掺废橡胶粉页岩陶粒混凝土的受压性能
废橡胶粉混凝土力学及抗冲耐磨性能试验研究
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ８， ４， ６， ８ｍｅ ｈｐ ｗｅｅ ｕ ｂ ｍ ｗｅｅｃ ｏ ｅ ｎ ｔｅｔｓ Ｖａｉｕ ｅｃ ｎａ ｅ ｆ ｕ ｂ ｒ， ％ ， ％ ，％ ，２ ， ５ ，ｙ ｗｅｇ ｔｏ ｔａ ｔ １ １ ２ ｓ ｏ ｒｄ ｒｂ ｅ ｒ ｈ ｓ ｎｉ ｈ ｅ ｔ． ｒｏ ｓｐ ｒ ｅ ｔｇ ｓｏ ｒ ｂ ｅ ３ ｓ ６ ９ １％ １％ ｂ ｉｈ ｆ
Ｌ／Ｇｕ ｎ ｙｕ ａ ｇ－
（ ｏｌｇ ｆ ｔ Ｒ ｓｕ ｃ ｄＡ ｃ ｉ ｃ ｒｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｃ ｌ ｅｏ Ｗａｅ ｅ ｏ ｒｅ ｎ ｒｈ ｔ ｔ ａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ，Ｎｏ ｈ ｓ Ａ ＆ ＦＵｎｖ ｒｉ ，Ｙａ ｇｉ ｇ７ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ｅ ｒ ａ ｅｕ ｉ ｔ ｒ ｗｅｔ ｉｅｓ ｙ ｔ ｎ ｌ １ １０ ｎ ｈｎ ）
用量 的硅粉混凝土相比 ， 冲耐磨强度提高 ２倍 。 抗 关键词 ： 橡胶粉 ；混凝土 ；力学性能 ；抗 冲耐磨 中图分类号 ： Ｔ ４ １ Ｖ３． ９ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １０ — ５０ ２０ ）２ ０ ８ — ３ ０ ２ ３ ５ （０ ８０ — ０ ７ ０
Ｅｘ ｐｅｒｍ ｅｎ ｍ ｅ ｈａ ｃ ｏｐｅ ｔｅｓａ ｉ ｔｏｎ ｃ ｎｉａｌ ｐｒ ｒｉ ｎｄ ｂｒ ｉ ｅ ｉｔ ａ ａｓｏｎ ｒ ｓｓ ａｎｃ ｗ ｅｒ ｄ ｕ ｅｏｆｐｏ ｅ ｒ ｂｂｅ ｏｎｃ ｅ ｅ ｒｃ ｒｔ
径 和掺量对混凝土力学性能的影响， 同时选取 ８ ｌ 、６目的橡 胶粉掺人 混凝 土进行抗 冲耐磨试验。 验发现 ， 土强度 、 试 混凝 弹性模量随橡胶 粉 粒径 的减小和掺量的增加而降低 ； 橡胶粉 的掺人可提高混凝 土的抗 冲耐磨性能 ， 在掺量一定 的前提下 ， 冲耐磨 强度提 高 ３ ， 抗 倍 与同水 泥
废弃橡胶再生混凝土性能及改性方法分析
废弃橡胶再生混凝土性能及改性方法分析摘要：目前我国废旧橡胶年产量全球第一，但其资源化利用率非常低，已造成了严重的“黑色污染”。
在废橡胶循环利用方法中，将橡胶作为骨料掺入混凝土日益引起人们的关注。
废旧橡胶在混凝土中的使用不但能改善混凝土耗能特性，同时又能解决大量废旧橡胶的回收利用问题，是一种富有发展前景的环保技术。
本文基于国内外针已报导的试验研究，对橡胶混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、抗冲击、抗冻性、抗渗性、抗冲磨性及碳化性能等方面进行了分析，并对现有橡胶混凝土的改性处理方法进行了系统的评述，拟为实际工程中应用橡胶混凝土提供参考和依据。
关键词：废旧橡胶，混凝土，骨料，力学性能，耐久性，改性1．前言中国是一个资源消耗大国，每年都产生大量的固体废弃物，废旧橡胶的“黑色污染”急剧增加。
目前我国废旧轮胎每年产超千万吨，产量全球第一，数据显示到2020年我国废旧轮胎产量将达2000万吨。
这样大规模的废旧轮胎将会造成固体废弃物环保问题，变废为宝刻不容缓。
然而，目前我国废旧轮胎回收利用率很低。
由于废旧橡胶不易降解，填埋后对环境的污染较大，焚烧也会带来大气污染，如何处理日益增加的废旧橡胶已经成为一个严重的环境问题，同时，如果不能够合理的利用，也会造成一种有效能源的浪费。
