透水混凝土渗流试验研究(附件)
透水混凝土是一种经过特殊工艺制成的具有连续性孔隙的生态环保型混凝土，既有一定的强度，又有一定的透气透水性。透水混凝土已被广泛应用于道路工程、市政工程和园林工程中，并取得了较好的社会效益、环境效益和生态效益。透水混凝土铺筑的路面具有良好的排水和降噪能力，并有调节地表温湿度等生态功能，己被许多国家广泛应用；透水混凝土桩加固的地基具有良好的抗震性能，透水混凝土桩能加速地基固结，减小地基沉降，降低地基土液化势，其应用刚刚起步。透水混凝土在实际的应用之中我们需要考虑它的很多因素，比如它的强度，渗透性能，堵塞疏通等等。本文研究的主要是透水混凝土的渗透性能。透水混凝土的渗透性可以通过渗透系数K来反映。本文通过参考达西定律渗流试验的装置，研制了测量渗透系数的试验装置，不同的是本次试验采用的是通过控制定水头来测量渗透系数。 常水头渗透的试验原理就是在试验装置中测量出渗流量，不同点水头高度，借此计算出水力梯度和渗流速度，代入达西渗流定律公式来计算出渗透系数。常水头的优点是可以精准地测量出渗透系数。通过试验我们可以大致得到如下的结果随着粒径变大，透水混凝土孔隙率增大，渗透系数变大，渗透性能变强；随着压实高度增加，透水混凝土孔隙率减小，渗透系数减小，渗透性能变小；透水混凝土渗透性能随试样高度增加而减小。单位体积以内的透水混凝土孔隙率与其渗透性能有关，具体关系大致为单位体积透水混凝土孔隙率越大，其渗透系数越大，渗透性能越好。关键词透水混凝土，海绵城市，渗透性，渗透系数
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及研究意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究内容 5
1.3.1 影响透水混凝土渗透性能的主要因素 6
1.3.2 研究方法和技术路线 7
第二章 透水混凝土制备 9
2.1 透水混凝土制备原理 9
2.2透水混凝土原材料 10
2.2.1 水泥 10
2.2.2细骨料（砂） 11
2.2.3粗骨料（石子） 11
2.2.4水 13
2.2.5外加剂 13
2.3 透水混凝土的制备工艺 13
2.3.1 投料方式及搅拌工艺 13
2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
.3.2 成型工艺 15
2.3.3养护方法 16
2.4 本章小结 17
第三章 透水混凝土渗流试验装置的研制 18
3.1 装置研发原理 18
3.2 透水混凝土渗流试验装置详细介绍 18
3.3 透水混凝土渗流试验具体操作流程 25
3.4 本章小结 27
第四章 试验结果处理与数据分析 28
4.1 试验结果处理 28
4.2 试验结果分析 30
4.3 本章小结 37
第五章 结论 38
致谢 39
参考文献 40
第一章 绪论
研究背景及研究意义
透水混凝土(图11)又被称为多孔混凝土，它具有多孔隙的结构，因此具有了很好的渗透性能，雨水可以从这些孔隙中快速渗入到地底下，通过这种方法，城市的洪涝灾害得到了有效的减少甚至消除，中国正在努力建设的“海绵城市”[14]正是将透水混凝土应用到了实际中。透水混凝土由欧美等国家针对原城市道路路面存在的问题，开发研制出的一种既能让通过透水混凝土中孔隙流入地下[5,6]，又能有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降等等一些城市环境问题的混凝土。同时，透水混凝土还能够有效的消除地面上存在的油类化合物等，该化合物对环境存在很大危害；还是维护生态平衡、保护地下水、缓解城市热岛效应的优良的铺装材料；其存在对人类生存环境发展有很大帮助，对城市雨水管理与水污染防治等工作上，也具有特殊的重要意义。
地下水是生活和工业用水的主要来源。人们的过量开采导致地下水位的急剧下降，生态环境开始失去平衡，环境问题也不断加重。土壤通透表面合理使用，让自然状态维持到原有的最大状态已经成为了人类必须重视的焦点问题。每当到了夏季，暴雨就开始袭击我国各大城市，人们饱受洪涝灾害的痛苦，并且暴雨的等级一年比一年提高。多年受到暴雨的袭击可总结出不论雨灾的等级是多少，各个城市均有严重的水量堆积现象，该现象导致了很多实际问题，如交通堵塞、电力中断、房屋被淹等。经过专家的分析得出，我国城市路面的不透水是造成这种现象的主要原因。综上所述，很多无法解决的问题将显现出来随着大暴雨的到来，而使用透水混凝土路面可以使上述许多问题得到解决，因此可以说透水混凝土具有很好的发展前景。雨水借由透水混凝土中的孔隙渗透入地[7,8]，地下水位也因此迅速回升。透水混凝土路面还可以能通透“地气”，使地面能够冬暖夏凉，雨季到来能够透水，冬季到来可以化雪，城市居住的舒适度也因此而增加。另外，由于透水混凝土路面孔隙较一般地面要多上很多，因此地表面积要大上很多，其对粉尘的吸附力很强，大大减少了扬尘污染，噪音也因此降低很多。从上世纪70年代开始一些发达国家便着手研究开发使用透水混凝土的路面材料，并将其置于实际应用之中，具体应用有：人行道、庭院、自行车道、露天停车场、公共广场、公园内道路及中央隔离带和道路两侧等，城市的透水透气空间由于其应用而大大增加，城市小气候的调节、生态平衡平衡的保持也因此受到良好效果。发达国家城市建设的普遍经验在20世纪90 年代以后已经变为用透水材料替代传统材料铺设路面。
