畢業(yè)論文正文無砂大孔生態(tài)混凝土

1、第章前項(xiàng)目研究的背景和意義混凝土材料及其制品自世紀(jì)中葉開始采用以來，發(fā)展極為迅速，在世界各國現(xiàn)代土木工程建設(shè)中占據(jù)主導(dǎo)地位。它在給人類帶來文明和進(jìn)步的同時(shí)，也給生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境帶來了諸多負(fù)面影響。長期以來，人們只注意到混凝土給人類帶來方便和財(cái)富的一面，混凝土作為人類使用量最大的建筑材料，給人類帶來文明與進(jìn)步的同時(shí)，也給生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境帶來諸多負(fù)面影響。在各種工程建設(shè)中，大量采用混凝土或混凝土板塊，極大破壞了自然環(huán)境。水泥混凝土的大量使用侵占了綠地面積，損壞了原有的環(huán)境景觀，資源能源消耗量巨大，環(huán)境問題日益突出。另外傳統(tǒng)混凝土材料質(zhì)地脆硬，表面粗糙且呈堿性，缺乏視覺效果。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的

2、實(shí)施，國家進(jìn)行大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)。施工開挖造成大量的裸露土坡與巖質(zhì)邊坡。鐵路公路工程中的護(hù)坡工程以及水利工程進(jìn)行江河堤防護(hù)砌廣泛采用混凝土護(hù)砌。由于缺乏透水性和透氣性，對(duì)溫度濕度調(diào)節(jié)性差，造成寸草不生，一片荒蕪。夏季太陽直接暴曬有形成熱島效應(yīng)，造成氣候惡化。水利工程進(jìn)行江河堤防護(hù)砌的邊坡忽略了河道與岸上生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系，使植物難以生長，魚類與兩棲類失去棲息繁殖條件，水體脫離生物群落，自凈能力降低，使原有生態(tài)系統(tǒng)破壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的水體流失和生態(tài)失衡。隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)環(huán)境要求越來越高，世界各國日益重視環(huán)境保護(hù)。我國也提出了人與自然環(huán)境和諧相處的科學(xué)發(fā)展觀，堅(jiān)持以人為本，把改善生態(tài)保護(hù)環(huán)境

3、作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量的重要內(nèi)容。新世紀(jì)的混凝土不僅要滿足作為結(jié)構(gòu)材料的要求，還要盡量減少給環(huán)境帶來的不良影響。因此要突破傳統(tǒng)混凝土的局限，發(fā)展可植被混凝土，成為當(dāng)前混凝土科學(xué)發(fā)展方向之一。無砂大孔生態(tài)混凝土不僅擁有傳統(tǒng)混凝土材料的性能，更賦予其新的特性，是一種能保護(hù)環(huán)境，使人類與自然和諧發(fā)展的新型混凝土。透水性能是無砂大孔生態(tài)混凝土的重要指標(biāo)之一。無砂大孔生態(tài)混凝土的特點(diǎn)無砂大孔生態(tài)混凝土就是不加砂的混凝土，它與普通混凝土的最大區(qū)別就是不用細(xì)骨料，只用粗骨料。顆粒均勻的粗骨料被水泥漿包裹其表面，水泥漿不起填充作用，而是僅將粗骨料膠結(jié)在一起，使之成為一種多孔性材料。國內(nèi)外無砂大孔混凝土

4、中的粗骨料主要是碎石和卵石，也有用燒結(jié)碎磚塊和陶粒的。如果用石子作粗骨料，除應(yīng)滿足強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)的要求外，石子的粒徑應(yīng)大于5mm，小于40mm?？紤]到均等粒徑骨料的堆積空隙率大，一般用粒徑或的石子做大孔混凝土的骨料。無砂大孔混凝土與普通混凝土相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。一是表觀密度小，一般在之間,屬于輕混凝土的范疇；二是水泥用量比普通混凝土少，工程造價(jià)低；三是澆筑時(shí)產(chǎn)生的混凝土側(cè)壓力小，可選用各種輕型模板；四是澆筑后混凝土的表面和內(nèi)部存在大量連通的蜂窩狀孔洞，便于培植植被，綠化混凝土表面；五是由于混凝土不用砂子，簡化了材料運(yùn)輸、攪拌設(shè)備及現(xiàn)場管理，同時(shí)還降低混凝土成本；六是施工簡單，靠自重落料即可密實(shí)

