再生砖骨料透水混凝土降碱及护坡技术研究

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环境是人类赖以生存和发展的基础,工程建设往往不可避免的损害当地生态环境,环境恶化给人类生活带来了危害,当今世界,保护环境、可持续发展的呼声越来越高,工程建设也越来越重视与环境相协调。长期以来,我国城镇旧民居很多是用黏土砖作为维护或承重材料,用青瓦或红瓦做屋顶。现在,随着我国城镇化、新农村建设的高速发展,拆迁下来的废弃砖瓦成为固体垃圾,大量占用土地,污染环境。因此,我国目前及今后一个时期废弃粘土砖瓦数量巨大,每年产生约8×106吨。而实际上,因黏土砖瓦具有全天候性、耐候性,这些拆除的砖瓦还有一定强度,还可再利用,可将其破碎、分级、清洗、挂浆强化后作为混凝土的骨料取代天然骨料,制备成再生砖瓦透水混凝土。生态透水混凝土对强度要求不高,而再生砖瓦骨料本身具有一定强度,可以配制中低等级的混凝土,可以作为固沙、固土、固堤护岸材料。透水混凝土空隙率通常在18-25%之间,透水、透气特性好,将其作为骨架,向空隙中填充营养基材并覆一层土壤种植植物,既能加固边坡又保持了绿色景观,维护了生态平衡,可起到一举多得的生态效益。本文主要以废弃砖为原材料,分析借鉴国内外再生骨料混凝土应用技术,深入探索研究了再生砖骨料透水混凝土的制备工艺,物理、力学性能指标,确定简便可行的降碱措施,并进行护坡植生试验。(1)通过测定废弃黏土砖骨料的表观密度、堆积密度、颗粒级配、含水率、吸水率、压碎指标等物理性能,借鉴国内外再生骨料处理工艺,针对废弃黏土砖微裂缝多,强度低等特殊性,研究出适合再生砖骨料的制备、强化工艺。(2)以等量取代水泥用量的方法单掺矿物掺合料粉煤灰、矿渣微粉、硅灰制备再生砖骨料透水混凝土,并进行标准养护,对比研究了不同龄期不同掺量的不同掺合料对混凝土内部孔隙pH的影响规律,以及28天抗压强度值的变化。试验表明,单掺矿物掺合料能够降低再生砖透水混凝土内部孔隙的pH值0.5-1,28天抗压强度较不掺时略有提高,其中硅灰效果最明显。粉煤灰、矿渣适宜掺量10%-30%,硅灰适宜掺量5%-10%。(3)以等量取代水用量的方法添加酸性试剂FeSO4溶液,制备再生砖骨料透水混凝土,并进行标准养护,研究了不同掺量对混凝土28天抗压强度、内部孔隙中pH的影响。研究表明,FeSO4溶液浓度在0.25mol/L-0.75mol/L之间时,以10%的FeSO4溶液取代拌合用水对再生砖透水混凝土的降碱效果较好,能够降低pH值1左右,并且促进水泥水化的进行,使得该混凝土的28天抗压强度较不掺时提高0.5-1MPa。(4)设计并制作了一种半球型的模具,用来制备再生砖透水混凝土单元体,进行护坡植生试验。半球块体的比表面积大,为植物提供更多的生长面积,表面孔隙也为小动物的栖息提供空间,而且,块体之间的空隙适合灌木生长,错落有致的护坡景观更加符合生态要求。(5)综合前期力学性能、透水性和内部孔隙水溶液碱性的研究结果,研究确定合理的护坡技术措施,进行护坡工程试验,观察记录植物长势情况。植物长期生长效果良好,有很好的生态效果。据此,提出合理的施工质量标准及要求,形成护坡施工技术及工艺。
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