本文關(guān)鍵詞：保水保肥型植生水泥基材料的制備與性能研究

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【摘要】：隨著社會(huì)的快速發(fā)展,高速公路、鐵路與隧道等基礎(chǔ)設(shè)施逐年增多。高速公路、鐵路的路基與隧道口荒山的邊坡穩(wěn)定性直接影響著基礎(chǔ)設(shè)施的安定性與使用壽命。因此,基礎(chǔ)設(shè)施的邊坡防護(hù)成為高速公路、鐵路、隧道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí),我國(guó)水土流失問(wèn)題日漸加劇,已成為困擾和阻礙我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的重點(diǎn)難題。此外,健康完善的河岸生態(tài)系統(tǒng)能夠以適當(dāng)?shù)男问脚c自然界保持良好的物質(zhì)交換,從而加強(qiáng)陸地的水土保持能力,防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的出現(xiàn)。但隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化程度的快速提高,高強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)與不合理的土地利用方式,導(dǎo)致我國(guó)河岸生態(tài)系統(tǒng)遭受?chē)?yán)重破壞。因此,河流岸堤的防護(hù)以及河岸生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)具有重大深遠(yuǎn)意義。植生混凝土是以植生膠凝材料與粗骨料為主要原料制備的具有特殊結(jié)構(gòu)的混凝土。其特有的多孔、大孔結(jié)構(gòu)可保證植物根系穿過(guò)混凝土基體深入到土壤層,不僅可以護(hù)坡固沙,防止水土流失,而且還可以綠化邊坡,改善生態(tài)環(huán)境,同時(shí)還可以?xún)艋|(zhì),防治水污染。同時(shí),還可以利用植生混凝土覆蓋在廢舊混凝土表面,就地設(shè)計(jì)人工假山,既解決了廢舊混凝土難以處理的問(wèn)題,又增加了經(jīng)濟(jì)效益、景觀效益與生態(tài)效益。本論文圍繞有機(jī)保水材料對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響、無(wú)機(jī)多孔材料對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響、無(wú)機(jī)復(fù)合保水保肥型植生膠凝材料的制備、有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合保水保肥型植生膠凝材料的制備、保水保肥型植生混凝土的制備、保水保肥型植生混凝土的耐久性等方面展開(kāi)深入研究,并結(jié)合XRD、MIP、TG-DSC等測(cè)試分析手段對(duì)植生膠凝材料的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)研究。本論文圍繞研究課題取得的主要結(jié)論如下:(1)適量的吸水樹(shù)脂A可以有效的提高硫鋁酸鹽水泥硬化漿體的吸水能力與保水保肥性能。吸水樹(shù)脂A的適宜摻量為0.5%、1.0%,此時(shí)硫鋁酸鹽水泥硬化漿體吸水率分別增長(zhǎng)38.3%、56.56%,硫鋁酸鹽水泥硬化漿體失水率分別降低20%、24%,35d尿素釋放率降低10%、4%。(2)沸石可有效的提高硫鋁酸鹽水泥硬化漿體的吸水性能。當(dāng)沸石摻量為10%時(shí),硫鋁酸鹽水泥硬化漿體吸水率增長(zhǎng)15.3%,達(dá)到9.4%;當(dāng)沸石摻量達(dá)到20%時(shí),硫鋁酸鹽水泥硬化漿體吸水率增長(zhǎng)37.%,達(dá)到11.2%。(3)沸石可有效的降低硫鋁酸鹽水泥硬化漿體孔溶液pH。硫鋁酸鹽水泥硬化漿體孔溶液pH約為11.4,摻入10%、20%沸石后,硫鋁酸鹽水泥硬化漿體孔溶液pH降低至10.7、10.4。這主要是因?yàn)榉惺瘯?huì)與水泥水化產(chǎn)生的CH反應(yīng)生成凝膠,因此摻入沸石后硫鋁酸鹽水泥硬化漿體孔溶液pH降低。(4)10%的沸石可以提高硫鋁酸鹽水泥的抗壓強(qiáng)度,摻入10%沸石硫鋁酸鹽水泥1d、3d抗壓強(qiáng)度分別增長(zhǎng)10.8%、9.5%。(5)蛭石可有效的提高硫鋁酸鹽水泥硬化漿體的吸水性能。當(dāng)摻入5%、10%、20%、蛭石時(shí),硫鋁酸鹽水泥硬化漿體吸水率分別增長(zhǎng)24.4%、39.6%、70.7%。