5、成型，不需要機(jī)械振搗或人工插搗，對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高，具有一般技術(shù)的工人即可勝任；七是骨料除可采用碎石、卵石、陶粒外，還可以直接利用爐渣等工業(yè)廢料，或強(qiáng)度較高的建筑垃圾，便于環(huán)境保護(hù)；八是舊的無砂大孔混凝土構(gòu)件破碎后，又是很好的混凝土粗骨料。這樣可以重復(fù)利用，對(duì)節(jié)省地方天然河砂材料，對(duì)建筑垃圾的減量是有利的；九是無砂大孔混凝土的多孔決定它的透水性和透氣性，從而可以為植被生長提供條件，植物根系可通過孔隙穿過混凝土扎根土壤，從而保持生態(tài)平衡。無砂大孔生態(tài)混凝土的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀無砂大孔混凝土是為植被混凝土提供植物生長的一個(gè)載體，是構(gòu)成植被混凝土的基本構(gòu)件，因此無砂大孔混凝土的性質(zhì)對(duì)加入養(yǎng)料后所形

6、成的植被混凝土的性質(zhì)影響非常大。無砂大孔混凝土的研究，始于年代初，國外先于國內(nèi)，但抗壓強(qiáng)度較低。在世紀(jì)中葉，國外就開始應(yīng)用無砂大孔混凝土二戰(zhàn)期間，由于建材奇缺，無砂大孔混凝土得到了廣泛的應(yīng)用，后來歐美很多國家對(duì)無砂大孔混凝土進(jìn)行了較深入的研究，并制定了一些相應(yīng)的規(guī)程或規(guī)范。無砂大孔混凝土的配合比設(shè)計(jì)及旌工工藝與普通混凝土不同，就其工程應(yīng)用而言，要求既要有足夠的強(qiáng)度，又要有良好的透水性。在美國的全國骨料協(xié)會(huì)和全國預(yù)制混凝土協(xié)會(huì)聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室中，已經(jīng)進(jìn)行了幾項(xiàng)研究，借以開發(fā)無砂透水混凝土的強(qiáng)度和透水性的測定方法，以及配比方法的有關(guān)數(shù)據(jù)。年日本混凝土工學(xué)協(xié)會(huì)設(shè)立了“生態(tài)混凝土研究委員會(huì)”，在生態(tài)材料

7、概念的基礎(chǔ)上，提出了生態(tài)混凝土概念。所謂生態(tài)混凝土即能夠適應(yīng)生物生長、對(duì)調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實(shí)現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極作用的混凝土材料。目前，生態(tài)混凝土可分環(huán)境友好型生態(tài)混凝土和生物相容型生態(tài)混凝土兩大類。環(huán)境友好型生態(tài)混凝土是指在混凝土的生產(chǎn)、使用直到解體全過程中，能夠減輕給地球環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)與環(huán)境公害，這類混凝土類似于吳中偉院士提出的綠色混凝土。生物相容型生態(tài)混凝土是指能與動(dòng)、植物等生物和諧共存的混凝土。根據(jù)用途，這類混凝土可分為植物相容型生態(tài)混凝土、海洋生物相容型生態(tài)混凝土、淡水生物相容型生態(tài)混凝土以及凈化水質(zhì)用混凝土等。近年來國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)對(duì)植被混凝土開展了系列研究，并且已

8、經(jīng)取得了一定的成果。吉林省水利科學(xué)研究院、水土保持研究院、水利實(shí)業(yè)公司等研究單位于年開始，根據(jù)水利防護(hù)工程的特點(diǎn)，提出了復(fù)合隨機(jī)多孔型綠化混凝土結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是：周邊采用高強(qiáng)度混凝土保護(hù)框并兼作模具、中間填筑無砂混凝土一體成型，解決了隨機(jī)多孔型綠化混凝土生長基的實(shí)用構(gòu)件化、邊緣強(qiáng)度低、有效綠化面積小等問題。隨著植被混凝土的出現(xiàn)，屋頂花園，綠色墻體，生態(tài)護(hù)坡這些新鮮的事物在日本、新加坡、荷蘭等國也逐漸時(shí)興起來。生態(tài)護(hù)坡通過植物與非生物的植生材料相結(jié)合，以減輕護(hù)坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕，同時(shí)可以美化環(huán)境。近年來我國在生態(tài)護(hù)坡的研究方面也取得了一定的成果。天津市水利科學(xué)研究所以植被生物學(xué)特性、生長發(fā)育規(guī)律

9、為指導(dǎo)，以無砂大孔混凝土理論為基礎(chǔ)，為解決河道整治中傳統(tǒng)片面地追求河岸的硬化覆蓋、忽略河流的資源功能和生態(tài)功能、破壞自然河流生態(tài)鏈的矛盾，推動(dòng)傳統(tǒng)水利向環(huán)境水利和大都市水利的轉(zhuǎn)變，于年月開始進(jìn)行“環(huán)保型綠色植被無砂混凝士”的研究，通過對(duì)無砂大孔混凝土進(jìn)行改性研究，在混凝土內(nèi)部創(chuàng)造出適合植物生長的環(huán)境，解決混凝土色彩單調(diào)、污染環(huán)境的缺憾，并于年研制成功。無砂大孔混凝土近年來又得到進(jìn)一步改進(jìn)。奧運(yùn)重點(diǎn)工程北京奧林匹克國家森林公園工程的設(shè)計(jì)部門要求在公園大門外的大廣場、停車場等工程大面積鋪裝綠色環(huán)保透水混凝土，履蓋面積約為.萬平方米。通過使用綠色環(huán)保透水混凝土，可以確保在下雨天，雨水能迅速向下滲透到

