树脂砂基透水砖的制备及性能研究

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砂基透水砖是一种新型的绿色环保建材,以沙漠中的风积沙为主要骨料并通过颗粒间的孔隙透水。本研究在了解常见透水砖的制作工艺基础上,借鉴环氧树脂砂浆和混凝土透水砖的制备工艺,通过一系列相关试验,制备出了通体树脂砂基透水砖和双层结构砂基透水砖,并对砂基透水砖雨水渗透利用产生的效益进行简单的分析。本文的研究内容主要有以下几个方面:(1)研究了原材料对砂基透水砖性能的影响。风积沙中含泥量大时,不利于砂基透水砖的抗压强度和透水性能,需对其进行水洗烘干处理后使用;胶黏剂应符合高强度、低粘度、绿色环保的要求,GCC135环氧树脂是一种较理想的胶黏剂。(2)研究了振动成型和静压成型工艺对砂基透水砖性能的影响。相同环氧树脂添加量的前提下,通过振动成型制备的砂基透水砖的抗压强度值约比静压成型的大8MPa,但静压成型工艺制备的砂基透水砖的透水系数较大。(3)研究了外加剂对砂基透水砖性能的影响。在环氧树脂中添加2%-4%的石英粉,同时可以提高透水砖的抗压强度值和透水性能;KH550硅烷偶联剂的作用不明显。(4)通过正交试验设计,发现制备通体树脂砂基透水砖的最优方案为A3B2C1,即环氧树脂GCC135添加量为6%,配重块质量为3200g,振动时间为15s。试样强度为41.1MPa,透水系数为2.1×10-2cm/s,试样性能满足JC/T945—-2005《透水砖》标准要求。(5)制备双层结构砂基透水砖并对其性能进行了分析。当面层厚度0.5cm,环氧树脂添加量为5%;基层厚度5.5cm,目标设计孔隙率为15%,水灰比W/C=0.3,骨胶比G/C=3.12时,双层结构砂基透水砖的抗压强度值为29.6MPa,透水系数值4.0×10-2cm/s,造价为54.1元/平方米。(6)在对大连市降雨特征进行分析以及西岗区和中山区的透水路面面积统计的基础上,对利用通体树脂砂基透水砖进行雨水渗透利用产生的效益进行分析,产生的年效益初估达到1620.82万元,其效益非常可观。
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