再生植生混凝土基本性能及配合比试验研究

作     者：袁玉龙 

作者单位：重庆交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：董玉文

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：再生植生混凝土 配合比设计 降碱方式 植生性能 微观分析 

摘      要：再生植生混凝土是复合型的多功能材料,具有节约成本、减少污染、排涝净水、景观绿化等多种优点,广泛应用于堤防护岸、生态屋顶、停车场等。研究其基本性能的变化规律并进行植生试验,可以为探索生态混凝土在实际工程中的推广应用提供理论依据和试验数据。因此,本文采用室内试验与理论分析相结合的方法,开展了再生植生混凝土的配合比及其基本性能试验研究,主要研究内容及结论如下:(1)提出了再生植生混凝土的制备工艺。首先采用二次投料裹石法进行搅拌,然后采用人工插捣法+静压法结合进行试块成型,最后采用标准养护室养护,成型养护后的试块具有较优的外观和基本性能。(2)进行了再生植生混凝土的配合比优选研究。通过正交试验,固定设计孔隙率为0.25,通过极差分析和层次分析得出再生骨料替代率和粉煤灰是影响再生植生混凝土基本性能的最主要因素,通过Z分综合分析法得出了,各项性能综合最佳的再生植生混凝土配合比。(3)探索了再生植生混凝土的降碱方式与效果。利用0.5mol/L的Fe SO溶液对再生植生混凝土试块进行了二次降碱处理,降碱处理后,混凝土强度有一定损失,但p H值均下降到9.5以下,能让大部分植物存活。(4)研究了再生植生混凝土的植物适生性。根据本区域的种植草木统计结果,优选出适合本地区生长的黑麦草作为植生试验的草种,采用NTEP评分法对植物生长情况进行综合评价,确定在二次降碱后,部分配合比适合种植黑麦草。(5)分析了植物生长对再生植生混凝土基本性能的影响。发现基质在孔隙中有结块现象,堵塞了部分孔隙,导致透水性能和孔隙率降低;短期内植物生长对抗压强度的影响不大;再生骨料持续析出的碱性物质,是混凝土p H值增大的原因。(6)研究了再生植生混凝土基本性能变化的微观机理。粉煤灰和偏高岭土中的活性物质消耗了部分水泥水化产物,促进了试块中C-S-H凝胶的生成,填补了试块内部裂缝,使得掺入粉煤灰和偏高岭土的试块具有更高的抗压强度,但也会损害透水性能和孔隙率;硫酸亚铁溶液中的酸性离子能够通过混凝土孔隙和裂缝进入内部,消耗碱性物质达到降低混凝土碱性的目的,但同时硫酸根离子也促使钙矾石的生成,降低了混凝土的抗压强度;短期的植生试验导致混凝土内部Ca CO、AFt及Ca(OH)等物质含量变化,进而致使RVC的性能降低。