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植生混凝土抗侵蚀性能研究

植生混凝土抗侵蚀性能研究

作者：张楚沈阳建筑大学

学位级别：硕士

城镇化进程的快速推进,在给城市带来便利的同时也带来了相关问题,如城市绿化面积不断减少、城市“热岛”效应加剧、城市综合储排水能力不足等。为解决上述问题我国提出了建设“海绵城市”的理念,植生混凝土的出现为实现植物与钢筋混凝... 详细信息

城镇化进程的快速推进,在给城市带来便利的同时也带来了相关问题,如城市绿化面积不断减少、城市“热岛”效应加剧、城市综合储排水能力不足等。为解决上述问题我国提出了建设“海绵城市”的理念,植生混凝土的出现为实现植物与钢筋混凝土建筑相结合提供了新思路,其有通风、透水、满足植物生长等性能,作为人与自然共存的解决方案受到广泛关注。在实际应用过程中植生混凝土长期受到来自于植物、植生基材、水流侵蚀、气候变化等不利因素影响,并且由于其结构与组成特点更易遭受外部环境的侵蚀和破坏,因此耐久性问题较普通混凝土更为突出。在前人对植生混凝土及其应用环境研究的基础上,以只含粗骨料的植生混凝土为研究对象,以侵蚀时间、溶液p H值、溶液类型、孔隙率、矿粉掺量为变量参数,对不同侵蚀条件下的耐侵蚀性能进行研究,并建立了酸侵蚀条件下抗压强度的预测模型。本文完成具体工作内容如下:（1）通过草酸侵蚀溶液快速侵蚀的方法,模拟植生混凝土在长期酸性环境下的侵蚀作用,并通过抗压强度、质量、孔隙率、透水系数来反应外部条件对植生混凝土的损伤程度。研究表明:草酸和乙酸侵蚀后试件外观区别明显,随侵蚀条件的改变其变化显著;随侵蚀时间的增加和溶液p H值的降低,植生混凝土的力学性能降低;侵蚀后试件的损伤程度受侵蚀产物的性质影响显著。（2）通过对不同孔隙率、矿粉掺量的植生混凝土进行相同条件下的快速侵蚀试验,分析内部条件对其抗侵蚀性能的影响。研究表明:当孔隙率较小时,降低孔隙率可以提高植生混凝土的抗侵蚀性能,设计孔隙率对植生混凝土物理力学性能起决定性的影响;超细矿粉的掺入能够提高其抗酸侵蚀性能。（3）通过孔隙环境pH值检测、SEM和XRD试验,结合化学反应原理及微观结构变化,对侵蚀机理进行分析。研究表明:植生混凝土应用环境呈弱酸性,酸溶液对胶凝材料的影响主要为酸与CH发生中和反应,伴随着C-S-H等胶凝材料的分解流失;建立了草酸侵蚀条件下植生混凝土的寿命预测模型。

关键词：植生混凝土酸侵蚀耐侵蚀系数透水系数寿命预测

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植生混凝土适用植物评价与筛选

山东林业科技 2023年第5期53卷 63-68页

作者：许诺蔡金术朱江丽郑卫国广东省园林与生态环境工程技术中心广东深圳518026 深圳文科园林股份有限公司广东深圳518026

通过建立植生混凝土植物适用性评价体系,对40种植物的形态特征、防护能力、生长能力、生态效益、繁殖能力、抗逆性、植物景观分别进行评价,综合各项评价结果,筛选出具有优良表现的植物紫穗槐、香根草、无芒雀麦、芦苇及木豆。

关键词：植生混凝土评价体系植物筛选

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植生混凝土成型方式研究

混凝土 2021年第12期 128-131页

作者：焦楚杰彭兰谭思琪李宏宇广州大学土木工程学院广东广州510006

植生混凝土是一种新型材料,有广阔的发展前景,但缺乏规范统一的制备工艺。根据植生混凝土特殊的结构特征,优选了裹浆法为植生混凝土的搅拌方法,采用裹浆法分别结合振动成型、插捣成型、静压成型3种成型方式制备植生混凝土,分析3种成型... 详细信息

植生混凝土是一种新型材料,有广阔的发展前景,但缺乏规范统一的制备工艺。根据植生混凝土特殊的结构特征,优选了裹浆法为植生混凝土的搅拌方法,采用裹浆法分别结合振动成型、插捣成型、静压成型3种成型方式制备植生混凝土,分析3种成型方式对植生混凝土性能的影响,确定了3种成型方式的最佳成型条件。结果表明,振动成型的最佳振动时间是8 s,插捣成型的最佳插捣次数是15次,静压成型的最佳成型压力是0.8 k N。对3种成型方法的最优成型效果进行对比,静压成型方法综合效果最优,静压成型可以使植生混凝土获得较高的强度和与设计孔隙率相近的孔隙率。

关键词：植生混凝土配合比裹浆法成型工艺

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植生混凝土专用外加剂的制备及性能研究

新型建筑材料 2020年第1期47卷 123-127,133页

作者：崔征陈国新祝烨然徐志峰南京水利科学研究院江苏南京210024 南京瑞迪高新技术有限公司江苏南京211161 南京市水工新材料工程技术研究中心江苏南京210024