目前，利用废旧橡胶作为骨料来制备混凝土是应用较广的再生技术之一，不仅可以把废弃轮胎作为资源重新利用，又可以降低建筑成本，有利于社会经济的可持续性发展，是环保建筑材料领域的一个研究热点。
然而，橡胶再生混凝土存在诸多的缺点，如孔隙率大，吸水率较大，抗压强度相对较低等，因此，开展橡胶再生混凝土的改性处理研究，有效循环利用废弃橡胶生成高性能混凝土，提高其力学性能和耐久性能，具有重要的科学研究意义和工程应用价值。
2.橡胶混凝土的力学性能2.1抗压强度和弹性模量现有许多研究已经表明，橡胶的掺入对混凝土的抗压强度和弹性模量有显著影响[1]。
Zheng等人[2]用两种不同粒径 (20目和60目）的橡胶粉末，分别以体积含量的5%，10%，15%，20%，25%，30%取代细骨料，进行了抗压试验，研究结果显示，混凝土抗压强度与橡胶含量成反比，与粒径成正比。
页岩陶粒混凝土受压性能分析
嚣i塑!璺：凰页岩陶粒混凝土受压性能分析梁欣欣刘道永(徐州空军学院，江苏徐州221000)脯要】研究了水胶比及筒压强度对页岩陶粒混凝土受压性能的影响。
研究结果表明：同种页岩陶粒配制的页岩陶粒混凝土的立方体抗压强度随混凝土水胶比的减小而增大，当到达一定程度后，继续降低水胶比，页岩陶柱混凝土的强度上升幅度很小。
以相同的体积砂率配常l 的粉煤灰陶粒混凝￡，在相同的水胶比Q36下，随着筒压强度的增大，页岩陶粒混凝士抗压强度明显提高。
滂攘}词]页岩陶粒混凝土；水胶比；筒压强度；抗压强度页岩陶粒混凝土是轻骨科混凝土的一种，其具有强度高、容重轻、吸水副氏、保温、隔热、所配置的混疑土抗震性好等特点，与普通混凝土相比，约轻20％一50％，用做结构构件，可降低自重约20％一25％，是改革墙体结构的重要材科之一。
目前国外轻骨科混凝土中，页岩陶粒混凝土已经得到广泛引用。
为了满足结构用页岩陶粒混凝土的应用需求，本次试验成功配制出强度等级L C35一LC55的轻骨料混凝土。
1页岩陶粒的特征及选择页岩是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质，是烧制膨胀页岩陶粒的重要原料。
本文选用上海群拥及江苏博大两种品牌页岩陶粒，物理力学性能见表1表1陶粒物理力学性能齄垃缓配堆识窖度吸水罩l生产厂襄闱粒品种软化系数筒压强度t卵-)C^-){kl，f)(■)l上海薛抛页宕阁粒5～155O．∞8．01江并博大蕊君陶拉5～208505O．85．1 2试件制备1)根据辍骨科混凝土技术规国(J G J51—2002)，本文采用绝对体积法进行配合比设计，配合比见表2、表3。
假定水灰比范围为(045一Q60)和砂率范围(30％一40％)，然后计算在某一水泥用量(330～480kg)下陶粒、粉煤灰及砂的用量(附加陶粒1h的吸水率)。
2)采用标号为42．5R的硅酸盐水泥，徐州毛村电厂l级粉煤灰，砂的表现密度为2580kg／m3，堆积密度1450kg，m3，细度模数2Js03)试件配制时采用人工搅拌，先将陶粒预湿1h，同时将水泥，粉煤灰，砂干拌均匀，然后将两者混合加入并加入水，搅拌均匀为止。
陶粒混凝土抗压强度 -回复
陶粒混凝土是一种以陶粒为骨料的轻质混凝土，具有较低的密度和良好的保温性能。
其抗压强度是评价其力学性能的重要指标之一。
陶粒混凝土的抗压强度受多种因素影响，包括陶粒骨料的性质、水灰比、水胶比、水泥用量、掺合料的类型和用量等。
一般而言，陶粒混凝土的抗压强度通常在10 MPa（兆帕）到40 MPa之间。
具体的抗压强度取决于具体的配比设计和施工工艺。
以下是一些常见的陶粒混凝土抗压强度等级：
轻度：10 MPa - 20 MPa
中度：20 MPa - 30 MPa
高度：30 MPa - 40 MPa
