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随着海绵城市建设的发展,透水路面得到了广泛的应用。集料是透水路面的主要组成材料之一,以前主要是通过开采天然料场来获得集料。但是,随着我国对环境保护的重视,提出保护自然环境、少用天然石料、多用再生料与工业废料的要求。与此同时,我国是世界上钢铁制造业大国,每年通过钢铁制造业产生大量的废弃钢渣。若废弃大量的钢渣需要占用大量的土地资源,同时有害的废渣还会导致环境的污染。但是,钢渣可以通过加工变废为宝,去除有害物质后可以作为很好的道路工程材料。利用钢渣高强、多孔的特点,不仅可以使钢渣透水混凝土的力学结构特性、排水功能特性同时满足要求,甚至可以优于普通透水混凝土的性能,同时也能有效吸收噪声。因此,需要研究出合理的材料基本要求与透水钢渣混凝土性能指标及影响因素。论文分析了透水钢渣混凝土的材料指标与要求,研究了透水钢渣混凝土的配合比设计方法与制备、成型、养护工艺,分析了透水钢渣混凝土在不同影响因素下,其力学性能与透水性能的变化规律,研究了透水钢渣混凝土的性能敏感性,介绍了透水钢渣混凝土路面的实际工程应用与施工工艺。
首先,论文研究了透水钢渣混凝土的原材料指标及性能检测方法。论文对透水钢渣混凝土的原材料进行物理力学性能检测及化学成分检验,确保其满足规范要求,根据透水钢渣混凝土的材料特性,确定透水钢渣混凝土抗压强度、抗折强度、透水系数及有效孔隙率的检测方法。
其次,论文研究了透水钢渣混凝土的配合比设计方法及其制备、成型、养护工艺。论文以体积法设计理论为基础,确定了水灰比、集灰比、砂率与减水剂掺量等配合比设计参数,以平衡力学性能与透水性能为目标,提出基于性能的透水钢渣混凝土配合比设计方法。论文采用水泥裹石法作为透水钢渣混凝土的制备工艺,研究对比了插捣振动成型工艺与振动加碾压成型工艺,结果表明振动加碾压的成型工艺能有效提高透水钢渣混凝土的强度,并且可以更好地模拟现场实际施工工艺。
然后,论文研究了透水钢渣混凝土的基本性能变化规律。论文通过改变水灰比、集灰比与抗裂剂掺量,研究透水钢渣混凝土力学性能与透水性能的变化规律,并借助傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜,观察加入抗裂剂后透水钢渣混凝土的微观形貌及物质组成,分析抗裂剂增强改性的微观机理。结果表明:透水钢渣混凝土的强度随水灰比增大呈现先增大后减小的趋势,而随集灰比增大呈现持续减小的趋势;加入适量抗裂剂可以有效提高透水钢渣混凝土的力学性能且对透水性能影响较小;加入适量抗裂剂可以产生更多有利于强度增长的物质,使得透水钢渣混凝土微观结构更为紧密,从而提高其力学性能。
再次,论文研究了透水钢渣混凝土的性能敏感性。论文通过设计五因素四水平的正交试验,分析各个因素对透水钢渣混凝土性能的影响规律,并优选出透水钢渣混凝土的最优配方。将抗压强度、抗折强度、透水系数与各个因素进行回归拟合,为透水钢渣混凝土的性能预测提供参考依据。
最后,论文研究了透水钢渣混凝土路面的施工工艺及社会经济效益。论文结合京杭大运河苏州段(姑苏区)堤防加固六标段项目详述透水钢渣混凝土路面的施工步骤,同时对比普通透水混凝土路面,分析该新型环保路面材料的社会经济效益,可知透水钢渣混凝土路面施工流程简单易操作,经济性高,可作为未来大力发展的新型路面材料之一。
首先,论文研究了透水钢渣混凝土的原材料指标及性能检测方法。论文对透水钢渣混凝土的原材料进行物理力学性能检测及化学成分检验,确保其满足规范要求,根据透水钢渣混凝土的材料特性,确定透水钢渣混凝土抗压强度、抗折强度、透水系数及有效孔隙率的检测方法。
其次,论文研究了透水钢渣混凝土的配合比设计方法及其制备、成型、养护工艺。论文以体积法设计理论为基础,确定了水灰比、集灰比、砂率与减水剂掺量等配合比设计参数,以平衡力学性能与透水性能为目标,提出基于性能的透水钢渣混凝土配合比设计方法。论文采用水泥裹石法作为透水钢渣混凝土的制备工艺,研究对比了插捣振动成型工艺与振动加碾压成型工艺,结果表明振动加碾压的成型工艺能有效提高透水钢渣混凝土的强度,并且可以更好地模拟现场实际施工工艺。
然后,论文研究了透水钢渣混凝土的基本性能变化规律。论文通过改变水灰比、集灰比与抗裂剂掺量,研究透水钢渣混凝土力学性能与透水性能的变化规律,并借助傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜,观察加入抗裂剂后透水钢渣混凝土的微观形貌及物质组成,分析抗裂剂增强改性的微观机理。结果表明:透水钢渣混凝土的强度随水灰比增大呈现先增大后减小的趋势,而随集灰比增大呈现持续减小的趋势;加入适量抗裂剂可以有效提高透水钢渣混凝土的力学性能且对透水性能影响较小;加入适量抗裂剂可以产生更多有利于强度增长的物质,使得透水钢渣混凝土微观结构更为紧密,从而提高其力学性能。
再次,论文研究了透水钢渣混凝土的性能敏感性。论文通过设计五因素四水平的正交试验,分析各个因素对透水钢渣混凝土性能的影响规律,并优选出透水钢渣混凝土的最优配方。将抗压强度、抗折强度、透水系数与各个因素进行回归拟合,为透水钢渣混凝土的性能预测提供参考依据。
最后,论文研究了透水钢渣混凝土路面的施工工艺及社会经济效益。论文结合京杭大运河苏州段(姑苏区)堤防加固六标段项目详述透水钢渣混凝土路面的施工步骤,同时对比普通透水混凝土路面,分析该新型环保路面材料的社会经济效益,可知透水钢渣混凝土路面施工流程简单易操作,经济性高,可作为未来大力发展的新型路面材料之一。