多孔连续型绿化混凝土主要特性研究
多孔连续型绿化混凝土主要特性研究
多孔连续型绿化混凝土主要特性研究多孔连续型绿化混凝土主要特性研究具体包括哪些内容呢？下面本店铺为大家带来相关内容介绍以供参考。
一、绿化混凝土概述绿化混凝土是指能够适应植物生长、可进行植被作业的混凝土及其制品，具有保护环境、改善生态条件、基本保持原有防护作用三大功能。
绿化混凝土可再造自然水环境，增加护砌材料表面透水透气性，提高湿热交换能力，降低护砌材料表面温度，减少城市热岛效应，维护水生态链，增加河流自我净化能力，减少因开采砂石对山林及河道的破坏，减少水泥用量和二氧化碳排放量。
多孔连续型绿化混凝土是绿化混凝土的一种类型，采用随机结构无砂混凝土作为植物生长基体，并在孔隙内充填植物生长所需的物质。
多孔连续型绿化混凝土分为普通多孔连续型绿化混凝土和复合多孔连续型绿化混凝土两类。
我国研制开发的复合多孔连续型绿化混凝土主要特点是：周边采用高强度混凝土保护框并兼作模具，中间填筑无砂混凝土成型，解决了无砂混凝土生长基的构件化问题；采用普通硅酸盐水泥，打破了日本有关机构提出的应采用低碱性高炉Ｂ、Ｃ型水泥的局限；利用废砖石作为长效肥载体，以缓慢分解、转化氨基酸方式获得缓释肥。
这种绿化混凝土获得“环保型绿化混凝土”的美誉。
二、多孔连续型绿化混凝土特性的研究多孔连续型绿化混凝土特性研究的基本问题是多孔连续型绿化混凝土的特定结构、特殊的植物生长环境及相互关系。
１．温度环境问题温度是植物生长的必要条件之一，因此，研究绿化混凝土的温度变化规律十分重要。
多孔连续型绿化混凝土表层温度与地表温度的变化规律有所不同。
（１）夏季高温问题多孔连续型绿化混凝土吸收并蓄存太阳辐射热能，表层温度较高，不仅影响花草种子发芽率，而且影响花草生长。
当温度超过一定限度时，很多草会出现热休眠现象。
（２）冬季低温问题经实验可得，多孔连续型绿化混凝土冬季表层温度高于地表温度。
在季节性寒冷地区，冷季型草的可选择范围十分有限，而多孔连续型绿化混凝土则拓展了植物可选择范围。
混凝土中多孔材料应用研究
混凝土中多孔材料应用研究一、引言混凝土是一种重要的建筑材料，是建设工程领域中最常用的材料之一。
它具有优异的力学性能和耐久性，但也存在一些不足，如抗渗性能较差、易开裂、热膨胀系数大等问题。
为了解决这些问题，可以在混凝土中添加多孔材料，以改善混凝土的性能。
本文将详细介绍混凝土中多孔材料的应用研究。
二、多孔材料的分类多孔材料主要分为有机多孔材料和无机多孔材料两类。
1. 有机多孔材料有机多孔材料是指具有大量孔隙结构的有机物质，可分为天然有机多孔材料和人工有机多孔材料两种。
（1）天然有机多孔材料天然有机多孔材料是指在自然界中形成的有机物质，如木材、竹子、骨头等。
这些材料具有天然的孔隙结构，孔径大小、分布均匀性、孔隙率等性质都比较稳定。
（2）人工有机多孔材料人工有机多孔材料是指通过化学合成、物理改性等方法制备的具有孔隙结构的有机物质。
这些材料的孔径大小、孔隙率等性质可以通过调节制备条件进行控制。
2. 无机多孔材料无机多孔材料是指具有大量孔隙结构的无机物质，可分为天然无机多孔材料和人工无机多孔材料两种。
（1）天然无机多孔材料天然无机多孔材料是指在自然界中形成的无机物质，如珊瑚、石灰岩、泥岩等。
这些材料的孔径大小、孔隙率等性质都比较稳定。
（2）人工无机多孔材料人工无机多孔材料是指通过化学合成、物理改性等方法制备的具有孔隙结构的无机物质。
这些材料的孔径大小、孔隙率等性质可以通过调节制备条件进行控制。
三、多孔材料在混凝土中的应用多孔材料可以在混凝土中起到以下作用：1. 改善混凝土的力学性能多孔材料可以在混凝土中起到增加孔隙率、减小密度的作用，从而降低混凝土的密度，提高混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等力学性能。
2. 改善混凝土的抗渗性能多孔材料可以在混凝土中形成连续的孔道系统，从而提高混凝土的渗透能力，改善混凝土的抗渗性能。
3. 改善混凝土的耐久性多孔材料可以在混凝土中形成微观孔隙结构，从而降低混凝土的热膨胀系数，防止混凝土因温度变化而开裂，提高混凝土的耐久性。
随机多孔连续型绿化混凝土的研究
随机多孔连续型绿化混凝土的研究摘要：针对绿化混凝土中水泥水化产物呈碱性问题，通过优化混凝土配合比设计、降低胶凝材料用量、掺入粉煤灰等混合材、成型后用水冲洗养护等措施，来降低绿化混凝土的碱含量，为植被提供相对较低的碱环境。
实验表明，随机多孔连续型绿化混凝土是多孔混凝土和耐碱性绿色植物共生的新型生态绿化混凝土，具有施工方便、造价低等特点，能适合于大面积、现场施工的绿化工程。
关键词：绿化混凝土；配合比；生态绿化1、前言绿化混凝土是指能够适应绿色植物生长、进行绿色植被的混凝土及其制品。
与普通混凝土相比，绿化混凝土具有以下优点：增加城市的绿色空间，调节人们的生活情绪，同时能够吸收噪音和粉尘，是一种与自然协调、具有环保意义的混凝土材料。
绿化混凝土在日本得到了广泛的应用，从城市建筑物的局部绿化、沿岸、护岸工程等土木工程，均考虑了绿化措施。
近年来，我国也开始重视混凝土结构物的绿化问题。
