1. 研究目的与意义(文献综述)
透水混凝土(perviousconcrete)是由特定级配的骨料、水泥、水、外加剂和掺合料等按特定比例经特殊工艺制成的具有连续孔隙的多孔混凝土,是生态混凝土的重要品种之一。其表观密度一般为1600~2100kg/m3,28d抗压强度10~40mpa,抗折强度2~7mpa,透水系数1~20mm/s,有效目标孔隙率为18%~22%。与普通混凝土相比,透水混凝土具有透气、透水、吸声降噪、净化水体、改善地表土壤的生态环境、缓解地表径流和城市热岛效应等优良的使用性能。因此,在可持续发展与维护生态平衡等思想的指导下,欧美、日韩等一些发达国家在五十多年前就开始了对透水混凝土进行研究与开发。并且已将其广泛的应用于道路工程、园林工程和环境工程等多个领域,取得了良好的社会、环境和生态效果。
随着经济的发展和城市建设步伐的加快,现代城市的地表逐步被钢筋混凝土的房屋和不透水的混凝土路面覆盖。据资料介绍,我国城市道路的覆盖率已达到7%~15%,便捷的交通设施,尤其是混凝土铺筑的道路给人们的出行及商品的流通带来了极大的方便,提高了生产效率和生活质量。在我国城市建设的人行道、自行车道、公园、庭院及公共广场的路面仍以不透水的石板材和混凝土为首选。虽然这种路面铺装简单,成本低廉,但给城市的生态环境带来了一些负面的影响。与自然的土壤相比,混凝土路面缺乏呼吸性,吸收热量和渗透雨水的能力,随之带来一系列的环境问题。
然而,在我国透水混凝土的性能研究与应用仅处于起步阶段,透水混凝土原材料质量控制技术,新拌混凝土和易性评价方法,配合比设计方法与优化理论,力学性能和使用性能研究与检测技术,耐久性能试验评价方法与控制标准,施工工法与质量验收标准等还有待进一步的研究与完善。此外,除了要实现上述研究目标,同时还要确保透水混凝土的工程质量,提出正确评价透水性混凝土基本性能的试验评价方法,以提高透水性混凝土技术水平,实现普通透水混凝土高性能化,促进透水性混凝土在我国道路工程、市政工程等领域的推广应用。
2. 研究的基本内容与方案
在借鉴国外透水性混凝土制备的经验,并参考有关多孔混凝土和碾压混凝土研究和应用经验,基于对国内外透水性混凝土研究现状的了解,针对目前国内研究的不足之处,本文的研究目的主要是:1.确定适合透水性混凝土结构特性的配合比设计方法;2.制备孔隙率15%~25%、抗压强度15MPa~30MPa,抗折强度3MPa~5MPa,表观密度1700kg/m3~2200kg/m3,透水系数≥1.0×10-2cm/s的生态型透水性混凝土路面材料;3.研究和制作测试透水性混凝土透水系数的仪器设备,并研究透水系数与混凝土的力学性能的关系。
基于前述对国内外透水性混凝土路面材料的研究现状的调研,针对目前国内研究的不足之处,借鉴国外先进经验,并参考有关普通及碾压混凝土配制和研究经验,本课题的研究内容是:(1)透水性混凝土配合比的优选;(2)透水系数的测定,透水性混凝土强度测定以及与基材(胶结材)强度和空隙率的相关性研究;(3)透水性混凝土配合比的设计方法,目前国内尚未建立统一规范的设计方法,本项研究在大量实验研究的基础上,将建立公式化的规范设计方法,使今后的透水性混凝土配合比设计有规范的方法可以依据;(4)物理力学性能和耐久性的测定。对所选定的配合比进行各项物理力学性能的测定和耐久性的测定,抗压,抗折和劈裂强度。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-12周:进行具体的论文设计
第13-14周:论文撰写
4. 参考文献(12篇以上)
[1]张贤超,尹健,池漪.透水混凝土性能研究综述[j].混凝土:2010, (12):47-50.
[2]戴天兴.城市环境生态学[m].北京:中国建材工业出版社,2002.224-230
[3]李铭臻,石云兴,冯乃谦.新编建筑工程材料[m].中国建材工业出版社.1998.
[4]ghafoorinader,duttashivaji,developmentofno-finesconcretepavementapplications[j].journaloftransportationengineering,1995,121(3):283-288.