10、地下，從而大大減少地面積水，保持人員車輛出行方便，減少城市洪澇，減緩排水設(shè)施的壓力，并且對(duì)于北京這個(gè)嚴(yán)重缺水的城市，在實(shí)現(xiàn)雨水資源化，修復(fù)北京市的水環(huán)境與生態(tài)環(huán)境方面有著很重要的示范效益。傳統(tǒng)觀念下我們使用的透水混凝土都是無砂大孔混凝土，由于強(qiáng)度低，現(xiàn)場施工質(zhì)量波動(dòng)大，無法大面積推廣；而目前廣泛使用的混凝土透水磚雖然是采用工廠化生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定，但因其強(qiáng)度低，也無法滿足停車場等區(qū)域所需要的強(qiáng)度指標(biāo)。因此，根據(jù)公園廣場、停車場等工程的設(shè)計(jì)和施工建設(shè)需求，研制和開發(fā)高強(qiáng)度綠色環(huán)保透水混凝土成為奧運(yùn)工程建設(shè)的一項(xiàng)迫切任務(wù)。為了攻克這一技術(shù)難關(guān)，年月北京城建混凝土有限公司進(jìn)行了科研立項(xiàng)，并成立了以教授級(jí)

11、高級(jí)工程師朱效榮為首的科研攻關(guān)小組。從年月起，科研人員在四年多的時(shí)間里在經(jīng)歷了上百次試驗(yàn)失敗后，成功地開發(fā)出一種高強(qiáng)度綠色環(huán)保透水混凝土，并制定出高強(qiáng)度綠色環(huán)保透水混凝土配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的技術(shù)規(guī)程，形成了一套完整的高強(qiáng)度綠色環(huán)保透水混凝土生產(chǎn)與施工技術(shù)。該混凝土產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)高透水性的同時(shí)，顯著提高了混凝土的強(qiáng)度和耐久性。該產(chǎn)品研制成功后大面積地應(yīng)用于北京奧林匹克國家森林公園工程門區(qū)廣場、停車場、行人通道等工程。北京市建設(shè)工程管理部門檢測驗(yàn)收發(fā)現(xiàn)，這種高強(qiáng)度綠色環(huán)保透水混凝土的抗壓強(qiáng)度、透水系數(shù)、孔隙率、抗凍融能力均達(dá)到工程設(shè)計(jì)部門的嚴(yán)格要求。此項(xiàng)科技成果有重大理論突破，并達(dá)到國際先進(jìn)水平。

12、本課題研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線為了進(jìn)一步完善和發(fā)展無砂混凝土的理論研究，為實(shí)際工程的應(yīng)用提供配合比，試驗(yàn)就骨料種類與粒徑、水泥品種與摻量、水灰比、成型方法、施工措施等進(jìn)行了試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)對(duì)骨料種類與粒徑、水泥品種與摻量、水灰比、成型方法、施工措施等進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)選擇了與兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的水泥品種，150kg、兩種水泥用量，碎石、卵石兩個(gè)骨料品種，、兩種骨料級(jí)配，、三個(gè)水灰比，進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。在無砂大孔生態(tài)混凝土配合比技術(shù)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，采用正交設(shè)計(jì)研究了組成材料配合比對(duì)其抗壓強(qiáng)度、連通孔隙率和沉漿面積率的影響，為今后無砂大孔生態(tài)混凝土的應(yīng)用積累了試驗(yàn)數(shù)據(jù)。利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果表明；骨

13、料級(jí)配和水泥用量是影響抗壓強(qiáng)度、連通孔隙率和沉漿面積率這個(gè)技術(shù)指標(biāo)的重要因素。用骨料級(jí)配為的碎石作粗骨料，水泥用量為kg和水灰比為進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，可使無砂大孔生態(tài)混凝土獲得良好的工程應(yīng)用性能。無砂大孔生態(tài)混凝土透水性能實(shí)驗(yàn)參照日本多孔混凝土性能試驗(yàn)方法草案，對(duì)無砂大孔生態(tài)混凝土成型試件進(jìn)行透水系數(shù)測試。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析水灰比對(duì)混凝土沉漿厚度和沉漿面積、混凝土強(qiáng)度的影響、混凝土孔隙率的影響，水泥用量和等級(jí)對(duì)混凝土沉漿厚度和沉漿面積、混凝土強(qiáng)度的影響、混凝土孔隙率的影響，骨料品種和粒徑對(duì)混凝土沉漿厚度和沉漿面積的影響、混凝土強(qiáng)度的影響、混凝土孔隙率的影響，拌和比對(duì)混凝土性能的影響，得出既有良好工