由于绿化混凝土中碱环境不适合植物生长这一问题，我国还仅限于使用孔洞型绿化混凝土块体材料和孔洞型多层结构绿化混凝土块体材料，主要用于城市停车场的铺装。
对于地面起伏较大的场所，上述块体材料则无能为力。
本文尝试研制随机多孔连续型绿化混凝土，能适合于大面积、现场施工的绿化工程。
针对绿化混凝土中水泥水化产物呈碱性问题，本课题拟采用优化混凝土配合比设计、降低胶凝材料用量、掺入粉煤灰等混合材、成型后用水或弱酸冲洗养护等措施，来降低绿化混凝土的碱含量，同时优选耐碱性植物，确保植物生长。
2、实验原材料及实验方法2.1 实验材料水泥：采用当地42.5普通硅酸盐水泥，其物理力学性能见表1。
表1 水泥的物理力学性能2.2 实验方法绿化混凝土抗压强度实验采用150mm×150mm×150mm混凝土试块。
实验时，按配合比准确称料，在绿化混凝土拌好后，观察用水量是否合适。
采用锤击法制作绿化混凝土试件，分两层装料，用质量5kg的铁锤每层锤击10次。
多孔植被混凝土研究_
③抗洗掘性好，多孔植被混凝土孔隙直径相对孔洞型护坡材料而言要小的多，因而对土壤的保持力好，孔隙内土壤不易流失。
④耐久性较好，多孔混凝土具有普通混凝土的特点，耐久性较好，只要做适当处理，可以大幅度延长使用寿命。
表1.1从排水、消波、抗洗掘、景观性等方面对比分析了多孔植被混凝土与普通混凝土的优缺点[39~41]。
表1.1 多孔植被混凝土与普通混凝土的比较Tab1.1Compare between porous vegetation-growing concrete and ordinary concrete 比较因素多孔植被混凝土普通混凝土a.排水透水性①排水性和透水性好，能实现自由排水；②自身多孔性，过滤效果好。
①不具备透水性，只能通过排水孔实现排水；②无过滤性能。
b.消波、抗洗掘流失特性①具有米花糖的表面，削波效果好；②对雨水等水流的洗掘、流失具有较高的抵抗性。
①表面平滑，削波效果不理想；②排水孔排水易造成流线集中且流速较快，土粒流失较严重。
c.景观性①能在多孔混凝土上种植植物，不仅绿化景观，且能进一步加强坡面稳固。
①调节空气的温度、湿度能力差，颜色灰暗，景观性差。
d.环境效益①改善环境，利于植物生长，小动物栖息和水质自然净化等。
①没有改善环境的功能，且给环境带来负面影响。
1.4.3 多孔植被混凝土国内外研究现状多孔植被混凝土是将无砂多孔混凝土作为植物生长基体，是一种新兴起的生态混凝土，而多孔混凝土本身并不是新的材料。
第一次世界大战结束之后的20年代，无砂多孔混凝土首先在荷兰应用于建筑物的非承重墙体，其目的是减轻建筑物的自重，并提高墙体的保温性能，收到了良好的效果。
从此以轻质、保温为目的的多孔混凝土材料逐步在欧洲、北美、西非、中东、亚洲乃至全世界范围内的房屋建筑中得到了大量应用[43~44]。
然而，具有大量连通空隙、用于铺筑道路、公园、广场、停车场、体育场等部位，以实现透气性和透水性、调节生态平衡和环境保护为目的的多孔混凝土，在植被护坡上并未得到应有的发展。
多孔混凝土干缩特性研究
２ ｄ强度Ｉ ８ ＭＰ
２１ 燥 收 缩试 验 ．干 多 孑混 凝 土的 干缩 Ｌ
试 验依据公 路 工程 水泥 混 凝土路 面试 验规 程进 行， 测定在 ２ ＋ ￣ 相对 ０ ２Ｃ，
湿 度 为 ６ ％－ ％ 条 件 下 ０ ＋ ５
表 ２ 碎
的过程。在实际工程中 ， 碳 化 收缩往 往与 干燥 收 缩相伴 发生 ， 可能引起多 孔 混 凝 土 严 重 的 收 缩 裂
缝。
表 １水 泥技 术指 标
３ ｄ强度／ ＭＰ 检验 项 日 初凝 时 问ｈ ｉ 终凝 时 间， 细 度， ｎｎ ｈ ％
抗折 抗 压 抗 折 抗压
赢＿ ｜
一
２９ ２—
多孔 混凝土是 由水泥 、 粗集料和水拌制 而 成 的贫混凝土 ，作为一种新型的道路排水基层 材料 ， 多孔混凝土类似于半剐性材料 ， 同样存在 收缩现象 。 当收缩超过多孔混凝土的抗拉 能力 ， 将产生收缩裂缝㈣ 。反射裂缝是 目前路面常 见 的一种损坏现象 ， 产生初期缝宽较小 ， 对路面结 构的使用性能影响不大，但随着缝宽的逐渐增 大和向路面表面发展 ， 响路面 的使用性能。 会影 导致基层产生收缩变形 的因素不少 ，其中 主要有环境温度 、 相对湿度等外因 ， 以及组成材 料相互作用的相变过程等 内因两部分。这些因 素引起的收缩可归纳为硬化收缩 、温 度收缩 及 干燥收缩三类 ，重点针对多孔 混凝 土的千缩 特
科 县江— 技信总 — 龙— —
工 程科 技 ｊ ｌ ｌ
多孔混凝 土 干缩特性 研 究
李宜 锋
（ 山东省 日照市公路管理局 ， 山东 日照 ２ ６ ２ ） ７ ８ ６
摘 要： 与普通 混凝土 一样 ， 多孔 混凝 土存在施 工完成初期 的塑性收 缩、 终凝后 的干燥收缩、 自身收缩和大 气中 ｃ ２ ｏ 引起的碳化收缩等干缩现 象。通过干燥收缩试验 ， 出多孔混凝土各龄期 的干缩系数 ， 得 与部分半刚性基层材料 比较 ， 多孔混凝土的干燥收缩小得 多， 因此其抗裂性能较好。 关键词 ： 道路 工 程 ； 多孔 混 凝 土 ； 缩 试 验 ； 干 干缩 系数
