再生骨料对停车场LID蓄水层性能的影响

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ryanme
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近年来银川车辆保有量急剧增加,围绕停车场的一系列环境问题层出不穷。如停车环境不良,绿地、湿地功能不健全,气候干燥,风尘大等。所以急需完善除尘、调湿、调温等环境质量改善措施。与此同时,在我国城镇化进行中,产生了大量的建筑固体废弃物,其中再生砖在建筑固体废弃物中的占比较大。因再生砖内部孔隙较多,具有良好的蓄水作用,故将其应用在生态停车场LID蓄水层设施中可增强雨水径流控制能力,以期降低城市热岛效应,保护环境。LID是一种暴雨管理和面源污染处理技术,LID设施除了兼顾保水、蓄水等作用还要满足一定的强度要求。考虑采用建筑再生砖、加气混凝土砌块进行建筑废弃物再利用。以建筑废弃砖粒料和再生加气混凝土砌块粒料为原材料,通过改变粒料的粒径与级配,分析再生砖粒料和加气混凝土砌块粒料的吸水率和蒸发率、LID蓄水层整体的含水率等水理性能参数以及压碎指标、休止角、坚固性等力学指标参数。并利用有限元设计软件(ANSYS),通过改变蓄水层材料、停车场布局以及地质条件验算其位移变形。为LID停车场建设提供技术支撑,对宁夏地区改善停车环境、美化市容市貌等具有重要的现实意义和示范作用。主要结论如下:(1)水理性能:单粒级粒料的吸水率、蒸发率随着粒径的增大呈现下降趋势,再生加气混凝土粒料的吸水率、蒸发率大于再生砖粒料。级配粒料的吸水率、蒸发率介于粒径最大和最小粒料的吸水率之间,且细粒料的占比越多其吸水率越大、达到蒸发稳定时间越长。在级配砖粒料中掺入加气混凝土粒料能有效改善粒料的吸水性,延长蒸发稳定的时间。将加气混凝土粒料代替级配砖中细粒料将明显提高再生砖粒料保水性。(2)力学性能:单粒级粒料的压碎值指标是随着粒径的增大而减小,级配粒料中的压碎值指标随着粒径较大粒料含量的增加而减小,且处于单粒级压碎指标的最大值与最小值之间。加气混凝土砌块粒料压碎值指标较小,在复合粒料中仅仅起到掺合料的作用,对复合材料的压碎指标影响不大。单粒级粒料的休止角与粒径大小成正比例关系,级配粒料的休止角均大于单粒级粒料的休止角。在实际工程中,可考虑掺入小粒径填充粒料,以增大粒料的密实度来一定程度上提高级配粒料的强度。砖粒料的坚固性远大于加气混凝土粒料的坚固性。加入加气混凝土砌块粒料对级配砖粒料的坚固性影响不大。(3)有限元应用模拟:采用再生砖-加气混凝土复合粒料为蓄水层材料与采用级配砖粒料相比其面层位移值较大,但两种材料引起的蓄水层最大位移值都小于规范弯沉值,作为LID停车场蓄水层材料可以满足强度要求。在其他条件不变的情况下,改变模型布局可知,模型3布局较为不利,产生的位移值较大。且三种模型的位移分布规律相同,均在荷载施加处产生最大位移,然后向下以及左右逐渐减小。在三种模型下蓄水层产生的最大位移值均小于规范弯沉值。符合规范要求。通过改变结构层下填土的厚度可知,随着填土厚度的增加,其填土层的最大压缩变形量也相应增加,模型的最大位移值也随之增加,面层的竖向位移变化规律与填土层压缩量的分布变化规律一致,二者有较明显正比例的关系。
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