多孔透水磚滲流特性實(shí)驗(yàn)與模擬研究.pdf

1、多孔透水磚是綠色建筑領(lǐng)域的新型建材，內(nèi)部有大量連通孔隙，透氣滲水性能良好，能有效改善城市生態(tài)環(huán)境。與其他多孔介質(zhì)一樣，多孔磚內(nèi)流體運(yùn)移受孔隙結(jié)構(gòu)影響，因此有必要將多孔磚內(nèi)部孔隙尺度上的各種物理過程以及達(dá)西尺度的宏觀平均性質(zhì)聯(lián)系在一起。
　　本文以多孔磚為研究對象，利用micro-CT微尺度觀測、宏觀實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)模擬等技術(shù)手段，針對多孔磚孔隙特征、透水性能以及孔隙微結(jié)構(gòu)與宏觀滲流的關(guān)系等方面，開展實(shí)驗(yàn)、模擬工作。分析混凝土透水磚、陶

2、瓷透水磚以及陶土磚三類多孔磚的孔隙結(jié)構(gòu)特征及透水性能發(fā)現(xiàn)：混凝土透水磚的孔隙主要為微孔與大孔，微孔數(shù)量大但相互不連通，對流體運(yùn)移沒有貢獻(xiàn)，連通性好的大尺寸孔隙是主要流道?；炷镣杆u的透水性能優(yōu)異，透水系數(shù)在0.01-0.06cm/s范圍內(nèi)；陶瓷透水磚透水系數(shù)在0.01cm/s左右，孔隙率高并且孔隙連通性好；陶土磚內(nèi)部孔隙尺寸小，連通性差，具有較好的保水性但透水性能差，不適合作為透水材料。其次，進(jìn)行多孔磚透水性能的影響因素分析，即分析滲

3、流穩(wěn)定性?；炷镣杆u透水穩(wěn)定性好，不受氣體吸附影響，且短時間內(nèi)硫酸鹽侵蝕不會對流道產(chǎn)生影響。陶瓷磚與陶土磚均為燒結(jié)磚化學(xué)穩(wěn)定性好，但其內(nèi)部孔隙小，易吸附水中氣體而堵塞流道。建立規(guī)則堆積多孔介質(zhì)模型，進(jìn)行微尺度滲流模擬，研究壓差驅(qū)動下多孔介質(zhì)內(nèi)部滲流機(jī)理。完成了隨機(jī)多孔介質(zhì)模型的“算法構(gòu)建-圖像處理-數(shù)值求解-結(jié)果分析”的技術(shù)路線。分析隨機(jī)模型中孔隙結(jié)構(gòu)特征對滲透性能的影響，并尋求合適的多孔磚滲流性能預(yù)測模型。本文模型對陶瓷及混凝土透水