多孔混凝土综合生态效应的试验研究
第38卷第5期2008年9月 东南大学学报(自然科学版)JOURNAL O F SOU THEAST UN I V ERS ITY (N atural Science Edition )V ol 138N o 15Sep t .2008多孔混凝土综合生态效应的试验研究高建明1 许国东2 吕锡武3(1东南大学江苏省土木工程材料重点实验室,南京211189)(2江苏省建筑工程质量检测中心,南京210008)(3东南大学能源与环境学院,南京210096)摘要:通过模拟实际封闭水域的室内水质净化装置,研究了水体生物与多孔混凝土的生态适应性以及形成的综合生态效应对水质的净化效果.多孔混凝土综合生态效应的水质净化效果可通过总磷(TP )、总氮(TN )、高锰酸盐指数(COD M n )和悬浮固体浓度(SS )的去除量进行评价.试验表明:附着生长在多孔混凝土上的黄花水龙、杂藻、螺蛳以及微生物形成一个完整的微生态系统,6周后可使水体中TP 的去除率均达到95%,TN 的去除率达7215%,COD M n 去除率达到75%.提出了多孔混凝土水质净化的机理,即多孔混凝土作的多孔结构为水体中的生物提供了附着生长的空间,为水体生物多样性的增加,生态系统的完善提供了一个基础平台,其形成的生态系统具有良好水质净化效果.关键词:多孔混凝土;生态效应;水质净化;螺蛳;水生植物中图分类号:TU 528 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2008)0520794205Exper i m ent al study on eco 2envi ronment al effectof porous concreteG ao J ianm ing 1 X u G uodong 2 L üX i w u3(1J iangsu Key L aboratory of Construction M aterials,Southeast U niversity,N anjing 211189,C hina )(2J iangsu Testing C enter for Q uality of Construction Engineering,N anjing 210008,China )(3School of Energy and Environm ent,Southeast U niversity,N anjing 210096,C hina )Abstract:R esults of the experi m ent on eco 2environm ental effect and w ater purification p roperties ofporous concrete are repo rted .Equipm ents of the w ater purification exp eri m ent w ere designed to si m 2ulate natural w ater environm ent .W ater pu rification of the po rous concrete is evaluated by the rem ov 2al am oun t of the total phospho rus (TP ),total nitrogen (TN ),the COD M n and suspended solids (SS ).Integrated ecosystem is m ade up w ith jussiaea sti p ulacea ohw i,bellam ya p urificata,algae and m icroo rganism w h ich attached on the po rous concrete surface and is ab le to rem ove 95%TP,75%TN and 75%COD M n .The w ater p urification m echan is m of porous concrete is that the porous struc 2ture of the porous concrete affords room for the integ rated ecosystem and increases w hich varieties of w ater ecosystem ,w hich p urifies w ater efficien tly .Key words:porous concrete;eco 2env ironm ental effect ;w ater 2purification;bellam ya pu rificata;w a 2ter 2p lan t收稿日期:2008203228. 作者简介:高建明(1961—),男,博士,教授、博士生导师,j m gao @seu .edu .cn .基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2003AA 60110023).