高强度透水混凝土的试验研究

目录高强度透水混凝土的试验研究

目录摘要 第一章绪论1.1概述材料是我们人类得以能够生存和发展的物质基础，是我们认识自然并且改造自然的工具。材料具有重要性、普遍性和多样性，由于材料的多种多样，它的分类方法也没有统一标准。从物理化学性质的角度来看，我们可以将材料分为金属材料、无机非金属材料、有机聚合物材料和复合材料；从行动的角度来看，我们可以将材料分为结构材料和功能材料；从用途角度，我们可以将材料划分为建筑材料、电子材料、医用材料、能源材料等[1，2]。混凝土属于建筑材料，是指工程复合材料的总称，其中骨料通过胶凝材料粘合在一起。水泥混凝土是当代最大的人造材料。由于混凝土具有原料成本较低、易得、节约能耗、防火耐久、以及有利于保护环境等优良的特点，因此它是一种最主要的建筑材料。混凝土和钢材比较，具有相同荷载能力的混凝土构件的总耗能值比用钢材节省三分之二左右[3]。混凝土广泛应用于房屋、公路、桥梁尤其是主梁、墩部和墩基部分，它不仅能保证构件承载力，而且还有效地减小了截面尺寸，达到了高层建筑的需求。随着人们环境保护意识增强，城市建设快速进步，对普通混凝土使用范围和各项指标提出了新的要求。人们不但要使用混凝土的结构特性，而且还要逐步追求它的功能性、生态性、智能性等性能[4-6]。城市化快速发展，城市的硬地面的面积持续扩大，地下水补给难度不断增大，这非常影响城市水环境的平衡。在此背景下，透水混凝土应运而生。1.2透水混凝土的概念透水混凝土是一种多孔的混凝土，由水泥基材料、粗骨料、微量或无细骨料、水、外加剂按照一定比例制成[7]。它也被称为多孔混凝土、开孔混凝土、间断级配混凝土或过滤混凝土，在它的制造过程中，减少或不使用细集料，形成了具备内部连通的孔隙微观结构，它是具有高渗水功能的工程材料，在绿化、污水净化、路面、和吸声材料等一系列领域得到了最大程度的应用[8,9]。透水混凝土有多孔、轻质、透水、透气等特点，可以改善地表土壤的生态环境、缓解城市的“热岛效应”，在吸声降噪、减少雨水引起的地表径流这些方面发挥着极其重要的作用，是一种环境友好型材料。在这个阶段，国家大力提倡“海绵城市”的建设，具有透水性能的混凝土发展迅速。根据CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》的规定，在透水系数这个性能方面，透水混凝土的路面不能低于0.5mm/s[10]。对于表观密度，一般透水混凝土应为1600～2100kg/m3，而28d抗压强度，透水混凝土一般可以达到10～40MPa，对于抗折强度，一般为2～7MPa，透水系数1～20mm/s，有效目标空隙率为18%～22%[11]。1.3影响透水混凝土性能的各种因素在一般正常情况下，透水混凝土主要的性能指标是空隙率、透水系数和抗压强度[12]。有许多因素会影响这种透水混凝土的性能。主要可以从以下几个方面考虑：骨料粒径与级配骨料是一种用于骨架和填充混凝土和砂浆的颗粒状材料，分为细骨料和粗骨料这两个种类。细骨料颗粒直径在0.16到5毫米之间，通常使用天然砂；粗骨料颗粒直径通常要大于5毫米，通常使用碎石或者卵石。一般来说，骨料粒径与混凝土的两个参数——孔隙率、透水系数和呈正相关关系，而与抗压强度呈负相关；最佳骨料级配一般要由给定的透水系数和抗压强度来决定。骨灰比骨灰比的概念是混凝土的骨料体积与水泥浆的体积二者之间的比值。如果混凝土的水灰比保持不变，骨灰比变大，就会显著降低它的工作性能。当骨灰比减少，而水泥的使用量增加，抗压强度增加到一定程度，透水系数和空隙率会显著降低。水灰比水灰比的概念是水与水泥和混凝土的重量比。