将固体聚羧酸系减水剂S、粉煤灰、早强剂E、超细粉X、引气剂Y、pH调节剂P按质量比6∶10∶4∶77∶0.1∶2.9进行复配,制备了一种植生混凝土专用外加剂RD-EC100。将该外加剂用于不同品种水泥、不同强度等级混凝土,对混凝土的强度、孔隙率... 详细信息

将固体聚羧酸系减水剂S、粉煤灰、早强剂E、超细粉X、引气剂Y、pH调节剂P按质量比6∶10∶4∶77∶0.1∶2.9进行复配,制备了一种植生混凝土专用外加剂RD-EC100。将该外加剂用于不同品种水泥、不同强度等级混凝土,对混凝土的强度、孔隙率和pH值等进行了测试,并与市售同类产品进行性能对比。结果表明,该复配外加剂RD-EC100的水泥适应性良好,且性能优于市售同类产品,推荐最佳掺量为4%。

关键词：外加剂植生混凝土强度孔隙率 pH值水泥适应性

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植生混凝土基质碱性优化及强度性能研究

河南科学 2023年第12期41卷 1783-1789页

作者：张宏峰赵玉如张伟强赵飞李怡君李敏河南省科研平台服务中心郑州450003 河南工程学院土木工程学院郑州451191

为改善植生混凝基质的碱性,提高植生混凝土的抗压强度.通过室内试验方法,分别研究混凝土掺合料、弱酸处理液对植生混凝土碱性优化的影响,并结合单轴压缩试验探究其强度变化规律,在此基础上利用工程实践提出植生混凝土降碱增强措施.研究... 详细信息

为改善植生混凝基质的碱性,提高植生混凝土的抗压强度.通过室内试验方法,分别研究混凝土掺合料、弱酸处理液对植生混凝土碱性优化的影响,并结合单轴压缩试验探究其强度变化规律,在此基础上利用工程实践提出植生混凝土降碱增强措施.研究结果表明,相较于硅灰,粉煤灰对植生混凝土骨料胶结促进作用更强,4种掺合量下粉煤灰试样强度明显高于硅灰,但两种掺合料均不能有效改善混凝土的碱性;同时,随着两种掺合料含量的增加,混凝土强度和孔隙率均呈现先增大后降低趋势;三种弱酸溶液均能显著降低植生混混凝土试样基质的碱性,其中CuSO_(4)溶液降碱效果最好,最大可降低试样基质pH值的25%左右,但试样基质碱性的中和劣化了骨料间的胶结特性,降低了试样的强度.因此,利用植生混凝土护坡时需平衡其碱性和强度,选择合适掺料和弱酸溶液.

关键词：植生混凝土强度碱性掺合料弱酸溶液

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植生混凝土制备及性能研究进展

新型建筑材料 2019年第3期46卷 8-12页

作者：蒋涛陈建国李林郭晋川吴光军韦美富广西壮族自治区水利科学研究院广西水工程材料与结构重点实验室广西南宁530023 河海大学江苏南京210000

植生混凝土生物兼容性好,可以用于屋顶绿化、河道护坡等工程,能够对保护环境和维持生态平衡起到积极的作用。综述了植生混凝土概念、特点、配制方法、性能影响因素及工程应用情况;提出了植生混凝土当前存在的问题,并对植生混凝土的应用... 详细信息

植生混凝土生物兼容性好,可以用于屋顶绿化、河道护坡等工程,能够对保护环境和维持生态平衡起到积极的作用。综述了植生混凝土概念、特点、配制方法、性能影响因素及工程应用情况;提出了植生混凝土当前存在的问题,并对植生混凝土的应用前景进行展望。

关键词：植生混凝土配制性能降碱

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植生混凝土降碱技术及植物适生性研究

植生混凝土降碱技术及植物适生性研究

作者：谭思琪广州大学

学位级别：硕士

植生混凝土作为新型复合材料,将多孔混凝土与植物有机结合,具有降噪、绿化、净水、透水透气、固化功能,可应用于生态护坡和屋顶绿化等工程。近些年,我国学者对植生混凝土的基本性能进行了大量的研究,但约束其推广应用的降碱和植生技术... 详细信息