14、程性能又具有良好透水性能最優(yōu)配合比，從而為深入研究無砂大孔生態(tài)混凝土積累數(shù)據(jù)第章試驗(yàn)原材料和試驗(yàn)方法水泥本試驗(yàn)采用了兩種普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)分別是和，實(shí)驗(yàn)之前首先進(jìn)行水泥膠砂實(shí)驗(yàn)，檢測水泥性能指標(biāo)。水泥膠砂實(shí)驗(yàn)步驟：膠砂組成：每鍋膠砂材料組成為水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水450G1350G膠砂制備：先將水倒入攪拌鍋內(nèi)，再加入水泥，然后將攪拌鍋固定在機(jī)座上，上升至固定位置。立即開動(dòng)機(jī)器，先低速攪拌，在第二個(gè)開始的同時(shí)均勻的將砂子通過加砂漏斗加至到鍋中，冉高速攪拌。停拌后，再高速攪拌。注意在最后一分鐘攪拌時(shí)，要將鍋壁上粘附的膠砂刮入鍋內(nèi)。膠砂試件成型：先把試模和模套固定在振動(dòng)臺(tái)上，用小勺從攪拌鍋中將膠砂分

15、兩層裝入試模。裝第一層時(shí)用大播料器垂直架在模套頂部，將料層播平,隨后振實(shí)次。再裝入第二層膠砂，用小播料器播平，再振實(shí)次后，去掉套模，從振實(shí)臺(tái)上卸下試模，用一金屬直尺以近似垂直的角度在試模頂?shù)囊欢?，沿試模長度方向以割鋸動(dòng)作慢慢向另一端移動(dòng)，一次將試模上多余的膠砂刮去，并用直尺將試件表面抹平。試樣養(yǎng)護(hù)：對(duì)試模做標(biāo)記，帶模放置在養(yǎng)護(hù)室或養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)，直到規(guī)定脫模時(shí)間（大多為）脫模。脫模時(shí)先在試件上進(jìn)行編號(hào)，注意進(jìn)行兩個(gè)齡期以上的試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將一個(gè)試模中的三根試件分別編在二個(gè)以上的齡期內(nèi)。隨后將試件水平5MM需要時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充水量，但不允許養(yǎng)護(hù)期間全部換水。強(qiáng)度試驗(yàn)：養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期時(shí)，從養(yǎng)護(hù)環(huán)境中取出待測

16、試件，進(jìn)行強(qiáng)度測定。首先進(jìn)行抗折試驗(yàn)，然后進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。膠砂試驗(yàn)工具如下圖所示。圖膠砂實(shí)驗(yàn)試模圖水泥膠砂攪拌機(jī)水泥的品質(zhì)指標(biāo)見表，強(qiáng)度指標(biāo)見表。水泥的品質(zhì)指標(biāo)見表，強(qiáng)度指標(biāo)見表表普通硅酸鹽水泥品質(zhì)指標(biāo)品質(zhì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值檢測值品質(zhì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值檢測值細(xì)度()氧化鎂()初凝時(shí)間(:):三氧化硫()<終凝時(shí)間(:):燒失量()<安定性合格合格混合材摻量()<(礦渣)表普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度()抗折強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度齡期()標(biāo)準(zhǔn)值實(shí)測值表普通硅酸鹽水泥品質(zhì)指標(biāo)品質(zhì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值檢測值品質(zhì)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值檢測值細(xì)度()氧化鎂()初凝時(shí)間(:):三氧化硫()<終凝時(shí)間(:):燒失量()<安定性合

17、格合格混合材摻量()<(粉煤灰)表普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度()抗折強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度齡期()標(biāo)準(zhǔn)值實(shí)測值經(jīng)過檢測兩種硅酸鹽水泥品質(zhì)與強(qiáng)度指標(biāo)均符合試驗(yàn)規(guī)范要求粗骨料和水本試驗(yàn)采用卵石和碎石兩種粗骨料。首先進(jìn)行過篩分級(jí)。每種骨料人工篩分成和兩種級(jí)配。由于卵石含泥量大，使用前要先用水沖洗晾干?；炷涟韬团c養(yǎng)護(hù)用水為城市自來水。在實(shí)驗(yàn)之前，利用實(shí)驗(yàn)工具測得兩種骨料的技術(shù)性能指標(biāo)。先后測得兩種粗骨料的表觀密度、壓碎值、含泥量、堆積密度，骨料的實(shí)測技術(shù)性能指標(biāo)見表。(1)表觀密度采用簡易法測定，簡易法測定運(yùn)用以下儀器：烘箱，秤，廣口瓶，實(shí)驗(yàn)篩，毛巾。表表觀密度所需的試樣最少質(zhì)量取大公稱粒徑()試樣最少