水灰比并不是透水混凝土力学性能的决定因素，如果水灰比降低，那么透水混凝土抗压强度变化并不明显，但是透水系数略有增加。硅灰与聚合物等外加剂硅灰是一种极细的粉末颗粒，其颗粒占其颗粒尺寸的80%，一般小于1个密度[13]。硅灰具有大的比表面积，大约是水泥的七十到九十倍。随着硅灰的量增加，透水混凝土的密实程度将增加，抗压强度将略微降低，透水系数将降低，但减少量不大。诸如聚合物等外加剂也会影响透水混凝土的性能。1.4国内外研究现状透水混凝土投入使用大约在100多年前，根据V·M·Malhortra的说法[14]：在1850年英国，由于建筑项目中缺乏细骨料，他们开发出了没有细骨料的混凝土。上世纪六十年代，美国研究了普通混凝土和透水混凝土配合比的设计方法。上世纪末，南伊利诺伊大学NaderGhafoori[15]研究表明：透水混凝土可以作为铺路材料，该学者研究了它的冲击加固方法和物理性能。德国从二十世纪八十年代开始改造不透水混凝土；法国的网球场大量使用了透水混凝土，使用透水混凝土修建了百分之六十的网球场。我国研究混凝土的时间较国外比并不占优势，但是在创新型方面并不落后。上世纪末，国内率先成功研制出透水混凝土是中国建筑材料科学研究院[16]。清华大学杨静等人[17]通过向实验中加入百分之六的硅粉、增强剂和矿物细掺料，将粘结强度作了极大的提升，同时优化了它的显微构造。结果让透水混凝土28d抗压强度达到50MPa，抗折强度达到6MPa。中南大学的陈瑜[17]、长安大学的郑木莲[18]等人做了比较深入的研究，如外加剂作用效果等，这些结果在改善透水混凝土力学性能具有很强的指导作用。文献[18]表明，透水混凝土7d的抗压强度和空隙率之间有一个线性相关性，如果空隙率增大那么就会使抗压强度逐渐降低，并且压缩强度与总空隙率的相关性超过有效空隙率。相关公式为：fc,7其中：fc,7——透水混凝土7d抗压强度；nc——有效空隙率；陕西理工学院的薛丽皎等一些学者研究了骨料对渗透性混凝土性能的影响[19]，骨料粒径采用2.36～9.5mm、4.75～9.5mm、9.5～16mm、13～24mm四种，结果表明：如果骨料粒径相同，透水混凝土由碎石骨料配制出的强度变化幅度要比由卵石配制出的混凝土强度的变化幅度明显，而且空隙率、透水系数大于由卵石骨料配出的透水混凝土；二者的空隙率、透水系数随骨料粒径增大都有增大，倘若在同一配合比的情况下，透水混凝土强度随着骨料粒径增大表现为一种非线性变动，并且存在有最佳粒径尺寸。在透水混凝土配料时加入适量的砂子，能够在满足透水系数的前提下得到较高的强度。为了在满足渗透系数的要求下得到较高的抗压强度，有学者[19,20]做了关于砂率对透水混凝土抗压强度以及渗透系数产生的影响的深入研究，结果表明：在满足渗透系数的前提下，加入了适量的砂能提高抗压强度，而且有最佳掺量。西北农林科技大学的李学德和一些学者[21]利用正交试验[L9(34)]，将28d抗压强度和透水系数当作表征透水混凝土的性能指标，研究了骨料粒径、水灰比、骨灰比以及它们的三除了以上影响因素，透水混凝土性能表现还与养护方式、搅拌工艺、成型方式有联系。透水混凝土是干硬性混凝土，成型后坍落度基本上是零，它使用较少的胶结材料，所以一般采用强制式搅拌机搅拌。通常情况下，如果水泥浆聚集，就会堵塞混凝土的底部空隙，影响混凝土的透水能力，所以成型方式同样是透水混凝土渗透系数的关键影响因素。张巨松等学者[23]利用一种新的紧实方式——分层夯击成型，探索锤击次数对混凝土体密度和强度的影响规律，得到了如下结果：锤击次数增加，透水混凝土的体密度增大，同时强度也会增大，如果锤击的次数到一定程度，那么体密度和强度就会渐渐稳定。