需要注意的是，陶粒混凝土的抗压强度相对较低，但其轻质、保温性能好的特点使其在一些特定的应用领域中得到广泛应用，比如建筑隔热墙体、屋面保温层、地板填充层等。
在具体工程中，应根据设计要求和施工标准进行配比设计和施工控制，确保陶粒混凝土的抗压强度满足工程需求。
废旧橡胶颗粒对混凝土强度的影响及界面分析
废旧橡胶颗粒对混凝土强度的影响及界面分析张海波;管学茂;刘小星;李飞【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2009(023)008【摘要】以旧轮胎橡胶颗粒等体积取代混凝土中的砂子,取代量分别为砂子体积的5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、80%、100%.研究了混凝土抗压强度随取代量的增加的变化规律.用显微硬度方法测试了橡胶颗粒与水泥基体界面过渡区的结构,并与石子水泥界面过渡区的结构进行了比较.发现随橡胶颗粒取代砂子量的增加,混凝土的抗压强度降低,体积取代量小于25%时,抗压强度降低较快;而取代量在25%～50%之间时,强度降低较为缓慢;取代量大于50%时,抗压强度又较快降低.显微硬度测试表明石子与水泥基体界面过渡区范围在85μm左右,而橡胶水泥基体界面过渡区范围在130μm左右,而且在橡胶颗粒周围45μm左右范围无法测得显微硬度,扫描电镜分析证明,橡胶颗粒与水泥基体间存在孔隙.【总页数】3页(P65-67)【作者】张海波;管学茂;刘小星;李飞【作者单位】河南理工大学材料学院,焦作,454100;河南理工大学材料学院,焦作,454100;河南理工大学材料学院,焦作,454100;河南理工大学材料学院,焦作,454100【正文语种】中文【中图分类】TU5【相关文献】1.橡胶颗粒对再生混凝土强度和抗碳化性能影响 [J], 唐清照2.掺入废旧橡胶颗粒及废旧聚氨酯颗粒对水泥砂浆性能的影响 [J], 徐蕾;马青青3.橡胶颗粒改性对橡胶集料混凝土强度的影响 [J], 杨长辉;刘保全;郑亚楠4.橡胶颗粒表面形态对橡胶混凝土强度的影响研究 [J], 曹宏亮;史长城;袁群;季卫娟;冯凌云;马莹5.橡胶颗粒对透水混凝土强度和透水性能影响研究 [J], 陈永锋;袁松年;任隽丰;耿德华;陆志红;沈亚芳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
混凝土中掺加橡胶粉的性能研究
混凝土中掺加橡胶粉的性能研究一、引言混凝土是建筑结构中最常用的材料之一，但是随着人们对环境保护和可持续发展的关注，研究人员对混凝土材料的性能进行了深入的研究。
其中，掺加橡胶粉是一种常见的方式。
橡胶粉是由废旧轮胎等废弃物经过处理后得到的，掺入混凝土中能够提高混凝土的力学性能和耐久性能，同时还能减少废弃物的排放量，具有很好的环保效益。
本文将对混凝土中掺加橡胶粉的性能进行研究。
二、混凝土中掺加橡胶粉的性能1.力学性能混凝土中掺加橡胶粉后，其力学性能得到了很大的提高。
橡胶粉具有较好的弹性，能够使混凝土具有更好的抗裂性和韧性，同时还能够提高混凝土的抗压强度和抗拉强度。
一些研究表明，当橡胶粉掺量为10%时，混凝土的抗压强度能够提高15%左右，而抗拉强度则能够提高20%左右。
2.耐久性能混凝土中掺加橡胶粉后，其耐久性能也得到了提高。
橡胶粉能够减少混凝土中的孔隙率，从而减缓混凝土中的水分渗透和气体渗透，提高混凝土的耐久性。
此外，橡胶粉还能够减少混凝土的干缩和收缩裂缝的产生，进一步提高混凝土的耐久性。
3.环保效益掺加橡胶粉的混凝土具有很好的环保效益。
橡胶粉是由废旧轮胎等废弃物经过处理后得到的，掺入混凝土中能够减少废弃物的排放量，同时还能够提高混凝土的可持续性和环保性。
三、混凝土中掺加橡胶粉的影响因素1.橡胶粉掺量掺加橡胶粉的混凝土中，橡胶粉的掺量是影响混凝土性能的主要因素之一。