18、質(zhì)里(kg)簡易法測定應(yīng)按照以下步驟：按照標(biāo)準(zhǔn)表規(guī)定的數(shù)量稱取試樣。將試樣浸水飽和，然后裝入廣口瓶中。裝試樣時(shí)廣口瓶應(yīng)傾斜放置，注入飲用水,用玻璃片覆蓋瓶口，以上下左右的方法排除氣泡。氣泡排盡后，向瓶中加飲用水直至水面凸出瓶口邊緣，然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其緊貼瓶口水面，擦干瓶外水分后，稱取試樣、水、玻璃片和瓶的質(zhì)量m1c將瓶中試樣倒入淺盤中，放入(土)C烘箱烘干至包重，取出，放回帶蓋容器中冷卻至室溫稱取質(zhì)量m0O將瓶洗凈，重新注入飲用水，用玻璃片緊貼瓶口水面，擦干瓶外水分，稱取質(zhì)量m2o表觀密度按下式計(jì)算：0t1000公式()0R日其中一一表觀密度()；m0烘干后試樣質(zhì)量;mi試樣、水

19、、瓶和玻璃片總質(zhì)量;m2水、瓶和玻璃片總質(zhì)量;t水溫對(duì)表觀密度影響修正系數(shù)；()壓碎值采用壓碎值指標(biāo)測定儀進(jìn)行測定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表，主要運(yùn)用以下實(shí)驗(yàn)設(shè)備：壓力試驗(yàn)機(jī)、壓碎值指標(biāo)測定儀(圖)、秤、試驗(yàn)篩。測定壓碎值按照以下步驟：置圓筒于底盤上，取每份kg的試樣一份，分兩層裝入圓筒。每裝完一層試樣后，在底盤下面墊放一直徑mm的圓鋼筋，將其按住，左右交替顛擊地面各下，第二層顛實(shí)后，試樣表面距底盤的高度為mm左右。整平桶內(nèi)試樣表面，把加壓頭裝好，放在試驗(yàn)機(jī)上，在內(nèi)均勻加壓至，穩(wěn)定，然后卸荷，取出測定筒，倒出筒中式樣稱其質(zhì)量mo,用公稱直徑為、方孔篩篩出被壓碎的細(xì)粒，稱取留在篩上的試樣質(zhì)量m10壓碎值按下

20、式計(jì)算：sm/100%公式()mo其中s壓碎值指標(biāo)；mo試樣質(zhì)量；m1壓碎試驗(yàn)篩余試樣質(zhì)量；()含泥量試驗(yàn)采用下列儀器設(shè)備：烘箱，秤，實(shí)驗(yàn)篩，容器，淺盤表含泥量試驗(yàn)所需的最小質(zhì)量取大公稱粒徑()試樣最少質(zhì)里(kg)含泥量試驗(yàn)按照以下實(shí)驗(yàn)步驟：取出試樣m°一份裝入容器中攤平，并注入飲用水，使水面高出石子表面mm,浸泡兩個(gè)小時(shí)，用手在水中淘洗顆粒，緩緩將濁液倒入公稱直徑為加及微米的方孔套篩，篩除小于微米的顆粒。再次加水與容器中，重復(fù)上述過程，直到洗出的水清澈為止。用水沖洗留在篩中的細(xì)粒，并將公稱直徑為微米的方孔套篩放入水中來回?fù)u動(dòng)，充分篩除小于微米的顆粒。然后將留在兩只篩上的顆粒與洗凈的

21、試樣放入淺盤，置于（土）c烘箱烘干至包重，取出冷卻至室溫，稱取試樣質(zhì)量m,。含泥量按下式計(jì)算:100%公式()其中mo含泥量指標(biāo)（）；試驗(yàn)前烘干試樣的質(zhì)量（）；m1試驗(yàn)后烘干試樣的質(zhì)量（）；（）堆積密度試驗(yàn)采用秤、容量筒、平頭鐵鍬、烘箱進(jìn)行測定。含泥量利用秤、烘箱、試驗(yàn)篩、容器、淺盤等儀器進(jìn)行測定。堆積密度試驗(yàn)按照以下實(shí)驗(yàn)步驟：取出試樣mi一份置于平整干凈的地板，用平頭鐵鍬鏟起試樣，使石子自由落入容量筒中，此時(shí)，鐵鍬齊口與容量筒上口距離保持為加左右,裝滿容量筒除去凸出筒口表面的顆粒，并以適當(dāng)?shù)念w粒填入凹陷部分，使凸出與凹陷部分體積相當(dāng)。稱取試樣與容量筒質(zhì)量m2。堆積密度按下式計(jì)算:mb miV