引文格式:高建明,许国东,吕锡武.多孔混凝土综合生态效应的试验研究[J ].东南大学学报:自然科学版,2008,38(5):7942798. 生态型多孔混凝土(PO C )是一种采用特殊工艺制备的含有连续空隙的生态混凝土,主要由单一粒径的粗集料和其表面包裹的水泥基浆体构成,粗集料之间以点接触的形式结合,既有一定的强度同时水与空气能够很容易通过或存在于其连续通道内,适于微生物生长以及动植物生存[124],与自然融合,对自然环境和生态平衡具有积极的保护作用.已有研究表明,生态型多孔混凝土内外表面上形成的生物膜中生物种群较多,可以充分发挥生物膜的作用,降解水中的污染物质,使水质得到净化[526].但实际应用中,采用多孔混凝土建造的水边构筑物不仅能够为微生物提供栖息生存的环境,也能够为水生动物提供栖息的巢穴,为水生植物提供附着生长的空间.栖息生长在多孔混凝土上的微生物和动植物构成了完整的微型生态系统,对水质净化有更好的效果[729].本文依据国内外相关研究成果,自行设计了室内多孔混凝土水质净化装置以模拟实际封闭水域的水环境,对多孔混凝土在水中与微生物、动植物的相宜性以及综合生态效应的水质净化效果进行初步的研究.研究结果表明,多孔混凝土具有良好的综合生态效应以及水质净化性能.1 多孔混凝土综合生态效应试验多孔混凝土综合生态效应试验装置见图1.在多孔混凝土(骨料粒径10～20mm )中制作孔洞(<3cm )以有利于水生动物栖居,试验时模拟实际封闭水域中多孔混凝土所处的自然环境.实验时水温25～28℃,并利用自然日光的强度和周期照射.试验所用的水生动物为淡水性螺蛳,植物是杂藻(主要是小球藻、栅类藻和微蓝藻等)和黄花水龙,其中小球藻、栅类藻和微蓝藻是引起水体富营养化的主要藻类.试验废水为人工废水15L ,水质指标为TP (014m g /L ),TN (2m g /L )以及高锰酸盐指数(2617m g /L ),废水中接种杂藻.制作的多孔混凝土试块经标准养护14d 后放入相应的试验装置中,水体中先后放养螺蛳,植入黄花水龙;试验周期为6周[324].具体试验方案见表1.定期测试水质指标的变化,水质指标依据《水和废水检测分析方法》进行检测[6].图1 多孔混凝土生态综合效应试验装置(单位:cm )表1 多孔混凝土综合生态效应试验方案试验组第2周放养螺蛳/g第4周种植黄花水龙/g多孔混凝土无无螺蛳2多孔混凝土12无螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土12111空白空白水体空白水体2 试验结果与分析211 螺蛳、黄花水龙与多孔混凝土生态适应性 各试验组螺蛳与黄花水龙的生长状况见表2.试验研究表明,螺蛳在多孔混凝土存在的情况下可以生存,而且数量逐渐增多.在黄花水龙存在的情况下,螺蛳的生长更好,这是由于黄花水龙的存在使得水中的杂质减少,这样一个更清澈的水环境有益于螺蛳的呼吸作用,所以在螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土试验组中的螺蛳生物量高于螺蛳2多孔混凝土试验组中螺蛳的生物量.螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土试验组中,黄花水龙生长量增大,原来植物无法附着生长的环境因混凝土的存在使得黄花水龙在其中生长.表2 各组生物量g试验组螺蛳黄花水龙初始量5周后初始量2周后螺蛳2多孔混凝土1235螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土12481111120 试验表明,多孔混凝土在水体中不仅能够富集营养物质使微生物栖息生长在多孔混凝土上[6],而且能够使水生植物(浮游植物如藻类,浮水草本植物如黄花水龙)附着其上生长,以浮游植物为食的水生动物寄居其上.附着生长在多孔混凝土的黄花水龙、杂藻、螺蛳以及微生物形成一个完整的微生态系统(见图2),对水体的净化具有积极的作用.图2 附着生长在多孔混凝土上的黄花水龙、杂藻、螺蛳以及微生物形成的生态系统212 多孔混凝土综合生态系统对水体TP 的去除图3(a )为各试验组水体TP 随时间的变化情况.相对于空白试验组,多孔混凝土、螺蛳2多孔混凝土、螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土试验组中TP 的去除效果较好,水体中TP 持续下降.到第6周时,多孔混凝土试验组中TP 的去除率已达到80%左右.试验表明在水体中,多孔混凝土中的空隙能够给微生物提供生长空间.通过附着在多孔混凝土上的微生物597第5期高建明,等:多孔混凝土综合生态效应的试验研究形成的生物膜能够更好地去除水体中的总磷.螺蛳2多孔混凝土和螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土试验组水体中总磷的去除效果最好.到第6周时,TP 的去除率均达到95%左右.