一些研究表明，当橡胶粉掺量为10%时，混凝土的力学性能和耐久性能能够得到较好的提高。
但是，如果橡胶粉掺量过高，会导致混凝土的工作性能下降，从而影响混凝土的使用效果。
2.橡胶粉粒度橡胶粉粒度对混凝土性能也有一定的影响。
一些研究表明，橡胶粉粒度较大时，能够提高混凝土的抗裂性和韧性，但是也会影响混凝土的强度和耐久性。
因此，在实际应用中需要根据混凝土的具体情况选择合适的橡胶粉粒度。
3.混凝土配合比混凝土配合比对混凝土性能也有一定的影响。
一些研究表明，在一定范围内，适当增加混凝土的水泥掺量能够提高混凝土的力学性能和耐久性能。
混凝土中添加橡胶粉对力学性能的影响研究
混凝土中添加橡胶粉对力学性能的影响研究一、研究背景：近年来，人们对环保材料的需求不断增加，而混凝土作为一种主要的建筑材料，其环保性和持久性的要求也越来越高。
橡胶粉是一种新型的环保材料，因其良好的弹性和耐久性，被广泛应用于各种领域。
在混凝土中添加一定量的橡胶粉，既能降低混凝土的密度，提高其抗震性能和抗裂性能，又能改善混凝土的耐久性和环保性能。
因此，研究混凝土中添加橡胶粉对力学性能的影响，对混凝土的开发和应用具有重要意义。
二、研究内容：本研究将对混凝土中添加不同比例的橡胶粉，对其力学性能进行测试和分析，主要包括以下内容：1、混凝土的配合比设计：本研究选用的是普通混凝土配合比设计，按照标准配合比设计，控制水灰比、骨料配合比等参数，以保证混凝土的基本性能。
2、橡胶粉的加入量：本研究将选取不同比例的橡胶粉，控制其加入量，以探究橡胶粉对混凝土力学性能的影响。
3、混凝土的力学性能测试：本研究将对混凝土进行强度、抗压、抗拉等力学性能测试，以了解混凝土的力学性能变化情况。
4、橡胶粉混凝土的微观结构分析：本研究将采用扫描电镜等方法对混凝土的微观结构进行观察和分析，以探究橡胶粉对混凝土微观结构的影响。
三、研究方法：1、材料准备：本研究将选用普通混凝土、橡胶粉、水和骨料等材料，按照预定比例进行配合。
2、混凝土的制备：将所有材料按照预定比例进行搅拌，制备出混凝土试块。
3、混凝土力学性能测试：采用标准试验方法对混凝土试块的力学性能进行测试，包括强度、抗压、抗拉等指标。
4、混凝土微观结构分析：采用扫描电镜等方法对混凝土的微观结构进行观察和分析。
四、预期结果：1、橡胶粉对混凝土的强度和抗压性能有一定影响，但影响较小。
2、橡胶粉对混凝土的抗拉性能有明显改善，能够提高混凝土的韧性和抗裂性能。
3、混凝土中添加橡胶粉能够降低混凝土的密度，提高其抗震性能。
4、橡胶粉对混凝土微观结构有一定影响，能够改善混凝土的孔隙度和结构紧密程度。
五、研究意义：1、为混凝土的开发和应用提供了一种新思路和方法，能够有效提高混凝土的性能和环保性能。
废旧橡胶粉对混凝土性能的影响
掺人 ， 可提高混凝 土坍 落度 ， 混凝土 的抗盐冻性能 明显增强 ； 橡胶粉掺 量为 ２ ． ５ ％时， 混 凝土各项 力学性 能较基 准
混凝土略有提 高， 随橡胶 粉掺量 的提高 ， 混凝 土的抗压强度 、 抗折强度 、 轴心抗 压强 度均 降低 ， 但折压比有所增 大。 【 关键词 】 混凝 － Ｉ － ＿ ； 橡胶粉 ； 力学性能 ； 抗盐冻性
动性影 响较小 ， 随着 橡胶 粉掺 量的 提高 ， 新 拌混 凝土 的坍落度亦提高 。这是 因为橡胶粉 具有憎 水性 ， 随着
系高效减水剂 ， 减水率 ２ ０ ％。 配制设计强度等级 Ｃ ３ ０的混凝 土， 橡 胶粉等 体积
橡胶 粉取 代量 的增 加 ， 天 然砂 含量 降低 ， 相 应 的含橡
考， 具有重要 的经济和社会意义 。
１ 原材料及配合 比
橡胶粉掺量／ ％ ０ ２ ． ５ ５ １ ０ １ ５
