陶粒透水混凝土的制备与研究_开题报告

1.1.研究背景

随着我国经济的发展和城市建设步伐的加快,现代城市的地表逐步被建筑物和混凝土路面覆盖,便捷的交通设施、平整铺设的道路给人们的出行带来了方便,但这些不透水的路面也给城市的生态环境带来诸多负面影响,由于混凝土铺筑的路面缺乏透水性和透气性,雨水不能渗入地下,致使地表植物由于严重缺水而难以正常生长;透气的路面很难与空气进行热量、水分的交换,缺乏对城市地表温度、湿度的调节能力,产生热岛现象。此外,不透水的道路表面容易积水,降低道路的舒适性和安全性,当短时间内集中降雨时,雨水只能通过下水设施排入河流,大大加重了排水设施的负担。联合国环境计划署针对上述危机而提出并制定了《人类环境宣言》和《生物多样性公约》等生态保护法规而采用透水性材料(混凝上或砖)来铺筑各种路面可以解决以上存在的问题。当集中降雨时能减轻城市排水设施的负担,防止河流泛滥和水体污染。

陶粒是由粘土、泥岩、页岩、煤研石、粉煤灰等为主要原料,经加工制粒、或粉磨成球,烧胀而成的一种人造轻集料。它是一种外部为铁褐色、棕红色坚硬外壳,表面有一层隔水保气的釉层,内部铅灰、灰黑色具微孔多孔结构的陶质粒状材料。陶粒在污水处理方面,应用非常广泛。除了广泛应用于滤池方面,还应用于有发展潜力的生物膜载体上。陶粒用作无土栽培基质,保水排水、透气性能良好、安全卫生、干净整洁、管理方便、本身无异味,形体别致、保肥能力适中、化学性质稳定、很少滋生虫卵和病原物、也不释放有害物质等显著优点,适合于家庭、饭店、宾馆及公共场所等装饰花卉的无土栽培。与普通的骨料相比，陶粒具有密度小、质量轻、导热系数低、良好的隔热保温性能。制备的陶粒透水混凝土主要用于边坡护砌以及农田的沟渠护砌所以对强度要求较小，这使得陶粒得到应用。此外，陶粒具有一定的过滤作用，经有关方面的研究，陶粒对含有锌、磷的污水具有良好的过滤作用，这显得陶粒透水混凝土用于农田沟渠护砌材料更有意义，过滤了含有磷的水有益于农田的保护和农作物的生长。

1.2．国内研究现状

近几年，在国内一些科研院所、大学开展了一些透水混凝土的研究工作。中国建筑材料科学研究院在原国家建筑材料工业局的资助下，与1993年开始进行《透水混凝土与透水性混凝土路面砖的研究》，1995年开始在试点工程中应用，得到用户好评。1998年通过部级鉴定(建材鉴字[1998]第27号)，专家委员会一致认为“透水混凝土路面的技术性能达到国际先进水平”。目前已在北京、上海、山东、山西等地推广应用，受到市政工程设计与建设部门的青睐。虽然在一线城市应用相对较多，但二三线城市还未得到真正的推广。

中国建筑材料科学研究院水泥新材所王武祥对透水混凝土砖作了较多的研究，取得了一定的成果。他对透水砖的透水机理、种类、强度和透水性及经济效率进行了研究和分析。他对透水砖的透水机理、种类、强度和透水性及经济效率进行了研究和分析。其透水混凝土的抗压强度为5～20MPa，抗折强度为1～4MPa，孔隙率5％～30％，透水系数为1.0～15.Omm／s。

    清华大学杨静，蒋国梁采用小粒径骨料，矿物细掺料和有机增强剂等方法，提高透水混凝土道路材料的强度，研制出了力学性能符合国家建材行业标准要求，同时具有良好透水性的混凝土道路材料。采用矿物细掺量，并配合使用高效减水剂，制得的路面砖抗压强度可以达到35MPa以上；利用有机增强材料，使透水混凝土材料的抗压强度达到40MPa以上。

  国家建设部2004年提出《国家生态圃林城市标准》，明确规定城市建成区道路广场用地中透水面积的比重应大于50％，城市热岛效应程度(℃)小于2.5。北京奥林匹克森林公园采用透水混凝铺设，面积有100800㎡，可蓄水10000m3，相当于10台水泵的排水遣。

1.3．国外研究现状

由于透水混凝土路面材料具有以上诸多生态方面的优良特点欧美，透水混凝土在美国从上世纪七、八十年代就开始研究和应用，不少国家都在大量推广，如德国预期要在短期内将90%的道路改造成透水混凝土，改变过去破坏城市生态的地面铺设，使透水混凝土路面取决得广泛的社会效益。日本等一些发达国家开始研究开发透水混凝土路面材料并将其应用于广场，步行街，道路两侧和中央隔离带公园内道路及停车场等。

日本早的20世纪90年代就开始对，透水混凝土上车路面进行实验，测试在竣工通车后的一条透水混凝土路面，经过三个月的使用后对其路面的透水性路面磨损度，路面表观温度及到音量都一一进行了测试与评价，数据结果表明，这种路面有利于天然雨水还原地下水，同时能够通过空隙间的热量传导来降低，路面温度以及空隙的减音作用，来降低汽车产生的噪音。在美国同样有对，透水混凝土做过类似实验，在佛罗理达洲，犹他洲，墨西哥洲都有无细集料混凝土路面，广泛应用于停车区路段，上车主路，并收到，很好的环境效益。在法国，全国将近一半比例以上的网球场，羽毛球场等是透水混凝土修建的。另外，法国还将透水混凝土，用于护坡绿化带对，河道两岸的生态环境创造良好的生态环境 。

2．^范文提纲

2.1.研究意义

2.1.1.项目创新特色概述

2.1.2.项目应用前景

2.2.研究的技术目标和研究的主要内容

2.2.1.技术目标

2.2.2.主要内容

2.3.研究方法和技术路线

2.3.1.研究方法

2.3.1.1.按照有关规范测出陶粒用作实验所需的物理性能

2.3.1.2.用体积法计算出陶粒透水混凝土的配合比

2.3.1.3.按照规范要求使用有关仪器测出陶粒透水混凝土的基本力学性能

2.3.2.技术路线

2.4.试验方案

2.4.1.试验原材料

2.4.2.试块制备

2.4.3.相关性能测试

2.4.3.1.力学性能测试

2.4.3.2.透水性能测试

2.5.试验结果分析

2.5.1.抗压强度

2.5.2.有效孔隙率

2.6.结论

3.参考文献：

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