其原因一方面是由于多孔混凝土附着的生物膜对总磷的去除发挥作用;另一方面,螺蛳是刮食性滤水动物,对沉积在多孔混凝土上藻菌垫层具有清除作用,能够消化吸收衰老的单细胞藻类,此外,螺蛳因其连续性呼吸作用,能使流入其进水口的浑水变成清水从出水口排出,对水体中悬浮物(含有营养盐)具有清洁作用(被动过程).另外黄花水龙的生长亦消耗水体中的一定量的磷.2.3 多孔混凝土综合生态系统对水体TN 的去除图3(b )为各试验组水体TN 随时间的变化情况.多孔混凝土试验组水体中TN 的去除效果比空白水体的好,水体中的TN 持续下降,到第6周时,TN 的去除率已达到56%左右.试验表明在水体中,附着在多孔混凝土内外表面的微生物形成的生物膜,能够较好地去除水体中的TN.相对于仅有多孔混凝土的水体,放养螺蛳并有多孔混凝土的水体中TN 的去除效果差一些,甚至有段时间比空白试验组的差.其原因可能是虽然多孔混凝土附着的生物膜对TN 的去除发挥一定的作用,螺蛳通过吞食作用清除了死亡藻类,但在螺蛳自身的新陈代谢过程中,并不需要如此大量的氮,于是在这过程中大量的氮通过排泄进入水中,虽然排泄量相对于吸收的量会少,但是正是这种吞食再排泄的过程,其实起到了一种保护氮不被其他生物利用而可以长期存留在水中的作用,很明显,这样的过程是不利于氮的清除的.螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土生态系统对TN 的去除具有明显的效果.虽然放养螺蛳对水体TN 的去除不利,但植入黄花水龙后水体中TN 得到有效的去除;3周时间内TN 的去除率从2115%(第4周)达到7215%(第6周).相对于螺蛳2多孔混凝土试验组这种效果更明显,表明在螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土生态系统中,黄花水龙的生长对T 2N 的去除作用较大.图3 各试验组中生态系统对水体水质指标的影响214 多孔混凝土综合生态系统对水体高锰酸盐指数的去除 图3(c )为各试验组水体高锰酸盐指数随时间的变化情况.放置多孔混凝土的于水体中的有机质的去除效果比空白水体好很多.附着在多孔混凝土上的微生物的繁殖生长,消耗了水体中大量的有机697东南大学学报(自然科学版) 第38卷物,从而使水体中的高锰酸盐指数下降,到第6周时去除率已达到75%左右.螺蛳2多孔混凝土和螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土试验组中,水中有机物质的含量与多孔混凝土试验组和空白水体组相比更少.螺蛳通过吞食作用吞食掉那些死亡的藻类,将原本悬浮于水中的有机质储存在体内从而减少水体高锰酸盐指数;黄花水龙的生长亦消耗了水体中的有机物.两者共同作用达到更好的净化效果.215 多孔混凝土综合生态系统对水体SS的去除图3(d)为各试验组水体SS变化情况.有多孔混凝土的水对于水体中SS的去除效果比空白水体好很多.由于多孔混凝土空隙的吸附效应,水体中的悬浮物(SS)得到有效去除.而螺蛳2多孔混凝土实验组水中SS较纯多孔混凝土组和空白水体组的更少,螺蛳通过呼吸作用,在进水端将固体颗粒以黏膜聚合的形式将其凝结成团,然后在出水端将其以团块的形式排出,沉积在水底,这样就大大清除了水中的固体颗粒.所以螺蛳2多孔混凝土在净化水质方面表现出更好的效果.比较螺蛳2黄花水龙2多孔混凝土和螺蛳2多孔混凝土2个组的结果,可以看出当黄花水龙存在的情况下悬浮物的清除效果更好,二者同时存在时达到了更好的清除效果.3 多孔混凝土生态系统的净化效率及环境效用 本试验中有选择性地栽培浮水植物防止水体富营养化,使水体保持清澈、透明,从而进一步促进光合作用,改善水体溶氧状态.水生植物对于水质的调控作用并不仅仅表现在其对无机盐的吸收与转化,还包括其增加水生态系统的空间生态位,提高生物多样性,维持水环境稳定平衡的效果[10];试验中亦初步观察到螺水龙共生多孔混凝土系统中出现了大量多种类型的变形虫和草履虫,这些原生动物通过吞噬或滤食作用也能够减少水体中的固体悬浮颗粒.在螺蛳黄花水龙共生的多孔混凝土系统中,螺蛳和黄花水龙的生长得到相互促进的效果.黄花水龙既可漂浮于水面,也可向多孔混凝土孔隙扎根,提高了环境的异质性,为螺蛳等浮游动物创造了新的生境,有利于螺蛳的迁入和繁殖.而食藻螺蛳的繁殖势必减少水中藻类,有效地防止了水华的爆发.另一方面在实验水箱中,营养盐的成分是相对固定的,在此条件下,水龙和杂藻(微蓝藻,小球藻,栅类藻)形成了竞争.水龙的生长消耗了大量的营养盐后,抑制了蓝藻的生长[11].螺蛳黄花水龙共生的多孔混凝土系统是维持水体可持续性物质循环和能量流动的重要手段,此效果在封闭水体中更加明显.此外,多孔混凝土的水生动物和浮水植物的特殊生态位还使其具有无可取代的景观生态效能.多孔混凝土的生态系统改变了传统的混凝土浆砌石护坡构筑的颜色灰暗,视觉效果缺乏生机,给人以粗、硬、冷、暗感觉的情况;附着在多孔混凝土上的水生动植物可以提高水面景观的空间立体感,静中有动,动静结合,给人以无限的遐想.4 多孔混凝土水质净化机理多孔混凝土的净水功能主要来自于其内部的大量的空隙,使其具有良好的透水与透气性能.