试验采用 Ｐ・ ０ ４ ２ ． ５普 通硅 酸盐 水泥 ； Ⅱ级 粉煤 灰， 需水量 比 １ ０ ２ ％； 中砂 ， 细度 模数 ２ ． ７ ； ５～ ２ ０ ｍ ｍ连
其边角料 等 ， 其中， 以废 旧轮胎 居多 。随着 人 民物 质
生活水平 的提高和汽车 工业 的迅 猛发展 ， 废 旧轮 胎 以 每 年两位 数 的速度增 长 ， 而 我 国在废 旧橡胶 的回收 、 加工利用等方面 尚处于 起步 阶段 ， 大部分 处于废 弃堆 置状态 ， 其处理 已成为十分严峻的环保问题 。 。 近年来 ， 将废 旧橡 胶 应用 于沥 青 、 混凝 土 材料 逐 渐 引起 了一 些研究 者 的关 注 ， 取得 了一定 的成 果 ， 但
【 中图分类号】 Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ０
０ 引言
橡胶混凝土抗压性能试验研究
橡胶混凝土抗压性能试验研究发布时间：2021-03-19T10:13:36.950Z 来源：《城镇建设》2020年第36期作者：熊军1 于海1 朱涵2 刘富森3 [导读] 橡胶颗粒混凝土是一种新型水泥基复合材料的应用，利用橡胶的柔性材料的特征，使其在混凝土中来改善可抵抗外界变形的能力。
熊军1 于海1 朱涵2 刘富森31天津市市政工程设计研究院；2天津大学；3河北工程大学摘要：橡胶颗粒混凝土是一种新型水泥基复合材料的应用，利用橡胶的柔性材料的特征，使其在混凝土中来改善可抵抗外界变形的能力。
大量学者通过试验得出，橡胶颗粒被分为粒径更小的胶粉以及胶粒掺入到混凝土制作过程中。
近几年来，由于实际工程中不同建筑的特殊性要求以及限制，越来越多的工程要求在保证混凝土具有较高的自身强度的同时，还需要在隔热性、抗开裂性、抗冻性、隔声性和耐久性等方面有所要求。
橡胶颗粒混凝土具有很大的发展潜力和发展必要，本文通过研究不同掺量不同粒径的橡胶颗粒作为变量，来具体进一步研究橡胶颗粒混凝土的抗压性能的发展规律，系统分析研究了橡胶混凝土抗压性能，希望通过本文的研究能为橡胶混凝土研究领域提供数据基础及技术借鉴。
关键字：橡胶颗粒混凝土；抗开裂性；橡胶颗粒；抗压性能1试验方案混凝土的抗压性能指标是各项指标中最重要也是结构设计中最重要的指标，混凝土长久以来被惯有最佳耐久性材料之名，最直接原因就是混凝土表现出优越的抗压强度。
诸多学者研究得出橡胶颗粒混凝土的掺入会降低混凝土的强度，但是自身的其他性能也会影响到强度的变化，例如抗渗性能、抗冻性能等；在诸多混凝土的指标里，最基本的一项为立方体抗压强度，抗压强度既可以明确表明混凝土的等级，而且还可以间接确定其基础力学数值等。
试验所浇筑的立方体抗压试件尺寸为 150mm×150mm×150mm，浇筑完成进行养护，分别测试不同龄期下的抗压强度，测试时使用2000KN 压力试验机进行试验。
掺废旧橡胶颗粒混凝土抗压强度实验研究
掺废旧橡胶颗粒混凝土抗压强度实验研究作者：杨亦婷来源：《中国科技纵横》2013年第06期【摘要】作为一种新型混凝土，橡胶混凝土受到越来越多的关注。
本文通过使用粒径120目（119μm），掺量为30kg/m3的精细橡胶粉，分别在0.40、0.45、0.50、0.55的水灰比条件下，研究了混凝土拌和物性能和力学性能，最终得到橡胶粉对混凝土性能的影响效果。
试验结果表明，新拌橡胶混凝土的工作性良好，橡胶粉的掺入降低了混凝土拌合物的坍落度和表观密度，硬化混凝土的立方体抗压强度。
随水灰比为0.40、0.45、0.45、0.55的橡胶混凝土28天抗压强度分别为相应的普通混凝土抗压强度的92%、83%、84%、82%；56天的抗压强度分别为相应普通混凝土抗压强度的82%、75%、74%、72%。
