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作者：

刘洋

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摘要：

近年来,随着我国城市化进程和社会主义新农村建设的飞速发展,大量旧有建筑物及构筑物被拆除,使得建筑垃圾,固体建筑废弃物不断增多,越来越多的建筑垃圾已经对生态环境造成了恶劣的影响.其实很多建筑垃圾都可以经过适当处理再二次利用,这样不仅保护了生态环境,而且可实现建筑垃圾再利用,节约了自然资源.当前如何将建筑垃圾进行有效处理并使其二次利用,成为亟待解决的问题.另一方面,海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害方面表现出良好的"弹性".海绵城市建设的重点是城市路面和道路的建设,城市路面和道路应具有良好的透水,透气性能,同时还要有一定的力学强度和耐久性能.本研究所制备的再生材料透水砖符合海绵城市的建设要求,其制备及应用对于解决建筑垃圾造成的环境污染问题,雨季城市内涝问题,城市热岛效应问题等具有重要意义,对我国未来城市发展以及人居环境改善具有长远影响.本研究利用建筑物拆除后的废弃黏土砖,经过破碎,筛分,清洗,晾晒,包浆等处理工艺,得到再生砖骨料,以此作为主要组成材料制备再生材料透水砖.本研究针对再生砖骨料制备,再生材料透水砖配合比设计,透水砖生产模具制作,透水砖制备及养护工艺以及再生材料透水砖的力学性能,透水性能,抗冻性能等开展试验研究.在再生材料透水砖组成材料配合比设计方面,再生材料透水砖是由具有均匀空隙结构的透水混凝土组成,这也是其与其他普通混凝土的区别所在,普通混凝土在配合比设计时主要考虑力学强度方面的影响,而再生材料透水混凝土在配合比设计时需要同时考虑力学性能和透水性能两方面的影响,所以本研究选用饱和骨料体积法进行配合比设计.在再生材料透水砖制备及养护工艺方面,考虑到再生材料透水砖区别于普通混凝土试块的特殊多孔性结构,且骨料之间主要依靠表面水泥砂浆粘结传递受力,采用传统的机械振动方式进行试块的密实,会引起水泥砂浆沿骨料表面的流失,产生沉浆现象,会严重影响成型后透水砖的力学性能,透水性能及抗冻性能,本试验拌合物入模采用分批次填料,每层人工插捣密实的成型工艺,结果表明使用此成型工艺得到了骨料表面被胶结浆体均匀包裹且表面有金属光泽的透水砖;再生材料透水砖骨料之间的孔隙比普通混凝土试块要大,且水泥砂浆较少,这就导致透水砖的早期强度较低,再采用普通混凝土试块的养护及拆模方法,会导致透水砖边角的骨料脱落或整体性松散破坏,本试验采用透水砖密实成型后,连同模具一起送入标准养护室养护至48h拆模的方法,并且拆模后继续送至标准养护室养护至28d龄期.在再生材料透水砖力学性能试验和透水性能方面,采用控制变量法,对不同水胶比,目标孔隙率,砂砖骨率,再生砖骨料掺量的再生材料透水砖试块进行抗压强度,抗折强度和透水系数测试,分析各种影响因素对抗压强度,抗折强度,透水性能的影响规律,兼顾力学性能和透水性能平衡的最优配合比范围:水胶比0.3～0.32,目标孔隙率22%～24%,砂砖骨率30%～35%,再生砖骨料掺量1104.9 kg/m~3.在再生材料透水砖抗冻性能方面,采用与力学,透水测试相同的配合比试块,对其进行抗冻性测试,采用快冻法,测试了不同配合比试块在不同冻融循环次数下的质量损失率和相对动弹性模量,以此来衡量透水砖的冻融损伤情况,抗冻性能方面的最优配合比范围:水胶比0.34,目标孔隙率20%～22%,砂砖骨率35%,再生砖骨料掺量1074.9 kg/m~3.

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