随着经济的不断发展，城市在不断地建设着，道路也在城市中不断密集，经过长年研究我们发现，采用普通材料建成的道路存在着很多很多问题，如道路透水性能差造成雨水堵塞，最终影响交通及人们的出行，造成交通堵塞和人们出行不便。除此之外，普通材料建成的道路由于密实度较高，散热也较差，夏天会十分炎热，严重还会造成车辆爆胎。由此可见，普通材料建成路面需要很大的改进，“海绵城市”的建设[9]便是在城市里面上做很大改进，即使用透水材料。透水混凝土路面会给人们带来很大便利，如透水性能强，即使是大暴雨天气也不会产生路面的雨水堵塞，便利了人们的出行和交通；透水混凝土路面有较高孔隙率，散热性能强，减少爆胎危险；较高孔隙率也能减少噪音污染；雨水可以从透水混凝土孔隙流入地下，增大城市的地下水位，有助于生态建设。因此，“海绵城市”的应用是十分有必要的，而透水混凝土的应用则是“海绵城市”的重中之重。然而，如今学者们对透水混凝土的研究还不成熟，还需要我们的不断研究探讨来加速透水混凝土在实际应用中的发展。
1.2 国内外研究现状
在国内，随着城市建设的不断推进，城市道路网络越来越密集。然而，在密集道路建设的同时，坚硬、致密的道路铺装也给城市的带来严重的困扰。其中，在夏天的时候，城市沥青路面反光率低，从而吸收了大量的热量，使得整个城市温度升高。另外，传统的城市路面讲求的是坚固、耐用，但是长期的不透水性，导致降水很难渗透到低下，而只能通过排水系统排出城市区域。而长距离的排水，也给雨水带来污染。由此，通过上述的问题看出，传统的路面铺装的弊端已经暴露出来。因此需更加环保的路面铺装材料，这样才能更好的加强对城市路面雨水的渗透[10,11]，并利于散发热量。对此，针对上述的问题，人们提出了采用多孔混凝土路面材料。而对于多孔混凝土路面材料，其最大的优势还是在于可以快速的补充和保护低下水位；同时还就有环节热岛效应的作用。而对于多孔混凝土的应用中，欧美国家比我国要早，并被广泛的应用在城市的体育操场、人行道、公园路面等地方。但是，在实际应用的情况下，多孔混凝土的透水性能、抗压强度等成为研究的重点。如王秉纲[12]提出采用正交试验法制备多孔混凝土，并提出相应的配合比；陈敏茹[13]则借助砂粒和水泥等，制备一种用于渗灌的多孔混凝土。上述的方法都为多孔混凝土的制备提供了有力的参考。本文则结合上述的研究基础，提出一种多孔混凝土材料制备方法，并对制备的混凝土材料进行了性能测试。
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及研究意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 研究内容 5
1.3.1 影响透水混凝土渗透性能的主要因素 6
1.3.2 研究方法和技术路线 7
第二章 透水混凝土制备 9
2.1 透水混凝土制备原理 9
2.2透水混凝土原材料 10
2.2.1 水泥 10
2.2.2细骨料（砂） 11
2.2.3粗骨料（石子） 11
2.2.4水 13
2.2.5外加剂 13
2.3 透水混凝土的制备工艺 13
2.3.1 投料方式及搅拌工艺 13
2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
.3.2 成型工艺 15
2.3.3养护方法 16
2.4 本章小结 17
第三章 透水混凝土渗流试验装置的研制 18
3.1 装置研发原理 18
3.2 透水混凝土渗流试验装置详细介绍 18
3.3 透水混凝土渗流试验具体操作流程 25
3.4 本章小结 27
第四章 试验结果处理与数据分析 28
4.1 试验结果处理 28
4.2 试验结果分析 30
4.3 本章小结 37
第五章 结论 38
致谢 39
参考文献 40
第一章 绪论
研究背景及研究意义