植生混凝土作为新型复合材料,将多孔混凝土与植物有机结合,具有降噪、绿化、净水、透水透气、固化功能,可应用于生态护坡和屋顶绿化等工程。近些年,我国学者对植生混凝土的基本性能进行了大量的研究,但约束其推广应用的降碱和植生技术还有待考究,本文对其进行了一系列研究,主要研究内容如下:(1)植生混凝土的力学性能和孔隙碱性之间呈矛盾关系,植生混凝土低碱状态,则强度得不到保证,高碱状态,则植物生长受限,本文将针对这两个性能指标进行深入研究。根据植生混凝土配合比设计中的重点控制参数,选取水胶比、粉煤灰掺量、矿粉掺量和增强剂掺合料掺量设计四因素四水平正交试验。对16组配合比的植生混凝土试块分别进行抗压、抗折强度及孔隙环境pH值测试,采用极差、方差分析法,得出影响植生混凝土各性能指标的主要因素与次要因素;采用Z值综合分析法,优选出低碱高强的植生混凝土配合比。采用正交设计多元回归分析方法,建立植生混凝土28d孔隙环境pH值、抗压强度和抗折强度与四因素之间的多元线性回归方程,并对回归方程进行显著性检验。(2)对优选配合比制备出的植生混凝土试块分别采用化学降碱、物理封碱、农艺降碱技术,研究了柠檬酸溶液浸泡、过磷酸钙溶液喷洒、DPS剂喷涂、石蜡浸泡及碱性缓冲剂改造基质的单一降碱方法对植生混凝土强度和孔隙pH值两个关键指标的影响效果。结果表明:经柠檬酸溶液浸泡过的植生混凝土相较于基准组,其孔隙环境pH值下降1～2个单位,抗压强度降低幅度约13%～26%,因此不宜片面选用酸性溶液对植生混凝土进行降碱处理;经过磷酸钙溶液喷洒后的植生混凝土抗压强度可提高2%～13%,孔隙环境pH值可降低2～3个单位,且当过磷酸钙溶液浓度为2%时经济性好、降碱效果更佳,pH值稳定在8.2左右;DPS剂喷涂有效阻隔了植生混凝土可溶性碱析出,可使孔隙环境pH值长期稳定在7～8之间,且不影响植生混凝土强度发展;采用碱性缓冲材料进行植生混凝土降碱处理时,前期碱性缓冲效果较好,后期OH积累导致种植基质碱性过高,不利于植物生长,实际工程中可通过化学或物理封碱与农艺降碱相结合的形式对植生混凝土进行降碱处理。(3)配制植生混凝土孔隙填充基质,通过孔隙基质填充试验确定填充方法,试验结果表明:相较于喷射法和浸入法,灌浆法填充更加均匀、填充率较高,且当基质浆体扩展度为215mm时最佳;配制抗冲刷性的覆层基质,对覆层基质基础配合比掺加胶体类固化剂,根据广州市水务局发布的暴雨强度公式,设计暴雨强度进行模拟雨水冲刷试验,试验结果表明:当固化剂掺量为1.5%、2%时,2cm厚覆层基质完全冲净时间分别为2小时40分10秒、2小时53分10秒,而暴雨往往持续时间不超过90分钟,由此可知:掺加固化剂的覆层基质具有一定的雨水冲刷性。(4)根据植物物种的选用原则,选取适合广州地区亚热带季风气候的草本植物在纯种植基质中进行试种试验,从出苗时间、存活率、成坪率几方面挑选出生长状况良好的草本植物品种,本文选育出高羊茅、护坡王、狗牙根和四季青开展下一步植生试验;设计单播、混播、草籽撒播和草皮铺设试验组,通过植生效果评价指标优选出适用于广州地区植生混凝土应用的植物物种。

关键词：植生混凝土正交试验降碱技术孔隙环境pH值种植基质植生试验

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植生混凝土护坡技术在黄河堤防中的应用

山东水利 2022年第12期 42-44页

作者：刘其鑫山东黄河河务局山东济南250011

通过在济南赵庄险工48#坝边坡上开展植生混凝土边坡防护技术试验,研究植生混凝土的施工程序、施工方式以及与草种的兼容性。结合室内试验与现场试验,了解植生混凝土的相关特性和技术指标,根据现场检测数据,对植生混凝土经济性、施工便... 详细信息

通过在济南赵庄险工48#坝边坡上开展植生混凝土边坡防护技术试验,研究植生混凝土的施工程序、施工方式以及与草种的兼容性。结合室内试验与现场试验,了解植生混凝土的相关特性和技术指标,根据现场检测数据,对植生混凝土经济性、施工便利性、护坡效果、草坪适应性及外观效果等各方面进行综合分析与评价,为今后在类似工程上的应用提供技术支持和建议。

关键词：植生混凝土护坡技术黄河堤防

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植生混凝土填隙材料研究

现代园艺 2022年第13期45卷 38-43页

作者：曹华英许诺蔡金术朱江丽郑卫国广东省园林与生态环境工程技术中心/深圳文科园林股份有限公司广东深圳518026

为了研究植生混凝土填隙材料组成,按照材料功能分为粘结、蓄保水、降碱分别进行试验,通过比较不同材料配方的抗冲刷、保水、降碱性能及对植物的生长影响,筛选出粘结材料羧甲基纤维素钠、蓄保水材料蛭石、降碱材料过磷酸钙适用于作为植... 详细信息

为了研究植生混凝土填隙材料组成,按照材料功能分为粘结、蓄保水、降碱分别进行试验,通过比较不同材料配方的抗冲刷、保水、降碱性能及对植物的生长影响,筛选出粘结材料羧甲基纤维素钠、蓄保水材料蛭石、降碱材料过磷酸钙适用于作为植生混凝土填隙材料的组成部分。

关键词：植生混凝土填隙材料粘结蓄保水