议论文集[C];2016年
4 沈兵兵;张旭;刘月圆;董雁菁;;透水混凝土透水系数与抗压强度的力学相关性检验[A];北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会论文集[C];2015年
5 梁海区;李青川;黄崇奕;潘仁爱;唐明;;彩色透水混凝土在首届广西园博园工程中的应用[A];特种混凝土与沥青混凝土新技术及工程应用[C];2012年
6 张燕刚;石云兴;屈铁军;李艳稳;刘伟;;火山渣透水混凝土与普通透水混凝土强度影响因素探讨[A];2013年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2013年
7 石云兴;宋中南;霍亮;戢文占;华成谋;史海龙;;透水混凝土试验研究及其在奥运工程中的应用[A];“全国特种混凝土技术及工程应用”学术交流会暨2008年混凝土质量专业委员会年会论文集[C];2008年
8 冯嘉健;李古;朱江;梁嗣楠;王丽珠;麦哲;方浩圳;邱镜宇;;基于膜厚度理论的透水混凝土性能试验研究[A];第十八届全国现代结构工程学术研讨会论文集 五:其他结构及现代土木技术[C];2018年
9 朱效荣;;高强度透水混凝土的研究与应用[A];2009'中国商品混凝土可持续发展论坛暨第六届全国商品混凝土技术与管理交流大会论文集[C];2009年
10 杨根宏;刘荣桂;陈文耀;陈爱芝;;再生集料透水混凝土试验研究[A];特种混凝土与沥青混凝土新技术及工程应用[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张燕 通讯员 谭君飞;甬产新材料助推“海绵城市”建设[N];宁波日报;2017年
2 本报记者 赵玉洁;透水混凝土,让地面自由“呼吸”[N];中华建筑报;2013年
3 本报记者 李颖;透水混凝土生态理念渐升级[N];中国花卉报;2010年
4 许才旺;“高强透水混凝土”新技术国际领先[N];工人日报;2009年
5 记者 李颖;透水混凝土相关行标出台[N];中国花卉报;2010年
6 新语;南京建成第一条透水混凝土市政道路[N];中国建材报;2007年
7 刘倩;近山松生态透水混凝土通过专家鉴定[N];中国绿色时报;2009年
8 北京利坚美园林工程有限公司总经理 柴啟山;改变城市热岛效应的生态透水混凝土[N];中华建筑报;2013年
9 记者 邵长春 通讯员 吴荣融 张宗富 秦天;造能“吃水”的路 建会“呼吸”的城[N];海南日报;2017年
10 本报记者 王健玮;为绿色奥运而生 向民生应用而去[N];中华建筑报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘卫东;改性聚丙烯纤维混凝土的工程性能研究[D];东华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐俊珂;废陶瓷骨料透水混凝土抗压强度与透水性能试验研究[D];信阳师范学院;2018年
2 王东;纤维再生骨料少砂透水混凝土物理与力学性能研究[D];郑州大学;2018年
3 陈晋栋;干硬性透水混凝土的孔隙结构设计与性能优化[D];中国建筑材料科学研究总院;2018年
4 李钧;透水混凝土性能及其影响因素试验研究[D];江西理工大学;2018年
5 李婷;用钢渣作骨料制备透水混凝土的试验研究[D];西安建筑科技大学;2015年
6 陶子程;利用数值方法分析透水混凝土力学性能在护坡工程稳定性中的应用[D];吉林建筑大学;2018年
7 刘品;基于正交试验两种混合粒径透水混凝土优化设计及孔结构细微观研究[D];山东农业大学;2018年
8 范士锦;改性透水混凝土在非自重湿陷性黄土地区路用性能研究[D];西南科技大学;2018年
9 王金龙;再生砖仿钢纤维透水混凝土宏观性能试验研究[D];山东农业大学;2018年
10 赵佳;再生砖骨料透水混凝土降碱及护坡技术研究[D];山东农业大学;2017年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026