透水混凝土(图11)又被称为多孔混凝土，它具有多孔隙的结构，因此具有了很好的渗透性能，雨水可以从这些孔隙中快速渗入到地底下，通过这种方法，城市的洪涝灾害得到了有效的减少甚至消除，中国正在努力建设的“海绵城市”[14]正是将透水混凝土应用到了实际中。透水混凝土由欧美等国家针对原城市道路路面存在的问题，开发研制出的一种既能让通过透水混凝土中孔隙流入地下[5,6]，又能有效补充地下水，缓解城市的地下水位急剧下降等等一些城市环境问题的混凝土。同时，透水混凝土还能够有效的消除地面上存在的油类化合物等，该化合物对环境存在很大危害；还是维护生态平衡、保护地下水、缓解城市热岛效应的优良的铺装材料；其存在对人类生存环境发展有很大帮助，对城市雨水管理与水污染防治等工作上，也具有特殊的重要意义。
地下水是生活和工业用水的主要来源。人们的过量开采导致地下水位的急剧下降，生态环境开始失去平衡，环境问题也不断加重。土壤通透表面合理使用，让自然状态维持到原有的最大状态已经成为了人类必须重视的焦点问题。每当到了夏季，暴雨就开始袭击我国各大城市，人们饱受洪涝灾害的痛苦，并且暴雨的等级一年比一年提高。多年受到暴雨的袭击可总结出不论雨灾的等级是多少，各个城市均有严重的水量堆积现象，该现象导致了很多实际问题，如交通堵塞、电力中断、房屋被淹等。经过专家的分析得出，我国城市路面的不透水是造成这种现象的主要原因。综上所述，很多无法解决的问题将显现出来随着大暴雨的到来，而使用透水混凝土路面可以使上述许多问题得到解决，因此可以说透水混凝土具有很好的发展前景。雨水借由透水混凝土中的孔隙渗透入地[7,8]，地下水位也因此迅速回升。透水混凝土路面还可以能通透“地气”，使地面能够冬暖夏凉，雨季到来能够透水，冬季到来可以化雪，城市居住的舒适度也因此而增加。另外，由于透水混凝土路面孔隙较一般地面要多上很多，因此地表面积要大上很多，其对粉尘的吸附力很强，大大减少了扬尘污染，噪音也因此降低很多。从上世纪70年代开始一些发达国家便着手研究开发使用透水混凝土的路面材料，并将其置于实际应用之中，具体应用有：人行道、庭院、自行车道、露天停车场、公共广场、公园内道路及中央隔离带和道路两侧等，城市的透水透气空间由于其应用而大大增加，城市小气候的调节、生态平衡平衡的保持也因此受到良好效果。发达国家城市建设的普遍经验在20世纪90 年代以后已经变为用透水材料替代传统材料铺设路面。
随着经济的不断发展，城市在不断地建设着，道路也在城市中不断密集，经过长年研究我们发现，采用普通材料建成的道路存在着很多很多问题，如道路透水性能差造成雨水堵塞，最终影响交通及人们的出行，造成交通堵塞和人们出行不便。除此之外，普通材料建成的道路由于密实度较高，散热也较差，夏天会十分炎热，严重还会造成车辆爆胎。由此可见，普通材料建成路面需要很大的改进，“海绵城市”的建设[9]便是在城市里面上做很大改进，即使用透水材料。透水混凝土路面会给人们带来很大便利，如透水性能强，即使是大暴雨天气也不会产生路面的雨水堵塞，便利了人们的出行和交通；透水混凝土路面有较高孔隙率，散热性能强，减少爆胎危险；较高孔隙率也能减少噪音污染；雨水可以从透水混凝土孔隙流入地下，增大城市的地下水位，有助于生态建设。因此，“海绵城市”的应用是十分有必要的，而透水混凝土的应用则是“海绵城市”的重中之重。然而，如今学者们对透水混凝土的研究还不成熟，还需要我们的不断研究探讨来加速透水混凝土在实际应用中的发展。
1.2 国内外研究现状
在国内，随着城市建设的不断推进，城市道路网络越来越密集。然而，在密集道路建设的同时，坚硬、致密的道路铺装也给城市的带来严重的困扰。其中，在夏天的时候，城市沥青路面反光率低，从而吸收了大量的热量，使得整个城市温度升高。另外，传统的城市路面讲求的是坚固、耐用，但是长期的不透水性，导致降水很难渗透到低下，而只能通过排水系统排出城市区域。而长距离的排水，也给雨水带来污染。由此，通过上述的问题看出，传统的路面铺装的弊端已经暴露出来。因此需更加环保的路面铺装材料，这样才能更好的加强对城市路面雨水的渗透[10,11]，并利于散发热量。对此，针对上述的问题，人们提出了采用多孔混凝土路面材料。而对于多孔混凝土路面材料，其最大的优势还是在于可以快速的补充和保护低下水位；同时还就有环节热岛效应的作用。而对于多孔混凝土的应用中，欧美国家比我国要早，并被广泛的应用在城市的体育操场、人行道、公园路面等地方。但是，在实际应用的情况下，多孔混凝土的透水性能、抗压强度等成为研究的重点。如王秉纲[12]提出采用正交试验法制备多孔混凝土，并提出相应的配合比；陈敏茹[13]则借助砂粒和水泥等，制备一种用于渗灌的多孔混凝土。上述的方法都为多孔混凝土的制备提供了有力的参考。本文则结合上述的研究基础，提出一种多孔混凝土材料制备方法，并对制备的混凝土材料进行了性能测试。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jzgc/tmgc/884.html