但多孔混凝土孔隙表面为胶结材料,胶结材料水化后,会释放出大量碱性物质使多孔混凝土孔隙内部pH值高达13左右,从而不利于动植物的附着生长,但随着胶结材料水化程度的提高以及表面的碳化其不利影响将不断减小.目前多孔混凝土净水机理的研究主要有以下几个方面:①物理作用:多孔混凝土的孔隙有一定的过滤和吸附作用;②化学作用:混凝土浸泡在水中都会不断地溶释C a(O H)2,可使污水中的悬浮物质絮凝沉淀,在澄清的同时也降低了水中污染物质的含量;③生态混凝土的多孔结构提供了适于微生物生长的生存环境.多孔混凝土上形成的生物膜中生物种群较多可降解水中的污染物质.多孔混凝土作为水边构筑物材料,其多孔结构为水体中的生物提供了附着生长的空间,为水体生物多样性的增加,生态系统的完善提供了一个基础平台.多孔混凝土表面和内部有大量的细菌栖息繁衍,包括硝化菌、甲烷菌、脱氮菌等好氧性和厌氧性细菌,可以充分发挥生物膜的作用,降解水中的污染物质.水体中高等水生植物可附着生长于多孔混凝土中,高等水生植物能够有效地抑制藻类的生长,防止水体富营养化,增加水生态系统的空间生态位,提高生物多样性.多孔混凝土亦能够为水生动物提供生长巢穴,通过水生动物的吞噬或滤食作用也能够减少水体中的固体悬浮颗粒,净化水质.总之,多孔混凝土上形成的生态系统具有良好水质净化效果.5 结论1)多孔混凝土在水体中不仅能够富集营养物质使微生物栖息生长在多孔混凝土上,而且能够使水生植物(浮游植物如藻类、浮水草本植物如黄花797第5期高建明,等:多孔混凝土综合生态效应的试验研究水龙)附着生长其上,以浮游植物为食的水生动物寄居其上.附着生长在多孔混凝土的黄花水龙、杂藻、螺蛳以及微生物形成一个完整的微生态系统.2)在多孔混凝土上形成的综合效应对水质具有明显的净化效果.在螺蛳黄花水龙多孔混凝土试验组第6周时,TP的去除率均达95%,TN的去除率达7215%,高锰酸盐指数的去除率达85%,SS 的去除率达95%.3)多孔混凝土作为水边构筑物材料,其多孔的结构为水体中的生物提供了附着生长的空间,为水体生物多样性的增加,生态系统的完善提供了一个基础平台,从而具有生态修复和水质净化的效果.本文部分试验在南京大学生命科学院进行,并得到黄成教授的指导,在此表示感谢!参考文献(References)[1]水口裕之,宫岛崇.连续孔隙を持つ ψψ の水质净化机能に及ぼす空隙寸法および空隙率の影响, ψ [J].工学年次论文报告集,1997,19(1):104521050.[2]蒋彬,吕锡武,吴今明,等.生态混凝土护坡在水源保护区生态修复工程中的应用[J].净水技术,2005,24(4):47249.J iang B in,LüX i w u,W u J inm ing,et al.App lication ofeco2concrete dyke p rotection to bio2rem ediati on engi2 neering in w ater source conservation[J].W a ter Purifi2 ca tion Technology,2005,24(4):47249.(in C hinese) [3]新西城男,张日红. ψ ψ の水质污染物质除去特性[J]. ψ 工学年次论文报告集,2000,22(2):121921224.[4]Park S2B,Tia M.A n experi m ental study on the w ater2purification p roperties of porous concrete[J].C em entand C oncrete Resea rch,2004,34(2):1772184.[5]高建明,吉伯海,许国东,等.植生型多孔混凝土砌块的制备及在护坡工程中的应用[J].混凝土与水泥制品,2006,148(1):68270.G ao J ianm ing,J i B ohai,X u G uodong,et al.Productionand app lication of green2grow ing porous concrete[J].C hina C oncrete and C em ent P roduct,2006,148(1):68270.(in C hinese)[6]许国东,高建明,吕锡武.多孔混凝土水质净化性能[J].东南大学学报:自然科学版,2007,37(3):5042 507.X u G uodong,G ao J ianm ing,LüX i w u.The w ater2puri2 fication p roperties of porous concrete[J].J ourna l of Southeast U niversity:N a tura l Science Edition,2007,37(3):5042507.(in C hinese)[7]陈志山,刘选举.生态混凝土净水机理及其应用[J].科学技术与工程,2007,3(4):3712373.C hen Zhishan,L iu X uanju.M echanism and app licationof eco2concrete using for purification[J].Science Tech2 nology and Engineering,2007,3(4):3712373.