(6)摻入10%、20%蛭石,硫鋁酸鹽水泥硬化漿體失水率分別降低11%與19%,尿素釋放率分別降低8%與13%(尿素?fù)搅繛?%)。(7)無(wú)機(jī)復(fù)合保水保肥型植生膠凝材料中蛭石的適宜摻量為10%、20%。此時(shí)膠凝材料硬化漿體吸水率分別為10.8%、12.5%,120h失水率分別為85%、72%,35d尿素釋放率分別為65%、61%,3d抗壓強(qiáng)度分別為41.5MPa、33.7MPa。(8)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合保水保肥型植生膠凝材料中吸水樹(shù)脂A的適宜摻量為0.5%。此時(shí)膠凝材料硬化漿體吸水率分別為13.52%、15.33%,失水率分別為72%、69%,尿素釋放率分別為61%、58%,3d抗壓強(qiáng)度分別為35.5MPa、29.0MPa。(9)與以硫鋁酸鹽水泥制備的植生混凝土相比,以2種有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合保水保肥型植生膠凝材料制備的植生混凝土吸水率增長(zhǎng)20.0%、36.2%失水率降低9%與16%,尿素釋放率降低7%、11%,并且其堿度較低,因此其與植物相容性更好,有利于植物存活和生長(zhǎng)。
【關(guān)鍵詞】：吸水能力 保水性能 保肥性能 植生膠凝材料 植生混凝土
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU528;TQ172.1
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 研究目的與意義15-18
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-25
• 1.2.1 植生混凝土18-20
• 1.2.2 植生膠凝材料20-22
• 1.2.3 無(wú)機(jī)多孔材料22-24
• 1.2.4 吸水樹(shù)脂24
• 1.2.5 肥料24-25
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.3.1 吸水樹(shù)脂對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響25
• 1.3.2 無(wú)機(jī)多孔材料對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響25
• 1.3.3 保水保肥型植生膠凝材料的制備與性能研究25
• 1.3.4 保水保肥型植生混凝土的性能研究25-26
• 1.4 創(chuàng)新點(diǎn)26
• 1.5 技術(shù)路線26-27
• 第二章 原材料與實(shí)驗(yàn)方法27-33
• 2.1 原材料27-28
• 2.1.1 硫鋁酸鹽水泥27
• 2.1.2 吸水樹(shù)脂27
• 2.1.3 無(wú)機(jī)多孔材料27
• 2.1.4 尿素27
• 2.1.5 粗骨料27-28
• 2.1.6 減水劑28
• 2.1.7 拌合水28
• 2.2 測(cè)試方法28-33
• 2.2.1 吸水性能28
• 2.2.2 保水性能28-29
• 2.2.3 尿素緩釋性能29
• 2.2.4 孔結(jié)構(gòu)29-30
• 2.2.5 力學(xué)性能30
• 2.2.6 堿度30
• 2.2.7 干密度30
• 2.2.8 透水系數(shù)30-31
• 2.2.9 收縮性能31
• 2.2.10 抗凍性31
• 2.2.11 抗干濕循環(huán)作用31-32
• 2.2.12 水化產(chǎn)物分析32-33
• 第三章 吸水樹(shù)脂對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響33-45
• 3.1 吸水樹(shù)脂A對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響33-37
• 3.1.1 吸水性能33
• 3.1.2 保水性能33-34
• 3.1.3 尿素緩釋性能34-35
• 3.1.4 干密度35-36
• 3.1.5 孔溶液堿度36
• 3.1.6 力學(xué)性能36-37
• 3.2 吸水樹(shù)脂B對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響37-40
• 3.2.1 吸水性能37
• 3.2.2 保水性能37-38
• 3.2.3 尿素緩釋性能38-39
• 3.2.4 干密度39
• 3.2.5 孔溶液堿度39-40
• 3.2.6 力學(xué)性能40
• 3.3 吸水樹(shù)脂C對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響40-44
