煤矸石粗骨料抗凍植被混凝土試驗研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境保護、保持生態(tài)多樣性及維持社會可持續(xù)發(fā)展的問題越來越受到大家重視，植被混凝土作為環(huán)境友好型生態(tài)混凝土?xí)絹碓绞苋藲g迎。它是一種高孔隙率結(jié)構(gòu)的混凝土，有很好的透水透氣性能，有著良好的透水與透氣特性，并且植物能在其表面上直接生長，具有改善環(huán)境的功能。另外我國目前年排放量和累計存量最大的工業(yè)廢棄物之一煤矸石，對生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境都構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。面對排放日益增多的煤矸石，如不采取高效的、節(jié)能環(huán)保的措施對煤矸石進行快速

2、的吸納，將對社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益帶來不可彌補的損失。因此結(jié)合這兩個方面，我們提出來一種煤矸石作為粗骨料抗凍植被混凝土，它既可以利用煤矸石，還可以護坡美化環(huán)境，一舉兩得。
　　本課題研究依托山東省重大水利科研及技術(shù)推廣項目《抗凍廢棄礦物摻合料植被混凝土在生態(tài)河道綠色襯砌中的推廣應(yīng)用》（項目編號：SDSLTG201604），基于南水北調(diào)工程菏澤段邊坡防護、黃河流域菏澤段邊坡防護以及國家大力倡導(dǎo)的海綿城市建設(shè)等我國北方地區(qū)水利、

3、城市和交通建設(shè)的需要開展的。前期課題組對抗凍植被混凝土進行了一系列的試驗研究，得出最優(yōu)配合比，通過摻加纖維和膠類大大提高了抗凍性，在此基礎(chǔ)上本試驗針對北方季節(jié)交替明顯的寒冷地區(qū)用煤矸石粗骨料替代部分石子制作植被混凝土，研究和探討其各項性，通過與普通植被混凝土進行比較得出最優(yōu)的煤矸石摻量。
　　水膠比為0.32，設(shè)計孔隙率為28％，添加聚丙烯腈纖維、塑鋼纖維、801膠和引氣劑，為了避免纖維成團和粗骨料裹漿的不均勻，提出新的攪拌工藝，

4、成功制作出煤矸石粗骨料植被混凝土。本文分析了煤矸石粗骨料抗凍植被混凝土的孔隙率、透水性系數(shù)、pH值、抗壓強度和抗凍性能等各項指標(biāo)，探討煤矸石在植被混凝土應(yīng)用的可行性和最優(yōu)摻量：
　　（1）煤矸石粗骨料植被混凝土的有效孔隙率均大于21%，透水系數(shù)均在2cm/s之上，透水性比一般土壤要好，孔隙率和透水系數(shù)均符合植物生長的需求，總孔隙率、透水系數(shù)均與有效孔隙率成線性關(guān)系。
　?。?）24h內(nèi)煤矸石粗骨料抗凍植被混凝土孔隙水pH值增

5、長與有效孔隙率成正相關(guān)性，煤矸石粗骨料對植被混凝土的pH值基本不會產(chǎn)生影響。
　　（3）前期煤矸石粗骨料抗凍植被混凝土抗壓強度有個小幅度上升，后期抗壓強度均有所降低，根據(jù)抗壓強度結(jié)果得出，植被混凝土摻加煤矸石粗骨料控制在40%以內(nèi)均滿足抗壓強度要求。
　　（4）隨著煤矸石粗骨料摻量的增加，凍融破壞加快，煤矸石粗骨料摻量控制在40%以內(nèi)，植被混凝土可以承受凍融次數(shù)達到125次，抗凍等級達到F100。
　?。?）摻加纖維、