(in C hi2 nese)[8]伊良波繁雄,富山润,松原仁,等.海洋小动物の栖息を考虑した海岸构筑物材料としての ψψ に关する研究[J]. ψ 工学年次论文报告集,2001,22(2):1872192.[9]玉井元治.まぶし の海中における性质と水质净化の可能性[J]. ψ 论文集,1992,46:8802885.[10]Pokorny J,Kvet J,O ndok J P.Functioning of thep lant com ponent in densely stoked fishponds[J].B ul2letin of Ecology,1990,21(3):44248.[11]施丽丽,刘昕雁,庞璐,等.黄花水龙克藻效应的研究及其野外应用[J].南京大学学报:自然科学版,2006,42(5):4992505.S hi L ili,L iu X inyan,Pang L u,et al.S tudy of aallelo2pathic effects of jussiaea stipulacea ohw i on m icrocys2tis aeruginos a and app lication in field[J].J ourna l ofN anjing U niversity:N a tura l Science Edition,2006,42(5):4992505.(in C hinese)897东南大学学报(自然科学版) 第38卷。
关于多孔水泥混凝土材料的强度性能研究探讨
关于多孔水泥混凝土材料的强度性能研究探讨作者：习雨同来源：《中国房地产业》 2019年第6期【摘要】本文先对多孔水泥混泥土材料进行简析,然后在水灰比、集料级配以及孔隙率等相关基础上,详细分析与阐述多孔水泥混凝土材料的强度性能。
【关键词】多孔水泥;混凝土材料;强度性能在经济社会进步之下,建筑业也获得了理想成绩,这让工程施工中所使用材料不断增多。
混凝土在施工的使用比较广泛,其强度关乎工程质量。
多孔水泥混凝土是水泥、骨料、水以及外加剂配置,不同成分需要按照不同比例来配置。
把这种材料使用在工程施工中,不但能够有效排水,同时还能够降低噪音,降低污染,实现文明施工目标。
因此,对多孔水泥混凝土材料强度性能进行研究有一定现实意义。
1、关于多孔水泥混凝土材料多孔水泥混凝土是由集料、外加剂、水泥等依据相应比例而配置的。
这种材料在配置中,主要是将级配或者是粗集料来制作骨料,其中骨料颗粒之间经过薄层水泥浆体胶结之后构成骨架结构。
在多孔水泥混凝土中没有细料,所以可以构成一定的空隙率,并且有着优质的透水性能。
在很多工程项目的施工中,混凝土材料都被大范围使用,主要是在一些表面层的施工中运用,所以当工程在投入使用之后,混凝土层会承载来自于外在的力量。
在承受外界的重力和压力时,多孔混凝土材料经过骨料和骨料之间的胶结点可以传输外在力。
所以,在工程项目建设过程中,混凝土材料的制作需要结合工程的实际需要,在配置多孔水泥混凝土材料的时候,需要尽量保障多孔水泥混凝土孔隙率,提升多孔水泥混凝土强度,将其使用在工程的施工中,注意增加胶结层面积与厚度,这是其中的重点。
而在使用多孔水泥混凝土材料进行使用之前,要进行配比实验,要能够配置出高性能和高强度的多孔水泥混凝土材料,这样才能够保障工程的施工质量。
2、多孔水泥混凝土材料的强度性能使用在工程中的混凝土材料,在施工之前都必须要进行配比实验,不同的成分占据整个材料多大的比例,这些都要经过实验,进而保障混凝土材料性能,使其能够满足工程施工要求。
多孔混凝土的吸波特性
多孔混凝土的吸波特性多孔混凝土是一种新型混凝土材料，它具有良好的吸波性能和低密度。
有了它，可以有效地减少各种声波的传播。
在飞机、汽车、客车、电力线路、空调系统等行业，多孔混凝土能够有效地消除噪音，有助于减轻环境噪声、节能降耗等目的。
多孔混凝土的吸波性能是由多孔混凝土本身材料结构决定的。
多孔混凝土由一定量的细小的空隙组成，这种结构可以减小声波的折射系数，使得声波被吸收。
此外，多孔混凝土还具有一定的吸音性能，它可以将声波折射成许多次数更小的反射波，这些反射波更容易被吸音材料吸收，从而消除噪音。
多孔混凝土的吸波特性不仅可以消除噪声，而且还有助于改善飞机、汽车及其他设备的绝缘性能。
当这种材料被用作热绝缘时，它不仅可以有效地抑制声波的传播，而且还能够降低温度的损失，使热能的漏失减少，实现节能的目的。
多孔混凝土吸波性能的研究已经取得了一定的成果。
研究表明，在硫酸钠熔渣抗压强度为４０ｋｇｆ／ｃｍ２，大小空隙分别为０．５ｍｍ、０．４５ｍｍ、０．４０ｍｍ、０．３５ｍｍ具有良好的吸波性能。
研究发现，当吸波混凝土的抗压强度在３０ｋｇｆｍｍ２以上时，其吸波性能会得到改善；而优化空隙尺寸和比例，可以进一步提高材料的吸波性能。
除了吸波性能之外，多孔混凝土还具有低密度、良好的抗力学性能和耐酸碱性能。
它可以承受大负荷，并且有着良好的防水性能，是一种优质的建筑材料。