吴冬等学者[24]利用两种不同的成型方式——机械振捣成型和手工插捣成型制作试块，得到如下的结论：利用机械振捣成型后得到的试件要比利用手工插捣成型的试件均匀性差，但会比较紧密；机械振捣成型得到的试件堆积比较紧密，但是浆体容易沉积在下部。如果将两种成型方式结合，那么就能够使抗压强度和渗透系数都达到比较理想的效果。徐仁崇等学者[25]对比了五种成型方式，研究其对透水混凝土渗透系数和抗压强度的影响，结果可以看出：实验室试块成型的理想方法是振压成型与压力成型，要想让透水混凝土具有优良的透水性相对较高的强度，使用静压成型的试件，静压压力应该控制在六十到八十千牛；使用振动成型的试件，它的振动时间应该控制在八到十二秒。要优化砂浆的抗裂性，提高内聚力、附着力、弯曲强度、耐磨性和冲击性，提升施工性和优异的保水性，可以向混凝土中加入胶粉[26]。但对于胶粉如何影响透水混凝土的各项性能研究较少，本文将胶粉掺入透水混凝土的制备中，系统研究胶粉对透水混凝土性能的影响，以及如何提高透水混凝土强度、抗冻性等方面的性能做深入研究。吉林建筑大学材料科学与工程学院学士学位论文第二章实验材料与实验方法第二章实验材料与实验方法2.1实验原材料2.1.1粗集料长春昌池搅拌站提供粗细集料。表2.1粗集料区间分布区间粒度（mm）质量（g）百分率（％）累积百分率（％）＞4100041-321230.820.8232-24253017.00180045.7520-9807054.0099.559-4440.3099.834-0710.50100大致有99%的粒径超过5毫米的累积筛余物，满足了所需要求。有98%的粒径超过10毫米的累积筛余物，高于标准约有75%到90%。有47%的粒径超过20毫米的累积筛余物，满足30-65%的要求。所以卵石是按照标准分级的。指标合格。表2.2碎石的性能项目测定值标准值判定压碎值％12.112~16优等品含水量％0.21——空隙率%42.26<45％合格表观密度㎏/L2.45——吸水率％0.76——容重（Kg/L）1.53>1.50合格坚固性（％）11.38<12合格砂砾的清除率不高于45%，满足要求。破碎值不高于12%，属于优等产品。破碎值为12.1，符合硬度试验为饱和Na2S04溶液腐蚀的要求。质量损失不应高于12%。2.1.2细集料表2.3砂子粒径分布及细度模数方孔筛（mm）质量（g）百分率（％）累积百分率（％）＞9.600004.814.150.810.812.4139.107.828.581.2075.5915.1023.660.59106.1021.1944.850.29166.5933.2878.170.1780.5516.1594.28底27.785.62100.00

M所以这批砂子是中砂。表2.4砂子物理性能项目测定值标准值判定氯离子含量%0.0012≦0.06合格含泥量%1.58≦2.0优等品空隙率%38＜45合格表观密度Kg/L1.58——含水率%0——容量Kg/L1.72＞1.4合格坚固性%9.40≦10合格氯离子含量小于0.06。混凝土的容重超过1.4Kg/L，混凝土空隙率低于45%。混凝土泥含量低于2%。以上参数都符合国标规定。2.1.3水泥本次实验选用了长春亚泰水泥厂生产的PO-42.5的水泥，它的性能指标如下表2.5所示。表2.5水泥性能指标项目标准值测定值标准稠度用水量/%/26.7初凝时间≥45min1h50min终凝时间≤10h2h58min碱含量R/O%/0.473d抗折强度4.105.1028d抗折强度6.488.173d抗压强度≥17.219.328d抗压强度≥42.448.6安定性须合格合格2.1.4胶粉利用废旧橡胶制品经过了粉碎加工处理，就可以得到粉末状橡胶材料。