模拟仿生结构提高透水砖耐磨性的研究

摘要

以透水砖为研究对象,模拟耐磨性强的仿生结构,构建软硬梯度结构和缓冲空穴结构,提高透水路面砖的面层耐磨性。使用Image-Pro Plus软件分析磨损面空穴结构比例,控制胶砂比改变空穴结构数量,当胶砂比为0.22时,耐磨性最佳。对比不同粒径和不同强度的骨料对透水砖面层耐磨性的影响,发现粒径对面层耐磨性影响有限,提高骨料强度可以有效提高面层耐磨性。通过替代部分骨料和增韧胶凝材料来构造软硬相间的梯度材料,在环氧树脂胶凝材料中添加3%纳米SiO2的条件下,用6%橡胶颗粒替代骨料能够大幅提高耐磨性。综上结果,模拟仿生结构透水砖较水泥基透水砖面层耐磨性提高43%。