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再生骨料透水混凝土性能及配合比设计研究

马靖  
【摘要】:本文以水灰比(0.28、0.30、0.32)、颗粒级配(小粒径4.75mm-9.5mm、大粒径 9.5mm-16.0mm 再生骨料的质量比为 0:10;2:8;4:6;6:4;8:2;10:0)和目标孔隙率(10%、12%、14%、16%)为变量,研究三个因素对再生骨料透水混凝土的力学性能和透水性能的影响,并借助MINITAB平台进行显著性分析。同时通过MATLAB分析平台进行线性拟合,提出了再生骨料透水混凝土配比设计的改进方法,并就再生骨料透水混凝土经济效应进行了初步分析。主要得到以下结论:(1)在本次试验中,各单一因素对再生透水混凝土抗压强度的影响作用从大到小为:颗粒级配目标孔隙率水灰比。颗粒级配影响作用最大,且连续级配下的透水混凝土抗压强度明显高于单一级配下透水混凝土抗压强度,最大抗压强度取在小大粒径比值为8:2附近。(2)连续级配下的再生透水混凝土内部孔隙分布更加均匀,水泥浆粘接的比表面积更大,抗折强度也更高。随着目标孔隙率的增大,再生透水混凝土内部孔隙增多,不利于混凝土本身抗折强度的发展。再生透水混凝土折压比与抗压强度之间关于颗粒级配有良好的线性拟合关系。(3)各单一因素对再生透水混凝土透水性能的影响作用从大到小为:目标孔隙率颗粒级配水灰比。即在三因素中,目标孔隙率是影响再生骨料透水混凝土透水性能的主要因素。(4)在不同目标孔隙率之下,水灰比的变化对透水混凝土透水性能影响情况不同:在较小的目标孔隙率下,由于水灰比增大时水泥浆流动性增强,更易形成连通孔隙,再生透水混凝土透水性能增强。而在较大目标孔隙率下,水灰比增大时水泥浆容易出现下渗造成封堵现象,影响了再生透水混凝土透水性能的发展。(5)通过线性拟合,以实际孔隙率为中间变量,给出实际孔隙率与抗压强度和抗折强度的函数关系、实际孔隙率与目标孔隙率和颗粒级配的函数关系,并以体积法为基础,提出了基于目标孔隙率和颗粒级配的新的配合比设计方法。


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