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)混凝土會越來越受人歡迎。它是一種高孔隙率結構的混凝土，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)境都構成了嚴重的威脅。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用》（項目編號：SDSLTG201604），基于南水北調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的海綿城市建設等我國北方地區(qū)水利、

3、城市和交通建設的需要開展的。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，探討煤矸石在植被混凝土應用的可行性和最優(yōu)摻量：
　?。?）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系。
　?。?）24h內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)抗壓強度結果得出，植被混凝土摻加煤矸石粗骨料控制在40%以內均滿足抗壓強度要求。
　?。?）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，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、