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1、绵 阳 职 业 技 术 学 院毕业论文论文题目：C10透水混凝土的配制研究年级 2012级姓名专业 混凝土工艺指 导教 师 贾陆军、杨峰摘要透水混凝土是一种生态环保混凝土，是经过特殊工艺制成的具有连续孔隙的混凝土，既有一定的强度，又有一定的透气透水性。笔者对其配合比设计和性能进行了系统的实验研究，通过对原材料水泥、骨料、减水剂（PC）的选择，采用体积法设置配合比，检测不同水灰比对透水混凝土的性能影响和不同粒径的骨料对透水混凝土的性能影响，同时检测抗折、抗压强度和孔隙率。关键词：透水混凝土设置配合比强度孔隙率AbstractThe porous concrete is a kind of env
2、ironmentally-friendly concrete with continuous porosity mixed with special technology.It has certain intensity and permeability of air and water.The author of the study with experimental system performed better than the design and performance,based on the raw material of cement,aggregate,water reduc
3、ing agent (PC) choice,set the mix ratio by volume method,the influence of different water cement ratio on the performance of detection of pervious concreteand different particle size of aggregate on properties of pervious concrete,at the same time,the detection of anti flexural and compressive stren
4、gth and porosity.Key word：porous concreteratio designstrengthporosity绵阳职业技术学院毕业论文 第1页目录摘要11绪论11.1研究的背景及意义11.2透水混凝土的基本概念21.3国内外透水性混凝土研究现状31.3.1国内透水性混凝土研究现状31.3.2国外透水性混凝土研究现状42透水混凝土对原材料的选择62.1水泥62.2粗集料62.3外加剂72.3.1水泥与外加剂的适应性73透水混凝土的配合比设计83.1配合比设计方法83.2体积法设置配合比83.2.1配合比参数的确定83.2.2透水混凝土的配合比计算94透水混凝土基本性能
5、检测114.1不同水灰比对透水混凝土的影响114.1.1不同水灰比的配合比设计114.1.2试件的成型124.1.3试件力学性能检测134.1.4试件孔隙率检测134.1.5水灰比、强度及孔隙率的关系144.2不同粒径骨料对透水混凝土的性能影响174.2.1不同骨料的配合比设计174.2.2试件成型及性能检测174.2.3骨料粒径和强度、孔隙率的关系18结论20致谢21参考文献22绵阳职业技术学院毕业论文 第22页1绪论1.1研究的背景及意义随着城市化和工业化进程的加快，高楼大厦林立，人口高度集中，污染急剧增加，生态破坏严重。所以人们的环保意识增强，保护地球环境，维持生态平衡，寻求与自然的和谐
6、发展，走可持续发展的道路成为人们共同关心的问题。目前，我国城市化建设步伐加快，如何在城市中实现环境保护与经济，社会的和谐发展正引起人们的重视。在城市化建设中，现代化城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆盖形成了生态学上的“人造沙漠”，便捷的交通设施，铺设平整的道路在给人们的出行带来极大方便的同时，这些不透水的路面也给城市的生态环境带来极大的负面影响。首先，传统的地面铺装强调的是地面的坚固耐用及使用性，但此种路面铺装的不透水性却将宝贵的自然降水完全与下层土壤及地下水阻断，降水大部分通过城市排水系统管网排入江河湖海等地表水源中，加之城市地下水的过量抽取，导致城市地下水位越来越低，形成了地质
7、学上的“漏斗型”地下水位，引发地面下降，沿海地区还会导致海水倒灌，这就严重影响了雨水的有效利用；其次由于这种表面致密的地面铺装不利于缓解城市的噪音污染，这些噪音主要是来自路面交通产生的噪音，同时在雨天由于不能及时排水，造成路面积水，使雨天行车产生“漂滑”、“吃溅”、“夜间眩光”等现象，给行人出行和车辆行驶带来不便；另外这种不透水的铺装与周围城市建筑共同作用，会增加城市的“热岛效应”1。面对生态脆弱，人们意识到对于路面，应该有意识地多普及蜂窝状的结构和可渗透路面。因为蜂窝状的地面可以有效地改变地表的热量平衡，自然打通地面上下的水分和热量的流通，在地面水分蒸发中，使地表温度降低3-4摄氏度。同时可
8、渗透路面好处较多:首先城市可以蓄存大量的雨水，缓解城市日益突出的“热岛效应”，改善城市环境质量；其次还可以减缓对下游江河湖泊的压力，也减少了城市受涝和洪涝灾害发生的频率2。 最重要的是它不会造成路面积水，使雨天行车产生“漂滑”、“吃溅”、“夜间眩光”等现象，从而保证行车的安全性。由以上的分析可见，现在需要一种能满足路用性能，同时又能与自然环境协调共生，为人类构造舒适生活环境的路面铺装材料。透水性混凝土是一种生态型环保混凝土，它是一种经过特殊工艺制成的具有连续空隙的混凝土3。它既有一定的强度，又具有一定的透气透水性，可以很好的缓解不透水铺装对环境造成的影响。与不透水的混凝土路面铺装材料相比，它的
