發(fā)布時間：2020-03-30 09:48

【摘要】：水泥發(fā)泡混凝土具有多孔、澆注成型便捷、表面平整度高以及性價比高等特點,若將其制備成具有一定滲透性及水質(zhì)凈化功能的材料,可廣泛應(yīng)用于海綿城市透水道路的基層結(jié)構(gòu)。本文進行了透水型水泥發(fā)泡混凝土的制備及物理力學性能的試驗和理論研究,旨在為工程實踐奠定基礎(chǔ)。(1)通過試驗研究了水膠比、減水劑、粉煤灰及細砂對透水型水泥發(fā)泡混凝土透水及力學性能的影響,分析其氣孔結(jié)構(gòu)變化及影響機理,結(jié)果表明在0.20~0.36水膠比范圍內(nèi),水泥發(fā)泡混凝土的滲透系數(shù)隨水膠比降低而增大;一定范圍內(nèi),隨著減水劑和細砂摻量的增加,水泥發(fā)泡混凝土的滲透系數(shù)增大而強度降低,粉煤灰對其氣孔結(jié)構(gòu)有“修復(fù)”作用,會降低滲透系數(shù);正交試驗中材料滲透系數(shù)最大達到1.79mm/s,28d抗壓強度達到2.5~3.5MPa,通過功效系數(shù)法得到最優(yōu)配合比,材料性能符合一般透水人行道要求。(2)分析了制備透水型水泥發(fā)泡混凝土的泡沫性能及結(jié)構(gòu)特征并探討了連通孔隙的形成機理,結(jié)果表明組成材料和泡沫的性能都會影響連通孔隙的形成;通過工業(yè)CT掃描技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)分析了透水型水泥發(fā)泡混凝土橫縱向氣孔的分布特征,結(jié)果表明一定厚度范圍內(nèi)的氣孔結(jié)構(gòu)較為均勻,不同組成材料使得氣孔分布呈現(xiàn)不同狀態(tài);結(jié)合實驗數(shù)據(jù),通過對現(xiàn)有多孔材料的滲透模型進行分析,建立透水型水泥發(fā)泡混凝土滲透系數(shù)計算模型,各參數(shù)相關(guān)系數(shù)達到0.9364。(3)通過試驗分析了不同厚度、不同氣孔結(jié)構(gòu)特征以及不同進水濃度對透水型水泥發(fā)泡混凝土水質(zhì)凈化功能的影響,結(jié)果表明污染物去除率隨著水泥發(fā)泡混凝土的厚度增加而增大,但水樣通過時間變長;連通孔隙率對凈化效果影響較明顯,因為連通孔隙率越大,與污染物接觸的面積就越大,吸附越充分;透水型水泥發(fā)泡混凝土的凈化能力有限,污染物濃度越高,其去除率越小。
【圖文】：

（a）熱島效應(yīng) （b）城市內(nèi)澇圖 1.1 城市生態(tài)問題十八大報告明確提出“，面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然的生態(tài)文明理念，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出 年 12 月，根據(jù)習近平總書記關(guān)于“加強海綿城市建設(shè)”的講話精神和中央經(jīng)部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、水利部決定開展中央財政支持海綿城市建設(shè)試點工作。公廳《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導意見》文件提出要求：通過海綿城市建

透水型水泥發(fā)泡混凝土制備及性能研究凝土和透水磚，基層則多采用透水性水泥混凝土、水泥穩(wěn)定碎石等。透水鋪裝在海綿城市中起到的主要作用如下[3]：（1）減少地表徑流，補充地下水。降雨通過高透水的路面面層滲入基層和底基層，經(jīng)集水排水管道排入市政管網(wǎng)或?qū)ｉT收集系統(tǒng)，還有部分雨水存儲在基層中或滲入地下。（2）緩解熱島效應(yīng)，吸聲降噪。透水路面面層是多孔材料，布滿大量毛細管路，毛細管內(nèi)的水在高溫下不斷蒸發(fā)吸收大量熱，從而起到降溫作用。另外，多孔結(jié)構(gòu)使得部分聲波能進入材料內(nèi)部引起孔隙內(nèi)空氣分子振動，在空氣運動粘滯阻力和摩擦力的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮�，從而減弱。（3）凈化路面徑流，減少污染物含量。透水路面各結(jié)構(gòu)層對入滲的雨水進行吸附過濾，從而將徑流污染物截留，起到水質(zhì)凈化的作用。城市水資源的最大來源就是降水，透水鋪裝等海綿城市設(shè)施通過滯蓄、下滲，，把城市降水最大限度低留在城市中，增加城市的水資源補給，緩解用水壓力，同時可以改善城市小氣候，減輕洪澇災(zāi)害，改善地下水環(huán)境。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U414

【參考文獻】

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本文編號：2607382