土工布與生態(tài)混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)試驗研究開題報告(已修改)
2025-06-08 16:05 本頁面
【正文】 華北水利水電學(xué)院碩士研究生學(xué)位論文 開 題 報 告 學(xué) 號： 20xx10314138 姓 名： 馬榮佳 專 業(yè)： 結(jié)構(gòu) 工程 研究方向： 土 工布與生態(tài)混凝土 復(fù)合 結(jié)構(gòu)試驗研究 導(dǎo)師姓名： 邢 振 賢 填表日期： 20xx112 緒論 1． 1 選題的理論意義和實用價值 在水利護(hù)岸工程建設(shè)中，大多采用混凝土來硬化岸坡，保護(hù) 堤防 安全。 然而這種方式卻是以自然環(huán)境的破壞和惡化為代價的。因為在河道兩岸用混凝土砌成的大面積剛性護(hù)砌面上，寸草不生一片荒蕪，自然生態(tài)環(huán)境惡化。 如今，世界各國對生態(tài)環(huán)境都日益重視，我國政府也不例外。 20xx 年 10月，中共十七屆五中全會通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃的建議》提出：加快建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會，提高生態(tài)文明水平。再次告誡全黨，面對日趨強化的資源環(huán)境約束，必須增強危機意識，樹立綠色低碳發(fā)展理念，以節(jié)能減排為重點，健全激勵和約束機制，加快構(gòu)建資源節(jié)約、環(huán)境友好的生產(chǎn)方式和消費模 式，增強可持續(xù)發(fā)展能力。加強生態(tài)保護(hù)和防災(zāi)減災(zāi)體系建設(shè)，加強水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)大江大河支流、湖泊和中小河流治理，增強城鄉(xiāng)防洪能力。 20xx 年中央 1 號文件“中共中央、國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定”提出，加快中小流域治理和小型水庫除險加固，繼續(xù)推進(jìn)主要河道整治和 堤防 建設(shè)，搞好水土保持和水生態(tài)保護(hù)，采取坡耕地整治、造林綠化、生態(tài)修復(fù)等措施，大力開展生態(tài)清潔型小流域治理。 由此可見，順應(yīng)時代要求，發(fā)展可植被混凝土，尋求與自然的和諧發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)前混凝土科學(xué)發(fā)展的主要方向之一。 無砂大孔混凝土，強度不高，一 般不超過 15MPa，但它有較大的孔洞。正是由于這些孔洞的存在，為無砂大孔混凝土生態(tài)化創(chuàng)造了條件。該項目研究的目的，就是將無砂大孔混凝土用到水利護(hù)坡工程建設(shè)中，在它的表面上種植草木植被，加上后期在混凝土表面自然生長的野生鄉(xiāng)土植物，就可以使混凝土綠化。這樣不僅可以解決護(hù)坡防沖刷問題，還可以使護(hù)坡得到綠化，減少熱島效應(yīng)，把混凝土的硬化與綠化完美地結(jié)合起來，使混凝土與自然生態(tài)和諧相處，建成生態(tài)友好型混凝土。 1994 年日本混凝土工學(xué)協(xié)會設(shè)立了“生態(tài)混凝土研究委員會”，在生態(tài)材料概念的基 礎(chǔ)上，提出了生態(tài)混凝土概念。所謂生態(tài)混凝土即能夠適應(yīng)生物生長、 對調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境美觀、實現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極作用的混凝土材料。植被混凝土是以無砂大孔混凝土為基礎(chǔ)，通過在無砂大孔混凝土內(nèi)部的孔隙加入各種有機、無機的養(yǎng)料來為植物提供營養(yǎng)，并且加入各種添加劑來改善混凝土內(nèi)部性質(zhì)，使得混凝土內(nèi)部的環(huán)境更適合植物生長，另外還在混凝土表面鋪了一層混有種子的客土，提供種子早期的營養(yǎng)。