多孔混凝土的优点，使它在电力线路、交通运输、消防系统等行业得到了广泛的应用。
从上述内容来看，多孔混凝土具有良好的吸波性能，而且具有耐久性能、低密度、耐酸碱性能等优点，这些优点可以帮助改善设备的绝缘性能和消除噪音，有助于节能降耗、改善环境噪声等目的。
多孔混凝土有着重要的应用前景，但在其开发和应用过程中，还需要进一步的研究。
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多孔连续型绿化混凝土主要特性研究
一、绿化混凝土概述
绿化混凝土是指能够适应植物生长、可进行植被作业的混凝土及其制品，具有保护环境、改善生态条件、基本保持原有防护作用三大功能。
绿化混凝土可再造自然水环境，增加护砌材料表面透水透气性，提高湿热交换能力，降低护砌材料表面温度，减少城市热岛效应，维护水生态链，增加河流自我净化能力，减少因开采砂石对山林及河道的破坏，减少水泥用量和二氧化碳排放量。
多孔连续型绿化混凝土是绿化混凝土的一种类型，采用随机结构无砂混凝土作为植物生长基体，并在孔隙内充填植物生长所需的物质。
多孔连续型绿化混凝土分为普通多孔连续型绿化混凝土和复合多孔
连续型绿化混凝土两类。
我国研制开发的复合多孔连续型绿化混凝土主要特点是：周边采用高强度混凝土保护框并兼作模具，中间填筑无砂混凝土成型，解决了无砂混凝土生长基的构件化问题；采用普通硅酸盐水泥，打破了日本有关机构提出的应采用低碱性高炉Ｂ、Ｃ型水泥的局限；利用废砖石作为长效肥载体，以缓慢分解、转化氨基酸方式获得缓释肥。
这种绿化混凝土获得“环保型绿化混凝土”的美誉。
二、多孔连续型绿化混凝土特性的研究
多孔连续型绿化混凝土特性研究的基本问题是多孔连续型绿化混凝
土的特定结构、特殊的植物生长环境及相互关系。
１．温度环境问题
温度是植物生长的必要条件之一，因此，研究绿化混凝土的温度变化规律十分重要。
多孔连续型绿化混凝土表层温度与地表温度的变化规律有所不同。
（１）夏季高温问题
多孔连续型绿化混凝土吸收并蓄存太阳辐射热能，表层温度较高，不仅影响花草种子发芽率，而且影响花草生长。
当温度超过一定限度时，很多草会出现热休眠现象。
（２）冬季低温问题
经实验可得，多孔连续型绿化混凝土冬季表层温度高于地表温度。
在季节性寒冷地区，冷季型草的可选择范围十分有限，而多孔连续型绿化混凝土则拓展了植物可选择范围。
２．湿度环境问题
对多孔连续型绿化混凝土保湿能力模拟试验表明：实验２０ｄ后，风干影响深度为１２０～１４０ｍｍ；至３０ｄ时，深度未继续发展。
表层干燥土与底层湿润土之间不是线性变化关系，有较明显的分界线。
因此可认定多孔连续型绿化混凝土的耐干旱能力在２０ｄ以
上。
３．碱性水环境下的肥效问题
孔隙内水环境在初期呈弱碱性，对所施化肥有一定负面影响。
（１）孔隙内碱性主要来源于骨料表面的水泥水化形成的有害碱，骨料本身也具有弱碱性。
铵态氮肥在ｐＨ值大于７．５的碱性水环境下，其有效成分被分解成氨气溢出而失效。
钾盐类肥料在碱性水环境下发
生复分解反应，肥效基本不受影响。
实验证明施加Ｋ２ＳＯ４的环保型绿化混凝土上生长的花草呈富钾状态。
磷酸和钙或铁、铝在孔隙内碱性水环境下形成迟效态，有缓释肥作用；镁及硼、锰、铜等微量元素的有效性降低。
（２）表层客土对逸出氮肥的阻隔、吸收能力。
孔隙内部分铵态氮肥分解为氨气后，会被阻隔并滞留在一定厚度的湿润客土中，为土中所含水分吸收。
实验表明：随覆土厚度、土壤湿度的增加，阻隔吸收氨气的能力也相应增加，表面客土层宜在２０～３０ｍｍ以上。
４．孔隙内保水剂的保水能力
孔隙内充填土中的水分有限，在初期没有形成孔洞间毛细水补给通道，需加入保水剂。
常见各类保水剂称保水率都在数百倍乃至数千倍，但这只能在无离子水状态下实现，在有电解质的水中，保水能力下降。
在孔隙内的水环境中，存在大量ＯＨ－、ＣＯ、ＳＯ、ＰＯ等阴离子，使保水剂保水倍率一般只能达到标称值的２５％～５０％。
实验表明：丙烯酰胺型保水剂的保水倍率保留程度相对较好，而丙烯酰盐型保水剂的剩余保水倍率最大；硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐类对保水剂影响程度较大。
５．多孔连续型绿化混凝土的构造原则
多孔连续型绿化混凝土应满足如下构造要求：
（１）孔隙率
主要决定植物根系的可生长空间。
在骨料粒径为２５～４０ｍｍ时，孔隙率一般为２０％～４０％。
为保证植物生长，孔隙率不宜小于３
０％。
（２）贯通性
随机结构的多孔连续型绿化混凝土孔隙间相互的贯通程度，决定着植物根系的发育扩展及获得养分补给的能力，而贯通性取决于水灰比及灰骨比。
灰骨比大时，贯通性较差；而水灰比大会造成下层淤堵。
可取样目测进行判断。
（３）反滤性
无砂混凝土生长基体有反滤作用。
其保土能力可按下式计算：
Ｄ／ｄ５０＝９～２０
式中：Ｄ为无砂混凝土骨料平均粒径；ｄ５０为被保护土特征粒径。
在被保护土特征粒径小于１ｍｍ时，满足反滤性要求的无砂混凝土孔隙率及贯通性很差，故在铺设厚度较大（一般宜超过３００ｍｍ）时，可采用不同级配的骨料分层浇筑。
反滤要求较高时，宜在底层铺设高纤度（ｄｔｅｘ≥１５）土工布。