摘要
低碳、低碱度是植生混凝土绿色发展的基本要求。因此，研发低碱胶凝材料代替硅酸盐水泥制备透水性植生混凝土，最大限度地降低硅酸盐熟料水泥用量,符合国家“双碳”战略，对促进生态水利发展和无废城市建设具有重要的意义。超硫酸盐水泥中仅含有约5％的硅酸盐水泥，属于水硬性胶凝材料范畴，具有碱度低、耐水等特性，适用于制备植生材料。但是，现有超硫酸盐水泥基透水性植生混凝土，孔隙率为25％～30％,强度尚难以达到C10以上要求。论文针对提升超硫酸盐水泥植生混凝土性能，开展了系统的试验研究和理论分析，主要研究内容和结果如下: (1)开展了超硫酸盐水泥组分优化和水化机理分析。根据正交试验结果，当矿渣微粉、硬石膏、P.Ⅱ42.5级硅酸盐水泥、激发剂的质量比为70～75∶13～15∶4～6∶4～6时，超硫酸盐水泥强度等级可达52.5R级;超硫酸盐水泥的主要水化产物为钙矾石和C-S-H;超硫酸盐水泥的力学性能主要决定于水化产物组成和含量，并且与水泥石无害孔的孔隙率呈线性关系。 (2)制备了超硫酸盐水泥透水混凝土，评价了超硫酸盐水泥透水混凝土的物理力学性能和耐久性。研究发现:水胶比和孔隙率是影响透水混凝土强度的主要因素，采用0.30的水胶比、18％浆体体积率和20mm-30mm骨料时，透水混凝土28d抗压强度大于15MPa,连通孔隙率达到27％，pH值为8.91,软化系数0.93,25次冻融循环质量损失率0.4％,满足植生工程要求。 (3)采用上置式种植方式，研究了超硫酸盐水泥透水混凝土对紫花苜蓿、高羊茅、马尼拉、碱茅草生长的影响。研究发现:在广西气候条件下，4种植物均能于3d～7d出芽且根系可穿透植生混凝土孔隙到达下层土壤营养区;紫花苜蓿和高羊茅的30d出芽率分别达到96.2％和95.4％;生长周期内植被覆盖率超95％,植株25d可达到预期生长高度。 超硫酸盐水泥植生混凝土性能优良，成本低廉，目标植物在超硫酸盐水泥植生混凝土中长趋良好，表明超硫酸盐水泥是具有潜在应用前景的低碳植生材料。
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