这就是胶粉。它是一种精细化工产品，经过了一定工序粉碎加工而变成了碎粒、粉末状。要想获得精细的胶粉，就要延长加工时间，精细的胶粉在使用时更容易溶解，使用就很方便。胶粉的外观是白色的、淡黄色到黄色或琥珀色的，整体半透明，没有刺鼻的气味，不存在肉眼可以看得见的杂质。它的分子量是一到十万，具有十八种氨基酸，无机盐和水的量在百分之十六以下，蛋白质的量超过百分之八十二，是一种理想的蛋白源。产品被广泛应用于感光材料、医药等行业的中，可以增稠、调和、上光、稳定、凝聚、上浆。据不完全统计，在各行各业中，胶粉的使用率为3%。胶粉应用广泛。胶粉可以加在比较低端的产品中，也可以使用在高端产品中，比如轮胎，在减少它的动态生热寿命方面可以起到不错的作用。在建材中应用，建设运动场、轨道基床等都可以使用。在沥青产品中，在高温下，屋顶的防水层、路面等，加入均匀混合的胶粉，防水效果会很好，向高档产品中加入较少的超细胶粉，对于疲劳性能，细腻的胶粉非常有效，这种情况下某些制品中还特别要求掺用。为了提高轮胎的行驶里程，可以在轮胎的面胶中加入十质量份，细度为一百目以上的胶粉。将胶粉的表面活化，可以进一步提高它的性能，应用也会更加广泛。2.2实验使用设备表2.7实验仪器仪器型号厂家用途强度检测仪HASW-40方测精密仪器科技（深圳）有限公司强度测试压汞仪SZS-SY1B11湘潭华丰仪器制造有限公司孔隙率测试比表面积及孔径测定仪Vc-Sorb2800TP北京金埃普科技仪器有限公司比表面积测试加速养护箱HJ-84路达星宇（北京）仪器设备有限公司养护鼓风干燥箱WGL-65天津市泰斯特仪器有限公司干燥水泥搅拌机JJ-5无锡建仪仪器机械有限公司搅拌成型压力试验机YES-2000济南普业机电技术有限公司压强测试天平ML-203梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司称量标准养护箱SHBY-40A沧州路达试验仪器有限公司混凝土养护标准塌落度筒TLD沧州鑫华隆仪器仪表有限公司流动性测试SEMTM3030尚科仪器有限公司微观测试2.3实验方法2.3.1试件的养护混凝土试件制作完毕后，拆下模具，移入标准养护室，进行养护处理。本次实验选择20±2℃的养护温度，选择95%以上的湿度。前28天采用标准养护，28天之后改为自然养护。2.3.2混凝土强度试验根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）的要求进行实验探究，研究同样的胶粉如何改变透水混凝土的性能。根据要求，本次实验制作了体积为1000立方厘米的立方体块体，分别测试3d、7d和28d的抗压强度。得到的压缩强度乘以比例系数0.95即为标准抗压强度。YES-2000压力试验机用来测试抗压强度。强度等级不同，加载方式和速度也有所差别。根据标准要求，对试件进行不同速度和荷载的加载。按照以下要求进行：试样在养护箱里和空气中应具有相同或相似的温度与湿度；试样的外观需要清洁，尺寸要符合标准，他们的各边长度都是一百毫米，误差不得超过一毫米，在测试加压前都要检查这些参数，确保实验严谨；实验时，试件安放的位置要准确无误，位置处于试验机压板的中心，在完成固定后，保证试件的顶端与受力面呈90°；本次实验荷载加压方式要均匀、持续。试验机油门在试件马上就要破坏的时候停止，记录下破坏时的载荷数值。抗压强度的计算方法如下：f其中:

