硅灰-粉煤灰-废石粉复掺制备高强透水混凝土研究

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透水混凝土是由一系列相连通的孔隙和混凝土实体部分骨架构成的具有透水性的多孔结构的混凝土。这种特殊结构使得透水混凝土有收集和过滤雨水、削弱噪音、稳定气温、改善土壤环境、缓解地表径流紧张的作用。这些年,内涝灾害严重影响了城市人民的正常生活,有的甚至造成人员伤亡及巨大的财产损失,于是国家提出要尽快建设海绵城市,透水混凝土是海绵城市建设中运用较广泛的一种材料。本论文针对目前透水混凝土强度低及废石粉建材资源化高效利用等问题,开展了硅灰-粉煤灰-废石粉复摻制备高强透水混凝土的研究。本文开展的主要研究工作和取得的成果有:以水泥、石灰石骨料、减水剂、水拌制透水混凝土,研究了水胶比、骨料、减水剂掺量、成型方式和养护方式对透水混凝土工作性能的影响,得出透水混凝土的基准配合比,水胶比取0.23-0.26,减水剂掺量取1.8%,为模拟现场施工,成型方式用的是锤击成型,成型一天带模放入养护室养护,养护温度22℃,湿度80%。接着研究了硅灰、粉煤灰、废石粉掺量对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响,发现硅灰掺量从0%增加到8%时,透水混凝土的抗压强度先增加后减小,透水系数先减小后增加,硅灰最佳掺量为6%;粉煤灰掺量从0%增加到20%时,透水混凝土抗压强度和透水系数呈逐渐降低的趋势,粉煤灰最佳掺量为10%;废石粉掺量从0%增加到20%时,透水混凝土抗压强度和透水系数都降低,废石粉最佳掺量为10%。最后用硅灰、粉煤灰、废石粉三种混和料三掺制备透水混凝土,测试其抗压强度和透水系数,得到三掺时硅灰掺量6%、粉煤灰掺量10%、废石粉掺量10%为最佳。通过XRD和SEM手段分析了复合胶凝材料水化的矿物组成和微观结构,研究表明该胶凝体系生成大量的水化硅酸钙凝胶和少量的氢氧化钙,水化产物之间连接紧密,体系中的微粉末起到良好的填充效果,另外石灰石粉水化生成的水化碳铝酸钙,有膨胀的能力,改善了透水混凝土的微观结构,使得微观结构更加密实,空隙更少。本文的研究为废石粉的利用提供了更多的选择,为透水混凝土的制备提供了更多的方法。
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