22、100%公式()其中一一堆積密度（）;mi容量筒質(zhì)量（）；mb容量筒與試樣質(zhì)量（）；表壓碎值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)20mm卵石()()壓碎值平均值第一組第二組第三組20mm碎石()()壓碎值平均值第一組第二組第三組表粗骨料技術(shù)性能種類級(jí)配（）表觀密度（）堆積密度（）空隙率（）含泥量（）壓碎值（）卵石碎石試驗(yàn)方法由于無砂大孔生態(tài)混凝土屬于一種新型混凝土，國內(nèi)還沒有正式的試驗(yàn)規(guī)程和試驗(yàn)方法，因此參照日本混凝土協(xié)會(huì)年提出的“多孔混凝土性能試驗(yàn)方法草案”來進(jìn)行試驗(yàn)。首先采用人工拌和的方法來拌和混凝土。試驗(yàn)前，先將骨料浸水成飽和面干狀態(tài)。拌和時(shí)，先加水泥和水，拌和水泥漿。水泥漿拌和均勻后加入粗骨料，繼續(xù)拌合混凝土拌合

23、物。均勻后測試拌合物性能，成型混凝土試件，拆模，編號(hào)，養(yǎng)護(hù)到齡期測試混凝土試塊力學(xué)性能。無砂大孔生態(tài)混凝土透水性試驗(yàn)，國家還沒有正式的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，仍參照日本多孔混凝土性能試驗(yàn)方法草案，進(jìn)行透水系數(shù)測試。首先將直徑管材截取成每段平均長度32cmi將內(nèi)表面洗凈晾干。然后依照配合比拌合混凝土，將混凝土填入管材中如圖所示。下部分層裝填碎石與砂子，上部裝填混凝土，搗實(shí)抹平。養(yǎng)護(hù)至齡期進(jìn)行透水實(shí)驗(yàn)。透水實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示。試驗(yàn)時(shí)先灌水到200mm0度以上，待水位下降到160m限ij度時(shí)開表計(jì)時(shí)，水全部滲漏完畢時(shí)停表，記錄時(shí)間（單位：秒）。然后計(jì)算混凝土的透水系數(shù)：一（單位：毫米秒）。）透水試塊制作圖）透水試

24、驗(yàn)示意圖圖混凝土透水性測定裝置第章試驗(yàn)結(jié)果混凝土配合比及拌合物性能試驗(yàn)選擇了、兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的水泥品種，150kg、兩種水泥用量，碎石、卵石兩個(gè)骨料品種，、兩種骨料級(jí)配，、三個(gè)水灰比，進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，試驗(yàn)采用人工拌 合，機(jī)械振實(shí)。圖人工拌合過程圖機(jī)械振實(shí)過程首先用碎石進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，對(duì)、兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的水泥品種，混凝土的配合比（或者說原材料用量）是相同的，但混凝土拌合物性能是不同的，計(jì)算出的兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)水泥混凝土配合比與實(shí)測的混凝土拌合物性能分別見表和表。表水泥碎石混凝土配合比及拌合物性能編R骨料級(jí)配（）骨料用量（）水泥用量（）水灰比水用量（）堆積密度（）表水泥碎石混凝土配合比及拌合物

25、性能編P骨料級(jí)配（）骨料用量（）水泥用量（）水灰比水用量（）堆積密度（）*表水泥卵石混凝土配合比及拌合物性能編力骨料級(jí)配（）骨料用量（）水泥用量（）水灰比水用量（）堆積密度（）由于時(shí)間和材料有限，僅用水泥拌合卵石。卵石混凝土的配合比與實(shí)測的混凝土拌合物性能見表。無砂大孔混凝土抗壓強(qiáng)度目前，無砂大孔生態(tài)混凝土材料的性能指標(biāo)及其測定方法，還沒有正式的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。參照日本混凝土協(xié)會(huì)下屬的“減輕混凝土負(fù)擔(dān)型混凝土研究委員會(huì)”于年提出“多孔混凝土性能試驗(yàn)方法草案”，該試驗(yàn)方法草案規(guī)定，無砂大孔混凝土的強(qiáng)度測試，可參照普通混凝土的試驗(yàn)方法?？箟涸囼?yàn)過程圖抗劈裂試驗(yàn)過程依據(jù)上述試驗(yàn)方法，測定的無砂大孔混凝土的

26、強(qiáng)度見表表。表是用水泥拌制的碎石骨料混凝土的強(qiáng)度，表是用水泥拌制的碎石骨料混凝土的強(qiáng)度，表是用水泥拌制的卵石骨料混凝土的強(qiáng)度。表水泥碎石混凝土強(qiáng)度配比編P配合比抗壓強(qiáng)度()抗劈裂強(qiáng)度()骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比天天天天表水泥碎石混凝土強(qiáng)度配比編P配合比抗壓強(qiáng)度()抗劈裂強(qiáng)度()骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比天天天天表水泥卵石混凝土強(qiáng)度配比編R配合比抗壓強(qiáng)度()抗劈裂強(qiáng)度()骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比天天天天混凝土孔隙率“多孔混凝土性能試驗(yàn)方法草案”規(guī)定，對(duì)大孔混凝土總孔隙率、連通孔隙率的測定,其試驗(yàn)步驟規(guī)定如下：()用卡尺測量并計(jì)算試件的外觀體積；()將試件浸

