【碩士】多孔混凝土透水基層材料設(shè)計(jì)研究【2008】

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　　學(xué)科專業(yè)：材料學(xué)　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水會(huì)導(dǎo)致道路嚴(yán)重的水損害，多孔混凝土透水基層能迅速的將滯留在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水排出。多孔混凝土透水基層在我國(guó)得到了大量的研究，研究工作大多集中在多孔混凝土的工程應(yīng)用和排水設(shè)計(jì)方面，對(duì)多孔混凝土透水基層的材料設(shè)計(jì)仍沒(méi)有形成一定的理論體系。本文利用材料科學(xué)的基本原理對(duì)多孔混凝土透水基層的材料組成、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究并提出了一種適宜于多孔混凝土路面基層的基于體積分析的配合比設(shè)計(jì)方法?！　「鶕?jù)多孔混凝土透水基層材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提出了多孔混凝土的接觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)模型，相互嵌鎖的粗集料構(gòu)成了材料的強(qiáng)度骨架，漿體在集料的接觸點(diǎn)處膠結(jié)而形成整體，因此多孔混凝土的強(qiáng)度與接觸點(diǎn)數(shù)量、接觸點(diǎn)面積以及接觸點(diǎn)的強(qiáng)度有關(guān)。并在此結(jié)構(gòu)模型的指導(dǎo)下進(jìn)行材料組成設(shè)計(jì)：通過(guò)最大粒徑、粗集料組成和細(xì)集料用量的優(yōu)化并參照Weymouth原理的計(jì)算結(jié)果，提出了多孔混凝土的最優(yōu)級(jí)配范圍；通過(guò)水泥品種的選擇，礦物摻合料的加入和引入增稠劑達(dá)到增強(qiáng)漿體強(qiáng)度、增加接觸點(diǎn)面積、誘導(dǎo)漿體在接觸點(diǎn)處的富集以增強(qiáng)集料漿體界面的作用，對(duì)漿體組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。　　本文研究了多孔混凝土的透水性能，利用自制的滲透儀測(cè)試滲透系數(shù)，并回歸了滲透系數(shù)、全空隙率和有效空隙率之間的相關(guān)關(guān)系。并與傳統(tǒng)的半剛性和剛性基層作為對(duì)比，對(duì)多孔混凝土的強(qiáng)度和應(yīng)力-應(yīng)變、干燥收縮等性質(zhì)進(jìn)行了研究。研究表明本文研制的多孔混凝土每方減少水泥用量30-50kg，總膠凝材料用量?jī)H為150kg／m3，在保濕養(yǎng)護(hù)的條件下7d強(qiáng)度可達(dá)7～8MPa，28d強(qiáng)度接近10 MPa，透水性能良好，滲透系數(shù)在1．8-3．2cm／s之間，且干縮系數(shù)大幅度降低?！　⒖紘?guó)內(nèi)外相關(guān)研究，并結(jié)合多孔混凝土的有關(guān)特性，提出了多孔混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，并提出了一種適應(yīng)于多孔混凝土透水基層材料的配合比設(shè)計(jì)方法，包括級(jí)配設(shè)計(jì)、水泥用量計(jì)算方法和用水量的經(jīng)驗(yàn)公式?！　?

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