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基于海绵城市的透水混凝土面层及水泥稳定碎石基层的路用性能和净水特性研究
| 论文题名： | 基于海绵城市的透水混凝土面层及水泥稳定碎石基层的路用性能和净水特性研究 |
| 关键词： | 海绵城市;道路工程;透水水泥混凝土面层;透水水泥稳定碎石基层;路用性能 |
| 摘要： | 水资源是人类社会存在和发展的必要条件之一，随着我国经济建设步伐的不断加快，城镇化进程不断推进，大面积的自然地面变成了不透水路面，引发了一系列城市环境问题:暴雨内涝灾害频发，地下水源匮乏，径流雨水污染严重……通过铺筑透水路面来建设海绵城市，可以使雨水下渗，减轻洪涝灾害，补充地下水资源;还可以净化雨水，减轻水污染。因此，本文针对透水水泥混凝土面层和透水水泥稳定碎石基层进行配合比设计，并进行路用性能和净水特性的研究，主要研究内容及成果如下: 1、通过正交试验法设计配合比，水泥裹石法搅拌混合料，插捣法成型试件，对透水水泥混凝土面层进行配合比设计。试验结果表明:M4、M5、M7号配合比均能满足设计要求，可作为透水水泥混凝土推荐配合比。通过击实试验确定基层最佳含水率，静压法成型试件，并依据有关流程进行透水水泥稳定碎石基层的配合比设计。试验结果表明:J5-8号配合比能满足设计要求，可作为透水水泥稳定碎石的最佳配合比。 2、采用三因素三水平的正交试验设计方法研究了透水水泥混凝土面层路用性能及其影响因素。试验结果表明:透水水泥混凝土的强度和透水系数受各因素的影响程度为设计空隙率＞级配＞水胶比，设计空隙率的增加会降低强度，提高透水系数，且其抗滑性能均满足规范要求。通过理论计算和试验相结合的办法来测定透水水泥混凝土的有效空隙率P1和理论空隙率P2，它们同设计空隙率三者之间呈现出良好的线性相关关系;空隙率同强度呈线性负相关关系，同透水系数呈指数正相关关系，能直观反映强度和透水系数的大小。 3、针对透水水泥稳定碎石基层的路用性能及影响因素进行了研究。试验结果表明:骨架嵌挤结构越好、水泥胶结料强度越高、水泥用量越多，其抗压强度和抗压回弹模量就越高，且二者呈线性正相关关系;水泥剂量的增加会显著降低试件透水系数;有效空隙率同透水系数呈指数正相关关系，能较为直观反映试件透水系数的大小。 4、采用自制污染径流雨水模拟降水过程，对透水水泥混凝土面层和透水水泥稳定碎石基层的净水特性进行了研究。试验结果表明:二者均能中和径流雨水部分酸性，提升pH值;其对各污染物去除率的大小顺序为TP＞TSS＞TOC;设计空隙率同各污染物质去除率之间存在着良好的线性正相关关系;透水水泥路面的净水效果要优于透水沥青路面，路面结构组合层的净水效果较两种单层结构有一定幅度的提高。 |
| 作者： | 秦新 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 凌天清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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