• 3.3.1 吸水性能40-41
• 3.3.2 保水性能41
• 3.3.3 尿素緩釋性能41-42
• 3.3.4 干密度42-43
• 3.3.5 孔溶液堿度43
• 3.3.6 力學(xué)性能43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 無(wú)機(jī)多孔材料對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響45-67
• 4.1 沸石對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響45-50
• 4.1.1 吸水性能45
• 4.1.2 保水性能45-46
• 4.1.3 尿素緩釋性能46-47
• 4.1.4 孔結(jié)構(gòu)47-48
• 4.1.5 干密度48
• 4.1.6 孔溶液堿度48-49
• 4.1.7 力學(xué)性能49
• 4.1.8 TG-DSC分析49-50
• 4.1.9 XRD分析50
• 4.2. 高嶺土對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響50-54
• 4.2.1.吸水性能51
• 4.2.2 保水性能51-52
• 4.2.3 尿素緩釋性能52
• 4.2.4 干密度52-53
• 4.2.5 孔溶液堿度53
• 4.2.6 力學(xué)性能53-54
• 4.3 硅藻土對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響54-57
• 4.3.1 吸水性能54
• 4.3.2 保水性能54-55
• 4.3.3 尿素緩釋性能55
• 4.3.4 干密度55-56
• 4.3.5 孔溶液堿度56
• 4.3.6 力學(xué)性能56-57
• 4.4 膨潤(rùn)土對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響57-60
• 4.4.1 吸水性能57
• 4.4.2 保水性能57-58
• 4.4.3 尿素緩釋性能58
• 4.4.4 干密度58-59
• 4.4.5 孔溶液堿度59
• 4.4.6 力學(xué)性能59-60
• 4.5 蛭石對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響60-65
• 4.5.1 吸水性能60
• 4.5.2 保水性能60-61
• 4.5.3 尿素緩釋性能61-62
• 4.5.4 干密度62-63
• 4.5.5 孔溶液堿度63
• 4.5.6 力學(xué)性能63-64
• 4.5.7 孔結(jié)構(gòu)64
• 4.5.8 TG-DSC分析64-65
• 4.6 本章小結(jié)65-67
• 第五章 保水保肥型植生膠凝材料的制備與性能研究67-75
• 5.1 無(wú)機(jī)復(fù)合制備保水保肥型植生膠凝材料67-70
• 5.1.1 吸水性能67
• 5.1.2 保水性能67-68
• 5.1.3 尿素緩釋性能68
• 5.1.4 干密度68-69
• 5.1.5 孔溶液堿度69
• 5.1.6 力學(xué)性能69-70
• 5.2 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合制備保水保肥型植生膠凝材料70-73
• 5.2.1 吸水性能70
• 5.2.2 保水性能70-71
• 5.2.3 尿素緩釋性能71
• 5.2.4 干密度71-72
• 5.2.5 孔溶液堿度72
• 5.2.6 力學(xué)性能72-73
• 5.3 本章小結(jié)73-75
• 第六章 保水保肥型植生混凝土的制備與性能研究75-85
• 6.1 吸水性能75
• 6.2 保水性能75-76
• 6.3 尿素緩釋性能76
• 6.4 透水性能76-77
• 6.5 孔結(jié)構(gòu)77
• 6.6 力學(xué)性能77-78
• 6.7 堿度78
• 6.8 抗凍性能78-80
• 6.9 干縮性能80-81
• 6.10 抗干濕循環(huán)性能81-82
• 6.11 植生實(shí)驗(yàn)82-84
• 6.11.1 室內(nèi)植生實(shí)驗(yàn)82-83
• 6.11.2 戶(hù)外模擬工程應(yīng)用83-84
• 6.12 本章小結(jié)84-85
• 第七章 結(jié)論與展望85-87
• 7.1 結(jié)論85-86
• 7.2 展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-95
• 致謝95-97
• 附錄97

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：706601