27、泡在水中使其飽和后，用靜水天平稱取試件在水中的重量；()將試件從水中取出，控干內(nèi)部吸入的水并擦干表面多余的水，待重量恒定后稱取試件在空氣中的重量；()然后將試件在c±2C、相對(duì)濕度的條件下自然放置小時(shí)，稱取試件在空氣中的重量；()計(jì)算混凝土的總孔隙率：()X()；()計(jì)算混凝土的連通孔隙率：()X()依據(jù)上述試驗(yàn)方法，分別測定無砂大孔混凝土的各種配合比試塊總孔隙率和連通孔隙率。圖靜水天平稱取試塊照片混凝土孔隙率試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示表混凝土孔隙率試驗(yàn)數(shù)據(jù)編號(hào)試塊試塊試塊()()()()()()()()()將所得數(shù)據(jù)代入總孔隙率：()X(),連通孔隙率：()x(),可測得大孔混凝土總孔隙率、

28、連通孔隙率，如下表至表所示表水泥碎石混凝土孔隙率配比編P配合比孔隙率()骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比總孔隙連通孔隙表水泥碎石混凝土孔隙率配比編P配合比孔隙率()骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比總孔隙連通孔隙表水泥卵石混凝土孔隙率配比編R配合比孔隙率()骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比總孔隙連通孔隙混凝土沉漿厚度與面積表水泥碎石混凝土沉漿厚度與面積配比編R配合比骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比沉漿厚度(mm)沉漿面積()表水泥碎石混凝土沉漿厚度與面積配比編p配合比骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比沉漿厚度(mm)沉漿面積()表水泥卵石混凝土沉漿厚度與面積配比配合比

29、編P骨料級(jí)配()水泥品種水泥用量()水灰比沉漿厚度(mm)沉漿面積()表至表中沉漿是指混凝土試件成型時(shí)，水泥漿從骨料顆粒表面上淌下，沉積到試件底部的水泥漿層。沉漿厚度是指從試件側(cè)面量取的水泥漿層的高度，見圖；沉漿面積是指從試件底面量取并計(jì)算的水泥漿層的面積，見圖圖混凝土拌合物沉漿厚度圖混凝土拌合物沉漿面積試件為邊長為100mm的立方體，當(dāng)其沉漿面積為10000mm時(shí)，就意味著混凝土底面全部被水泥漿填滿，水分將無法通過縫隙透過，植被根系無法穿透混凝土。對(duì)此，從植物生長的角度考慮，沉漿面積越小，厚度越薄，無砂混凝土透水性能越好。第章試驗(yàn)結(jié)果分析水灰比對(duì)混凝土性能的影響4.1.1 水灰比對(duì)混凝土強(qiáng)度

30、的影響根據(jù)表的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪出水泥拌制的碎石混凝土大和大抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖見圖圖。根據(jù)表的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪出水泥拌制的碎石混凝土大和大抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖見圖至圖。根據(jù)表的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪出水泥拌制的卵石混凝土天和大抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖。Dm=5-16C=150/J/41,9上7cg433333333一度強(qiáng)壓抗0.350.40.45水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=5-16C=1506 5 4 3 2 1 0 度強(qiáng)壓抗0.450.4水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=5-16 C=2000.456 5 4 3 2 1度強(qiáng)壓抗00.350.4水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝

31、土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=5-16C=200.'K98765432度強(qiáng)壓抗0.450.4水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=10-20 C=200-_.*，535251503210度強(qiáng)壓抗0.350.40.45水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=10-20C=1505 4 3 2 1 0度強(qiáng)壓抗0.4水灰比(W/C)0.456 5 4 3 2 1 0度強(qiáng)壓抗0.450.4水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖6.6)6.5P64M6.4b6.3強(qiáng)6.2壓抗6.165.9Dm=10-20C=200JVJ一f0.350.40.45水灰比(W/C)

32、圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=5-16 C=150圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖0.4553525153210度強(qiáng)壓抗00.350.4水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=5-16C=1506 5 4 3 2 1度強(qiáng)壓抗0.450.4水灰比(W/C)Dm=5-16 C=200100.350.458 7 6 5 4 3 2度強(qiáng)壓抗水灰比(W/C)0 8 6 4 2 01度強(qiáng)壓抗0.4水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土大抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=5-16C=200圖水泥碎石混凝土大抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=#-20 C=1505 4 3 2 1 0度強(qiáng)壓抗0.450.4水灰比(W/C)