fCU——P——破坏荷载(N)A——承压面积(mm2)要求精确度到0.1MPa。(2)强度值需要满足：1)测试需要取平均值，测试三次的抗压强度值，算出三者的算术平均值，并精确到0.1MPa；2)如果中间值的百分之十五超过了最高值和最低值，那么就取中间值作为有效数据；3)如果中间值的百分之十五都小于最高值和最低值，那么这一次的实验数据无效；4)所有非标准件要乘以比例系数0.95。2.3.3混凝土流动性测试坍落度:混凝土的塑化性能和可泵性能就是坍落度。具体有三个因素会影响坍落度：称重偏差、含有多少水、称重装置中级配改变。通常情况下，由于疏忽，水泥温度、外来掺入剂会被忽略。坍落度与混凝土的柔韧性有关。通俗地讲，混凝土必须要有流动的能力，要保持水分不流失，这样才能保证施工安全地进行。柔性是一种操作性的概念，它指混凝土方便操作，容易压实，它包含的范围广泛，如保水性、流动性等等，非常全面。水灰比、砂比、耗水量、水泥品种、时间和温度、掺合料集料条件等。坍落度的测试方法如下：使用坍落度桶测试，桶的规格参数为：上口径100毫米，下口径200毫米，桶高300毫米，整体是一个圆台。将坍落度桶用混凝土填满，然后压实，接下来将桶拉出来。坍落度桶的高度减去后面的混凝土顶点的高度，就是坍塌度。如果差值为多少塌陷度就是多少。一般在实际生产生活中，混凝土的坍落度要考虑以下多种因素：振动能力、钢筋含量、浇筑方式、运输距离、气候、运输方式等。2.3.4混凝土抗冻性的测试混凝土能够抵抗低温，长期在低温下性能改变不大，抗疲劳和破损的性能称为“抗冻融性能”。由GB/T17671-1999《混凝土强度试验方法》(ISO)，实验制成了两组试样，尺寸为1000立方厘米。将两组试样养护24天后，选取一组放在温度为20±2℃的水中放置4天，另一组就继续放在空气中养护。养护结束后，将两组试样都放到冻融循环箱里，设置仪器参数为-15℃到20℃，分别测量两组试样的质量损失、强度损失，其结果就可以用来表征混凝土的“抗冻融性能”。下面简单介绍冻融破坏的原理。当环境温度低于0℃时，水开始发生结冰现象，由水到冰的转变过程中，体积会增加9%，这一过程会使体系产生一个膨胀力，膨胀力过大就会破坏。膨胀的产生过程如下：1）静水压力—此时水结冰，结果产生了体积变大。毛细孔内壁使水难以流向外面，这样就会出现静水压力。2）渗透压力—此时水结成冰，增加了混凝土中各种物质浓度，这是混凝土中的凝胶水会扩散，就出现了渗透压。Kubelka公式表明：毛细孔的弯液面半径小会降低水的冰点。2.3.5混凝土孔隙率的测试使用压汞试验进行混凝土的孔隙率测试。具体操作如下：将制作好的试件，使用外力将其破坏，选取试件中心三到五毫米，其中不包括混凝土碎片，将它们放到烘干箱中烘烤，时间设为24小时，温度设为105℃。烘烤结束后，对干燥后的试件进行汞注射实验。吉林建筑大学材料科学与工程学院学士学位论文第三章胶粉对混凝土流动性的影响第三章胶粉对混凝土工作性能的影响3.1胶粉的加入量对混凝土流动性的影响根据实验掺入不同含量的胶粉，测量对混凝土坍落度的影响的实验，实验结果如图3.1：图3.1胶粉含量与混凝土坍落度的关系实验表明：不掺入胶粉时，混凝土坍落度为38mm，掺入百分之五胶粉时，混凝土坍落度为37mm，掺百分之十胶粉时，混凝土坍落度为36.7mm，掺入百分之十五胶粉时，混凝土坍落度为34.1mm，掺入百分之二十胶粉时，混凝土坍落度为32.9mm。当掺入胶粉的含量小于百分之十时,混凝土的坍落度变化不大;但掺入橡胶粉的含量在百分之十到百分之十五时,混凝土的坍落度变小,变化速率较大;混凝土的坍落度变小,变化速率较缓慢时，加入的胶粉的含量在百分之十五到百分之二十时。 