9、优点具体表现在以下几个方面1,4：透水性铺装对于地下水资源保护的作用；透水性地面在吸声降噪方面的作用；透水性地面对于城市热环境的改善作用；透水性地面铺装对于城市地表土壤生态环境的改善作用；透水性铺装在水体净化及缓解地表径流方面的作用。我国虽然在透水铺装上有所研究，比如透水沥青的研究取得了一定的成果，但对透水性混凝土的研究和应用还处在起步阶段，与国外相比还有很大的差距。从研究的角度来看，开展透水性混凝土的研究有利于缩短我们与发达国家混凝土研究水平的差距，有利于拓宽我国混凝土的应用前景；从环境保护的角度看，有利于改善城市的环境和维护生态平衡，符合世界发展的趋势。由此可见，开展透水性混凝土材料的研究
10、有重大的现实意义。1.2透水混凝土的基本概念透水混凝土由于使用习惯不同而有多种名称，中文部分有无砂混凝土、多孔混凝土、多孔连续绿化混凝土、大孔混凝土等，英文部分有porous concrete，pervious concrete以及no fines concrete等。透水性混凝土是一种生态型环保混凝土，它是一种经过特殊工艺制成的具有连续空隙的混凝土，它既有一定的强度，又具有一定的透气透水性。透水馄凝土的特点是采用单粒极粗骨料作为骨架，水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，形成骨架一孔隙结构的多孔混凝土材料，由于集料级配特殊，形成了蜂窝状结构，或称
11、为米花糖结构。由于透水混凝土是粗骨料颗粒间通过硬化的水泥浆薄层胶结而成的多孔堆聚结构，内部含有较多的孔隙，且多为直径超过1mm的大孔，因此具有良好的透水性，但同时强度比普通混凝土低。另外，由于原料的特性，透水混凝土制品的表面都相当粗糙。透水混凝土的强度主要是依靠包裹在骨料表面的硬化的水泥浆体将骨料粘结而形成，另外同时还存在着骨料之间的嵌挤、机械咬合的作用。按实际使用情况，透水混凝土可分为两大类:一是直接摊铺在路基上的透水混合料，经压实、养护等工艺构筑而成的透水混凝土路面；二是由透水混凝土经特定工艺和模具成型的混凝土制品，然后再将它们铺装在透水路基上，称作透水性铺装。1.3国内外透水性混凝土研究
12、现状1.3.1国内透水性混凝土研究现状与国外蓬勃开展的透水性混凝土铺装材料的研究情况相比，国内对透水性混凝土铺装材料的研究明显不足，对高强高性能透水性混凝土的研究就更为欠缺，应用技术水平也较低。这和我国作为一个混凝土应用大国的地位极为不相称。这种情况也不适应世界环境保护，可持续发展的趋势。20世纪90年代，国内对透水性混凝土开始进行研究，但是由于其抗压强度(不超过20MPa)较低，人们的认识、地基状况、施工方法等原因限制，透水性混凝土的应用范围受到影响。经过各高校、科研机构以及透水混凝土生产厂家的大量研究，合理使用混凝土外加剂，采用高活性硅灰材料，调整骨料级配等方法，提高了透水混凝土强度。近几
13、年，在国内一些科研院所、大学开展了一些透水性混凝土的研究工作。中国建筑材料科学研究院在原国家建筑材料工业局的资助下，与1993年开始进行透水混凝土与透水性混凝土路面砖的研究，1995年开始在试点工程中应用，得到用户好评。1998年通过部级鉴定(建材鉴字1998第27号)，专家委员会一致认为“透水性混凝土路面砖的技术性能达到国际先进水平”5。目前已在北京、上海、山东、山西等地推广应用，受到市政工程设计与建设部门的青睐。由此可见，透水性混凝土路面有望在北京奥运工程中大量应用。本世纪初，我国相继开展透水混凝土的应用。杭州市除运河治污工程外，从2005年开始在城市市政建设中大规模推广使用透水工程材料。
14、据不完全统计，至2007年杭州市铺设透水混凝土面积达30万m2。北京市仅在奥运场馆建设中铺装透水工程材料达10多万m2。在奥运公园水环境设计思路的讨论会上，一位专家提出，奥运公园最重要的设计之一，应是让地面具有很好的雨水回渗功能。上海在新建改建公园中积极推广透水材料铺装，2010年举办的上海世博会工程、特奥会训练基地建设大量采用透水混凝土铺装。建设部也在大力推广透水混凝土材料，这标志着城市建设逐步走出硬化的误区，向人们展示一种全新的，具有环境、生态、水资源保护功能的地面铺设。中国建筑材料科学研究院水泥新材所的王武祥对透水混凝土砖作了较多的研究，取得了一定的成果。他对透水砖的透水机理、种类、强度
15、和透水性及经济效益进行了研究和分析。其透水混凝土的抗压强度为5-20MPa，抗折强度为1-4MPa，孔隙率5%-30%，透水系数为1.0-15.0mm/s6。清华大学的杨静，蒋国梁采用小粒径骨料,矿物细掺料和有机增强剂等方法，提高透水混凝土道路材料的强度，研制出了力学性能符合国家建材行业标准要求，同时具有良好透水性的混凝土道路材料。采用矿物细掺量，并配合使用高效减水剂，制得的路面砖抗压强度可以达到35MPa以上；利用有机增强材料，使透水性混凝土材料的抗压强度达到40MPa以上7。但是，国内对透水性混凝土的胶结材特性，集料级配及配合比设计方法和成型方法以及透水系数的测定还没有系统的研究和相关的文章，对透水性混凝土的生态环保效益的研究也是空白。这些问题的解决对透水性混凝土材料的应用和推广是十分有利的。1.3.2国外透水性混凝土研究现状由于透水混凝土路面材料具有以上诸多生态方面的优良特点，在人类寻求与自然协调、维护生态平衡和可持续