33、圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=10-20C度強(qiáng)壓抗圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖0.450.4水灰比(W/C)Dm=10-21 C=200圖水泥碎石混凝土大抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖iL4*rL0.457654321度強(qiáng)壓抗00.350.4水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土天抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖6.86.7P6.6M6.5b6.4強(qiáng)6.3壓6.2抗6.165.9Dm=10-20C=200J4b0.350.40.45水灰比(W/C)Dm=5-# C=1500.456 5 4 3 2 1度強(qiáng)壓抗00.350.4水灰比(W/C)圖水泥卵石混凝土大抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖Dm=5-16C=150

34、0076543210度強(qiáng)壓抗0.450.4水灰比(W/C)圖水泥卵石混凝土大抗壓強(qiáng)度關(guān)系圖從以上折線圖可以看出，總體趨勢是隨著水灰比的增大，無砂大孔混凝土的強(qiáng)度降低，符合普通混凝土的一般規(guī)律。但是，水灰比從到變化時(shí)，混凝土強(qiáng)度變化不大，甚至有些配合比時(shí)強(qiáng)度比時(shí)還高。因此，從保證強(qiáng)度和便于施工兩方面來考慮，建議取的水灰比。另外，個(gè)別曲線出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，原因可能是試件成型不規(guī)則造成的。4.1.2 水灰比對(duì)混凝土孔隙率的影響根據(jù)表的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪出水泥拌制的碎石混凝土總空隙率和連通孔隙率關(guān)系圖見圖至圖。根據(jù)表的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖至圖是水泥拌制的碎石混凝土總孔隙率和連通孔隙率關(guān)系Dm=5-16 C=1500

35、.350.45%( 率 隙 孔 總圖。根據(jù)表的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖至圖是水泥拌制的卵石混凝土總孔隙率和連通孔隙率關(guān)系圖0.4水灰比(W/C圖水泥碎石混凝土總孔隙率關(guān)系圖Dm=5-16C=150Q9876543222222%率隙孔通連0.450.4水灰比(W/C)圖水泥碎石混凝土連通孔隙率關(guān)系圖2726.5%26%25.5125隙24.5打24心23.52322.5Dm=5-16C=2004/J/J/0.350.40.45水灰比(W/C圖水泥碎石混凝土總孔隙率關(guān)系圖0.4水灰比(W/C)Dm=5-16C=200kdF0.350.45050505032211)率隙孔通連32.532%31.5率31隙31以

36、30.5總3029.5Dm=10-20C=150一一10.350.40.45水灰比(W/C圖水泥碎石混凝土總孔隙率關(guān)系圖0.4水灰比(W/C)Dm=10-20C=150j1,0.350.4532,531,530,529,510983322)率隙孔通連3029.5%29J28.5隙28孔總27.52726.5Dm=10-20C=200/r0.350.40.45水灰比(W/C圖水泥碎石混凝土總孔隙率關(guān)系圖0.4水灰比(W/C)Dm=10-20C=200-I-F0.350.45505050503322114035%30(25率20隙20孔15總1050Dm=5-16C=150-一T卜0.350.40

37、.45水灰比(W/C圖水泥碎石混凝土總孔隙率關(guān)系圖4035%30率25隙20孔通15連1050Dm=5-16C=150(卜0.350.40.45水灰比(W/C)3530%25J20隙15孔總1050Dm=5-16C=200卜-11-0.350.40.45水灰比(W/C圖水泥碎石混凝土總孔隙率關(guān)系圖0.4水灰比(W/C)Dm=5-16C=200_-一T卜0.350.45505050503322114038%(36率34隙34打32心、3028Dm=10-20C=150卜/4i1uj-10.350.40.45水灰比(W/C圖水泥碎石混凝土總孔隙率關(guān)系圖33)32%31率CC隙30孔29通連2827

38、26Dm=10-20C=150一11、0.350.40.45水灰比(W/C)3231.5%31(30.5率30隙30孔29.5總2928.528Dm=10-20C=2001J一1、0.350.40.45水灰比(W/C圖水泥碎石混凝土總孔隙率關(guān)系圖0.4水灰比(W/C)Dm=10-20C=200J/*0.350.45.530.529.5098322)率隙孔通連圖水泥碎石混凝土連通孔隙率關(guān)系圖4035%30(25率20隙20孔15總1050Dm=5-16C=1504,1-,卜0.350.40.45水灰比(W/C圖水泥卵石混凝土總孔隙率關(guān)系圖4035%30率25隙20孔通15連1050Dm=5-16C=150*_,_0.350.40.45水灰比(W/C)圖水泥卵石混凝土連通孔隙率關(guān)系圖從以上圖中可以看出，水灰比對(duì)無砂大孔混凝土孔隙率的影響沒有一定的規(guī)律性，這部分內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。4.1.3 水灰比對(duì)混凝土沉漿厚度和面積的影響m度 厚 漿 譏543210120001000080006000400020000-Dm=10-20C=200Dm=10-20C=150Dm=5-16C=200Dm=5-16C=150圖水泥碎石混凝