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透水混凝土是一种环境友好型材料,具有雨水渗流、地下水补给、污水净化、景观美化、吸声降噪、减缓热岛效应的作用,现已初步应用于城市轻交通路面(城镇街道、停车场、小区路面)、景观道路(上海世博会景观透水混凝土)、轻荷载路面等领域。我国正在大力发展海绵城市建设,透水混凝土作为其中一种关键材料,其研究和制备的重要性不言自明。 然而,普通透水混凝土的承载力差,使得其使用范围受到一定限制。透水混凝土良好的透水透气性能依赖于孔隙结构,渗透性能与承载力此消彼长,需要在满足性能要求的条件下对两者进行平衡。从材料的角度出发,为了提高普通透水混凝土的承载能力,向其中加入一定量的纤维,可以使透水混凝土的轻度,尤其是抗拉、抗折强度得以改善。此外,随着城市化进程的加速,每年都有大量的建筑垃圾产生。为了使建筑垃圾得到废物利用,将其破碎后制备成再生骨料,再生骨料作为透水混凝土的支撑骨架,辅以纤维作为增韧材料,形成了纤维再生骨料透水混凝土。 本文重点对纤维再生骨料透水混凝土的渗透性能和配合比优化设计进行研究,以促进透水混凝土在实际工程中的应用。研究内容与成果主要包括: (1)纤维再生骨料透水混凝土渗透性能的影响因素分析。影响因素包括:水灰比、纤维类型、纤维掺量、超细硅微粉掺合料。 (2)用响应面法优化纤维再生骨料透水混凝土的配合比。传统的正交分析仅能在已有配合比中选出最优组合,响应面法可以在数学上拟合出各个影响因素对渗透系数的响应公式,从而得到渗透性能较佳时纤维再生骨料透水混凝土的配合比。 (3)采用功效系数法对纤维再生骨料透水混凝土的渗透性与抗压强度之间的关系进行了计算分析,提出了抗压强度—孔隙率和渗透系数—孔隙率的关系表达式。 (4)提出了孔隙“曲折度”的概念及计算方法,建立了曲折度和孔隙率对纤维再生骨料透水混凝土渗透系数影响的关系式。