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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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透水混凝土矿渣微粉改性试验研究及渗流模拟
Experimental Research and Seepage Simulation of Pervious Concrete with Slag Powder Modification
2017年第11期
透水混凝土;矿渣微粉;渗流;Fluent多孔介质模型
Pervious concrete; Slag powder; Seepage; Fluent porous media model
2017年第11期
1000-4637(2017)11-06-05
范士锦,刘筱玲,陈代果,唐 瑞
西南科技大学土木工程与建筑学院,绵阳621000)

范士锦,刘筱玲,陈代果,唐 瑞

范士锦,刘筱玲,陈代果,等.透水混凝土矿渣微粉改性试验研究及渗流模拟[J].混凝土与水泥制品,2017(11):6-9+15.

FAN S J, LIU X L, CHEN D G,et al.Experimental Research and Seepage Simulation of Pervious Concrete with Slag Powder Modification[J].China Concrete and Cement Products,2017(11):6-9+15.

浏览量:
1000
摘  要:通过对水灰比为0.3、骨料粒径分别为3~5mm与5~10mm的透水混凝土进行试验研究,得出了在14%、17%、20%以及16%、18%、20%目标孔隙率下的渗透系数及抗压强度,满足CJJ/T135—2009《透水水泥混凝土路面技术规程》与CJJ/T253—2016《再生骨料透水混凝土应用技术规程》抗压强度要求的临界目标孔隙率的值分别为14%与16%。并在此基础上进行矿渣微粉改性研究以及基于Fluent多孔介质模型的渗流模拟研究。结果表明,矿渣微粉等效替代7.5%的水泥时,具有最优的抗压强度;将渗透系数转化为黏性阻力系数,采用Fluent多孔介质模型进行渗流计算是合理的。Abstract:Whenthewatercementratiois0.3,theperviousconcretewithaggregatesizeof3~5mmand5~10mmisstudied,thepermeabilitycoefficientandcompressivestrengthatthetargetporosityof14%,17%,20%and16%,18%and20% areobtained.Whenthetargetporosityvaluesis14%and16%,compressionstrengthoftheperviousconcretecanmeettherequirementsof CJJ/T135—2009TechnicalSpecificationforPerviousConcretePavementandCJJ/T253—2016TechnicalSpecificationforApplicationofRecycledAggregatePerviousConcrete.Onthisbasis,theslagpowdermodificationandseepagesimulationbasedonFluentporousmediummodelareresearched.Whentheamountofslagequivalentcementis7.5%,theslaghasthebestcompressivestrength.ItisreasonabletouseFluentporousmediamodeltocalculateseepage.
英文名 : Experimental Research and Seepage Simulation of Pervious Concrete with Slag Powder Modification
刊期 : 2017年第11期
关键词 : 透水混凝土;矿渣微粉;渗流;Fluent多孔介质模型
Key words : Pervious concrete; Slag powder; Seepage; Fluent porous media model
刊期 : 2017年第11期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2017)11-06-05
基金项目 :
作者 : 范士锦,刘筱玲,陈代果,唐 瑞
单位 : 西南科技大学土木工程与建筑学院,绵阳621000)

范士锦,刘筱玲,陈代果,唐 瑞

范士锦,刘筱玲,陈代果,等.透水混凝土矿渣微粉改性试验研究及渗流模拟[J].混凝土与水泥制品,2017(11):6-9+15.

FAN S J, LIU X L, CHEN D G,et al.Experimental Research and Seepage Simulation of Pervious Concrete with Slag Powder Modification[J].China Concrete and Cement Products,2017(11):6-9+15.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:通过对水灰比为0.3、骨料粒径分别为35mm与510mm的透水混凝土进行试验研究,得出了在14%、17%、20%以及16%、18%、20%目标孔隙率下的渗透系数及抗压强度,满足CJJ/T 135—2009《透水水泥混凝土路面技术规程》与CJJ/T 253—2016《再生骨料透水混凝土应用技术规程》抗压强度要求的临界目标孔隙率的值分别为14%与16%。并在此基础上进行矿渣微粉改性研究以及基于Fluent多孔介质模型的渗流模拟研究。结果表明,矿渣微粉等效替代7.5%的水泥时,具有最优的抗压强度;将渗透系数转化为黏性阻力系数,采用Fluent多孔介质模型进行渗流计算是合理的。

Abstract:When the water cement ratio is 0.3, the pervious concrete with aggregate size of 3~5mm and 5~10mm is studied, the permeability coefficient and compressive strength at the target porosity of 14%, 17%, 20% and 16%, 18% and 20%  are obtained. When the target porosity values is 14% and 16% , compression strength of the pervious concrete can meet the requirements of  CJJ/T 135—2009 Technical Specification for Pervious Concrete Pavement and CJJ/T 253—2016 Technical Specification for Application of Recycled Aggregate Pervious Concrete. On this basis, the slag powder modification and seepage simulation based on Fluent porous medium model are researched. When the amount of slag equivalent cement is 7.5%, the slag has the best compressive strength. It is reasonable to use Fluent porous media model to calculate seepage.


关键词:
透水混凝土;矿渣微粉;渗流;Fluent多孔介质模型
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(1)3~5mm粒径透水混凝土在孔隙率为14%,5~10mm粒径透水混凝土在孔隙率为16%,矿渣微粉掺量均为7.5%时,满足抗压强度为20MPa、抗折强度为2.5MPa的要求。采用内掺法进行矿渣微粉的添加对透水混凝土渗透性能影响不大,对透水混凝土的抗压强度有小幅度提升,但代替水泥在一定程度上起到了节能减排的作用。
(2)采用3~5mm粒径透水混凝土为上面层结构,5~10mm粒径透水混凝土为下面层结构,满足渗透系数大于1mm/s的要求,并且满足上面层渗透系数不宜大于下面层渗透系数的要求。
(3)渗透系数与骨料粒径呈现出正比关系,与孔隙率呈现出正比关系,与黏性阻力系数呈现反比关系。采黏性阻力系数作为变量,利用fluent多孔介质模型进行饱和渗流计算的方法是合理的。
(4)3~5mm骨料粒径透水混凝土的目标孔隙率与抗压强度以及渗透系数的函数拟合关系式分别为:抗压强度f(p)=73.91p2-95.52p+31.93;渗透系数g(p)=44.55p2+13.09p。5~10mm骨料粒径的透水混凝土的目标孔隙率与抗压强度以及渗透系数的函数拟合关系式分别为:抗压强度f(p)=121.43p2-119.81p+36.49;渗透系数g(p)=46.91p2+16.73p。
[1] 张朝辉,王沁芳,杨江金,等.透水混凝土配合比研究与设计[J].混凝土,2008(3):120-122.
[2] 孟宏睿,徐建国,陈丽红,等.无砂透水混凝土的试验研究[J].混凝土与水泥制品,2004(2):43-44.
[3] 张金花,高建明,翁智财,等.聚合物对透水混凝土性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2006(1):13-15.
[4] 张跃荣.多孔砖渗流特性实验与模拟研究[D].天津:河北工业大学,2014.
 

范士锦,刘筱玲,陈代果,.透水混凝土矿渣微粉改性试验研究及渗流模拟[J].混凝土与水泥制品,2017(11):6-9+15.

FAN S J, LIU X L, CHEN D G,et al.Experimental Research and Seepage Simulation of Pervious Concrete with Slag Powder Modification[J].China Concrete and Cement Products,2017(11):6-9+15.

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