图3.2拌制混凝土图3.3坍落度筒3.2胶粉掺入量对混凝土表观密度的影响通常，我们认为物质是是连续的，没有间隙的。因此密度就等于其质量与其体积之间的比值，也就是材料的密度。但是，在混凝土中，都是小颗粒被我们关注，这些小颗粒一旦堆积在一起，产生了不规则的空隙。这个情况下，用常规的计算方式得到的密度值与原本实际的密度值就不一样，这个密度就叫作表观密度。空隙体积的总和与外观体积的比值叫孔隙率。混凝土的表观密度≥2800kg/m³，为重混凝土；1950kg/m³≤混凝土的表观密度<2800kg/m³，为普通混凝土；混凝土的表观密度<1950kg/m³，为轻质混凝土。在测量不同橡胶粉末的量之后，将已经浇注的橡胶-混凝土样品在风干状态下进行表观密度称重。结果如图3.4：图3.4不同掺量的胶粉与混凝土表观密度实验数据表明：在不添加胶粉时，混凝土的表观密度为2500kg/m3；当掺入5%含量胶粉时，混凝土的表观密度为2470kgm3；当掺入10%含量胶粉时，混凝土的表观密度为2430kg/m3；当掺入15%含量胶粉时，混凝土的表观密度为2410kg/m3；当硅灰掺量为20%时，混凝土的表观密度为2330kg/m3吉林建筑大学材料科学与工程学院学士学位论文第四章胶粉对混凝土强度的影响第四章胶粉对混凝土强度的影响4.1混凝土强度与胶粉加入量的关系抗压强度是混凝土强度等级的象征，它是混凝土最基本的力学性能表征，同时它也会影响其他力学性能。这次实验将水泥混凝土做成体积为1000立方厘米的立方体试件，接下来做试件养护。设置养护室温度为20℃，保持湿度在95%以上，将试件放在这样的养护室内养护，分别养护3d、7d和28d，随后做抗压强度试验。抗压强度测试时，试件都以11.25~18kN/s的加荷速度均匀加载，一旦试件发生急剧变形就要停止调整试验机油门,直至破坏,并记录破坏荷载。试验结果如图4.1：图4.1不同掺量的胶粉与混凝土抗压强度根据测试结果：胶粉含量增加，混凝土的抗压强度就会减小。其中，不掺入胶粉时，3d的抗压强度为15MPa，7d的抗压强度为26MPa，28d的抗压强度为39MPa；掺入5%的胶粉时，3d的抗压强度为14MPa，7d的抗压强度为25MPa，28d的抗压强度为36MPa；掺入10%的胶粉时，3d的抗压强度为12MPa，7d的抗压强度为21MPa，28d的抗压强度为30MPa；掺入15%的胶粉时，3d的抗压强度为11MPa，7d的抗压强度为20MPa，28d的抗压强度为26MPa；掺入20%的胶粉时，3d的抗压强度为10MPa，7d的抗压强度为19MPa，28d的抗压强度为25MPa。胶粉加入量增加时，3d混凝土的抗压强度也会减小，但是变化幅度不大；28d混凝土抗压强度随着胶粉掺量的增加变化最明显。当加入5%的胶粉时，混凝土的抗压强度和没有加入胶粉的混凝的抗压强度相仿；如果加入超过5%的胶粉，混凝土的抗压强度变低得很明显。图4.2混凝土试块图4.3混凝土抗压检测仪表4.1胶粉掺量与混凝土强度的关系粉磨时间（min）051015203d强度（MPa强度（MPa）262521201928d强度（MPa）39363026254.2胶粉含量对混凝土透水性能的影响混凝土的透水系数是透水混凝土的一个重要指标。透水混凝土主要用于城市降雨期间的环境保护和防洪，从而保持当地的地下水位，净化水质，减少城市排水系统的排水负荷和低洼地区的雨水积累。因此透水混凝土的透水系数越高，应用的范围越广，应用前景越广泛。本实验通过测量不同掺量胶粉的混凝土透水系数来表征混凝土的透水性能。结果如图4.4：图4.4不同掺量的胶粉与混凝土透水系数实验结果表明：混凝土透水系数随着胶粉的掺入量先增大后减小，当胶粉掺入含量为10%时达到最高透水系数4.29，此时具有最优的透水性能。。