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透水性生态混凝土(简称:透水性混凝土)是由粗集料、水泥、水、外加剂等材料经特殊工艺制成的具有连续孔隙的混凝土,具有多方面的生态环保应用价值。目前,国内对透水性混凝土已经作了一定的研究工作,但是还不够系统和深入,应用技术还不够完善。本文结合“江苏省科技支撑计划项目(BE2012715)”与“高性能土木工程材料国家重点实验室开放基金项目(2011CEM010)”,通过试验分析并结合一定的理论对透水性生态混凝土的多孔结构与基本性能进行研究,主要内容如下: (1)透水性生态混凝土的制备。通过合理的选材、透水性混凝土配合比的设计,针对一系列成型工艺,包括:搅拌流程、工作性能的评价方式、水泥净浆流动度的测定、试件浇筑与制作方式,试件压实与养护方式都开展一定的研究。 (2)基于图像分析技术研究透水性混凝土的多孔结构。在介绍图像分析理论方法的同时,将初始透水性混凝土图片转换为二值图像;根据得到的二值图像研究透水性混凝土的内部孔隙结构特征(孔隙率、孔形状、孔隙尺寸与分布、孔隙连通性),并采用分形理论研究透水性混凝土的二维孔隙面特征。 (3)研究透水性混凝土的物理与力学性能。测定分析透水性混凝土的应力与应变曲线与抗压弹性模量;研究透水性混凝土的透水性能,分析透水性混凝土的透水系数与单一孔隙率和孔隙结构特征之间的关系。研究透水性混凝土的力学性能,探讨强度形成的机理,分析水灰比、粗集料级配对透水性混凝土孔隙率和强度的影响,并尝试建立透水性混凝土抗压强度与孔隙率之间的联系。 (4)研究冻融环境下的透水性混凝土的抗冻性能。探讨分析冻害机理、掺合料等影响透水性混凝土抗冻性的因素;通过冻融试验,研究冻融条件下添加不同掺合料对透水性混凝土部分指标的影响,分析冻融条件下透水性混凝土的孔隙率、孔径的发展规律以及强度的变化,并且对透水性混凝土的冻融破坏现象进行探讨分析。 研究结果表明:透水性生态混凝土的多孔结构与基本力学性能的研究为透水性生态混凝土的设计、制备和工程应用提供一定的参考。