混杂纤维增强超高性能透水混凝土的弯曲性能研究

超高性能透水混凝土(UHPPC)是海绵城市建设过程中不可或缺的重载道路铺装材料,但韧性不足是UHPPC重载铺装易于开裂的主要原因。本文通过引入碳酸钙晶须、聚乙烯醇(PVA)纤维和聚乙烯(PE)纤维,制备了新型混杂纤维增强UHPPC材料,研究了其抗压强度、透水能力和弯曲性能。研究发现,添加PVA纤维或PE纤维均能够提高UHPPC的抗压强度、抗弯强度和极限挠度,且PVA纤维的提升效果优于PE纤维。与单掺PVA纤维或PE纤维相比,混杂使用碳酸钙晶须则进一步地提高了UHPPC的抗压强度、抗弯强度和极限挠度,与PE纤维与碳酸钙晶须混杂相比,PVA纤维混杂碳酸钙晶须对UHPPC抗压强度、抗弯强度、极限挠度和裂缝开展模式的改善效果最佳。但是,添加PVA纤维或PE纤维均降低了UHPPC的透水系数,而引入碳酸钙晶须则进一步加剧了透水系数的降低效果,尤其是混杂使用PVA纤维和碳酸钙晶须,UHPPC透水系数的下降最为明显,但依然达到了1.05 mm/s,满足工程使用要求。

氧化石墨烯超高性能透水混凝土对Pb(Ⅱ)的吸附性能

透水混凝土对水体重金属离子的吸附功能受到了越来越多的关注,但是自身力学性能不足以及吸附效率偏低是限制其在更广泛地使用场景中发挥力学和环保功能的主要瓶颈。通过引入氧化石墨烯(GO),制备了GO超高性能透水混凝土材料,研究了其对水溶液中二价铅离子(Pb^(2+))的吸附性能。研究发现,GO超高性能透水混凝土在保证优异力学性能和透水能力的同时,能够对溶液中的Pb^(2+)具有95%以上的去除率。溶液pH值对GO超高性能透水混凝土的吸附性能具有显著影响,当pH值=4时其吸附效果最佳。GO超高性能透水混凝土的吸附量随溶液中Pb^(2+)的浓度的提高而增大,但吸附率呈现先增后减的趋势,当Pb^(2+)的初始浓度为50 mg/L时吸附率达到峰值。通过参数拟合分析发现,GO超高性能透水混凝土对溶液中Pb^(2+)的吸附过程与Freundlich模型较为符合,可以采用Freundlich模型描述GO超高性能透水混凝土对Pb^(2+)的吸附等温线。