图4.5混凝土试块图4.6混凝土压力试验机吉林建筑大学材料科学与工程学院学士学位论文第五章胶粉对混凝土耐久性的影响第五章胶粉对混凝土耐久性的影响不管寒冷还是炎热，混凝土无处不在。因此混凝土不仅需要一定的强度，同样需要满足在极端恶劣条件下的使用。抗寒性能就是必须的，这也是混凝土重要性能之一，对混凝土耐久性能有重要的意义。前文已述，温度低于0℃时，水会开始结冰，这时会有体积膨胀现象，混凝土中的水分膨胀会引起混凝土的膨胀甚至破裂，这时我们不愿意看到的。所以提高混凝土在寒冷环境下的使用安全，就必须提高他的抗冻融性能。为了检验透水混凝土的抗冻融性能，本次实验做了抗冻融测试，来表征透水混凝土的抗寒性能。测试方法如下：将实现制作好的混凝土试块拿出，使用天平称量出质量并记录，然后将试块置于冻融循环箱进行冻融循环测试。根据标准，混凝土的冻融循环次数为25次，周期为8h，其中一般的时间冻，剩下的一半时间融。测试结束后取出试件，再次用天平测量出它的质量，根据前后两次的质量差别，就可以计算出质量损失，其公式为：在这个公式中：ɑ——质量损失m0——冻融循环前试块质量m1——冻融循环后试块质量为了表征冻融实验前后试件的强度变化，我们进行强度测试。首先在冻融测试前的试块进行压力测试，记录数值；待冻融实验结束后，同样进行压力测试，记录数值，根据计算公式：在这个公式中：b——强度损失P1——冻融循环前试块强度P2——冻融循环后试块强度图5.1冻融试验机表5.1不同胶粉掺量与混凝土的质量损失与龄期之间的关系胶粉掺量/%质量损失%冻融循环次数0%5%10%15%20%253.3%2.5%2.1%2.7%3.5%502.6%1.7%1.4%2.2%3%752.3%1.4%1%1.9%2.3%图5.1不同胶粉掺量与混凝土的质量损失与冻融循环次数之间的关系根据实验结果，以不同胶粉掺量作为变量，当混凝土在经历冻融循环后，几组混凝土均有不同程度的质量损失。然而，随着混凝土冻融循环次数的增加，质量损失率先降低后升高。在混凝土冻融循环次数相同时，混凝土的质量损失率也随胶粉掺量的增加而先减小后增大。随着混凝土冻融循环次数的增加，混凝土中的胶粉的含量不同，质量损失率的变化率也不同。当橡胶粉的掺量在10%时，透水混凝土质量损失最小，性能达到最优。第六章结论（1）不掺入胶粉时，混凝土坍落度为38mm，掺入5%胶粉时，混凝土坍落度为37mm，掺入10%胶粉时，混凝土坍落度为36.7mm，掺入15%胶粉时，混凝土坍落度为34.1mm，掺入20%胶粉时，混凝土坍落度为32.9mm。胶粉加入量增加，混凝土坍落度减小。（2）当不掺入胶粉时，混凝土的表观密度为2500kg/m3；当掺入5%含量胶粉时，混凝土的表观密度为2470kg/m3；当掺入10%含量胶粉时，混凝土的表观密度为2430kg/m3；当掺入15%含量胶粉时，混凝土的表观密度为2410kg/m3；当胶粉掺量为20%时，混凝土的表观密度为2330kg/m3。随着掺入胶粉含量的增加,混凝土的表观密度会变小；掺入胶粉越多,混凝土表观密度就越小。（3）不掺入胶粉时，3d的抗压强度为15MPa，7d的抗压强度为26MPa，28d的抗压强度为39MPa；掺入5%的胶粉时，3d的抗压强度为14MPa，7d的抗压强度为25MPa，28d的抗压强度为36MPa；掺入10%的胶粉时，3d的抗压强度为12MPa，7d的抗压强度为21MPa，28d的抗压强度为30MPa；掺入15%的胶粉时，3d的抗压强度为11MPa，7d的抗压强度为20MPa，28d的抗压强度为26MPa；掺入20%的胶粉时，3d的抗压强度为10MPa，7d的抗压强度为19MPa，28d的抗压强度为25MPa。