日本的前田先端技術(shù)研究所在20xx 年發(fā)布了關(guān)于護(hù)岸用植被混凝土的專利公報。 近年來國內(nèi)相關(guān)研究機構(gòu)對植被混凝土開展了系列研究，取 得了一些成果。吉林省水利科學(xué)院、水土保持研究院、水利實業(yè)公司等研究單位于 1998 年開始，根據(jù)水利防護(hù)工程的特點，提出了復(fù)合隨機多孔型綠化混凝土結(jié)構(gòu)。其特點是：周邊采用高強度混凝土保護(hù)框并兼作磨具、中間填筑無砂混凝土一體成型，解決了隨機多孔型綠化混凝土生長基的實用構(gòu)件化、邊緣強度低、有效綠化面積小等問題。天津市水利科學(xué)研究所以植被生物學(xué)特性、生長發(fā)育規(guī)律為之指導(dǎo)，以無砂大孔混凝土理論為基礎(chǔ)，為解決河道整治中傳統(tǒng)片面地追求河岸的硬化覆蓋、忽略河流的資源功能和生態(tài)功能、破壞自然河流生態(tài)鏈的矛盾，推動傳統(tǒng)水利向環(huán)境 水利和大都市水利的轉(zhuǎn)變，于 20xx 年 2 月開始進(jìn)行“環(huán)保型綠色植被無砂混凝土”的研究，通過對無砂大孔混凝土進(jìn)行改性研究，在混凝土內(nèi)部創(chuàng)造出適合植物生長的環(huán)境，解決混凝土色彩單調(diào)、污染環(huán)境的缺憾。水利部西北水利科學(xué)研究所的李學(xué)軍、王明祥曾對無砂大孔混凝土的配合比設(shè)計、施工工藝和性能進(jìn)行了試驗研究，提出了無砂混凝土反濾排水管的最佳配比，為無砂混凝土在水工建筑物中做反濾孔，排水暗管和減壓水井管的過濾器等的推廣提供了理論依據(jù)。昆明理工大學(xué)電力學(xué)院的付貴海、張林洪、王蘇打采用正交試驗方法對無砂混凝土進(jìn)行了抗壓強度、滲透 試驗研究并測定無砂混凝土的孔隙率和有效孔隙率，討論了無砂混凝土滲透系數(shù)的計算公式，分析影響無砂混凝土強度和滲透性的因素，提出了無砂混凝土應(yīng)用的推薦配合比。 研究內(nèi)容 綜上所述 ，為了 達(dá)到實現(xiàn)人類與自然和諧共處的目標(biāo)， 首先 人類 必須 試驗出能使 生態(tài)作物在其上生長的 無砂大孔 混凝土。而早在項目前期，在邢老師的指導(dǎo)和帶領(lǐng)下，我們不僅已經(jīng)配制出符合這種要求的無砂大孔混凝土，而且對其力學(xué) 性能 、 植生性 與 適應(yīng)植被作業(yè)的能力 都 進(jìn)行了 比較深入的研究。所以此次試驗我們 將 把主要精 力放在以下 試驗 的 研究上， 即如何解決 置于 護(hù)坡上的無砂大 孔混凝土出現(xiàn)的管涌和流土現(xiàn)象，同時還能 讓 護(hù)坡 綠樹成蔭， 生機盎然。 原材料 (1)水泥 本試驗 采用 一 種 普通 硅酸鹽水泥，強度等級 為 。需要 在試驗過程中測定和計算出 水泥細(xì)度、水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、 水泥凈漿凝結(jié)時間 、 水泥的安定性 、 水泥的膠砂強度 ，以總結(jié) 水泥的技術(shù)性能指標(biāo)數(shù)據(jù) 。 (2)粗骨料 本試驗采用卵石和碎石兩種粗骨料。由于卵石含泥量比較大，使用前要先用水沖洗，晾曬之后進(jìn)行過篩分級。每種粗骨料分成 5～ 16mm 和 10～ 20mm 兩種級配進(jìn)行試驗。 需要在試驗過程中測定和 計算出粗骨料的 表觀密度 、 堆積密度 、堆積密度 、 含泥量 、壓碎值，以總結(jié)粗骨料 的技術(shù)性能指標(biāo)數(shù)據(jù) 。 (3)試驗用水 本試驗所用的混凝土拌合與養(yǎng)護(hù)用水均為鄭州市自來水。 (1)無砂大孔混凝土的拌合 (2)無砂大孔混凝土的養(yǎng)護(hù) 由于無砂大孔混凝土內(nèi)部存在著大量的孔洞，易失水，干燥快，所以保濕和養(yǎng)護(hù)非常重要，尤其是早期養(yǎng)護(hù)。要注意避免混凝土中水分大量蒸發(fā)，必要時可采用塑料膜及時覆蓋，以保證混凝土的濕度和水泥的充分水化，提高混凝土的強度。要注意灑水養(yǎng)護(hù)，每
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