（4）混凝土透水系数随着胶粉的掺入量先增大后减小，不掺入胶粉时，混凝土透水系数为1.87；掺入5%含量的胶粉时，混凝土透水系数为2.22；掺入10%含量的胶粉时，混凝土透水系数为4.29；掺入15%含量的胶粉时，混凝土透水系数为3.48；掺入20%含量的胶粉时，混凝土透水系数为1.65。（5）当掺入的胶粉量为10%时可以得到相对最优性能的透水混凝土，此时透水混凝土的28d的抗压强度为30MPa，透水系数为4.29，在保证较高强度的同时拥有最优的透水系数。参考文献参考文献参考文献[1]张钧林,严彪,王德平,etal.高等学校教材,材料科学基础[M].化学工业出版社,2006.[2]冯瑞.材料科学导论[M].化学工业出版社,2002.[3]吴中伟.混凝土材料学——各种混凝土的组成与结构[J].混凝土及建筑构件,1980(4).[4]SunM,LiZ,LiuQ,etal.Studyonthermalself-diagnosticandself-adaptivesmartconcretestructures[J].CementandConcreteResearch,2000,30(8):1251-1253.[5]LiVC,LimYM,ChanYW.Feasibilitystudyofapassivesmartself-healingcementitiouscomposite[J].CompositesPartB(Engineering),1998,29(6):819-827.[6]DryCM.Threedesignsfortheinternalreleaseofsealants,adhesives,andwaterproofingchemicalsintoconcretetoreducepermeability[J].CementandConcreteResearch,2000,30(12):1969-1977.[7]张雪丽,郑莲琼,周继忠,etal.透水混凝土研究综述[J].福建建材,2014(11):13-16.[8]ParkSB,TiaM.Anexperimentalstudyonthewater-purificationpropertiesofporousconcrete[J].CementandConcreteResearch,2004,34(2):177-184.[9]陈志山.生态混凝土的净水机理和存在问题[J].给水排水,2001,27(3).[10]蒋勇,牛云辉,贾陆军,etal.高强度透水混凝土实验研究[J].新型建筑材料,2017(3).[11]张贤超,尹健,池漪.透水混凝土性能研究综述[J].混凝土,2010(12):47-50.[12]蒋正武,孙振平,王培铭.若干因素对多孔透水混凝土性能的影响[J].建筑材料学报,2005,8(5):513-519.[13]杨华明，唐爱东．硅粉的性质及应用［J］．矿产综合利用，1994，15(3):37-40．[14]LydonFD.Advancesinconcretetechnology:V.M.Malhotra(ed.)CanadaCommunicationGroup-Publishing,Ottawa,(CANMET),$24.00ISBN0-660-14392-5[J].Construction&BuildingMaterials,1993,7:187.[15]GhafooriN,DuttaS.DevelopmentofNo-Fi