【关键词】橡胶粉混凝土拌合物性能力学性能Study on the Mechanical Properties of Concrete Containing Scrap Rubber PowderYang Yi-ting（The Southern Technician College in Liaoning， Yingkou 115007， Liaoning， China）【Abstract】 As a new concrete， rubberized concrete obtained widespread interest in this field of building materials. This paper studies the workability and mechanical properties of rubberized concrete mixed with powder particle size of 120 mesh fine rubber powder （30 kg/m3） with water to cement ratio of 0.40， 0.45， 0.50， and 0.55， respectively. The influence of added rubber powder on concrete obtained and analyzed finally. The results showed that the rubberized concrete has a good workability， and the added rubber powder decrease the slump， apparent density and the mechanical properties. Compared to the plain concrete with the water to cement ratio of 0.40，0.45， 0.50， and 0.55， the 28 days compressive strength of rubberized concrete decreases 8%，17%， 16% and the 56 days compressive strength decreases 18%， 25%， 26%， and 28%，respectively.【Keywords】 Scrap rubber powder concrete workability mechanical property1 前言作为现代工程结构使用最广泛的建筑材料，混凝土具有生产能耗相对低、原料来源广、适应性强、应用方便等优点[1]。
不同掺量橡胶粉对高性能混凝土抗压强度的影响
为２ ９ ５℃ ； 高效减水剂采用的是 山西铁力牌高效聚
羧 酸减 水剂 ， 减 水率 为 ２ ７ ％。
１ ． ２ 混凝 土配 合 比设计及 试 件制 作
曲线。试验结果表 明， 随 着橡胶 粉掺 量 的增 大 ， 混凝 土 的抗 压 强度呈 降低趋势 ， 抗压强度越高 ， 回弹值越大。 关键 词 ： 高 性能混凝 土 ； 橡胶 粉 ； 抗压 强度 中图分 类号 ： ｒ Ｉ ． Ｕ ５ ２ ８ ． ０ ４ 文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ９— ９ ４ ４ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４— ０ ０ ０ ５— ０ ２
不同掺量橡胶粉对高性能混凝土抗压强度的影响
口技术 学 院 ， 山西 太原
０ ３ ０ ０ ０ ６ ） 泉优质 豆 罗 砂 ， 细度模数 为 ２ ． ９ ２ ， Ⅱ区 中 砂 ； 粒 径 ０ ． ５ ｍｍ的橡胶 粉 ， 堆积 密 度为 ３ ５ ９ ． ２ ｋ ｇ ／ ｍ ， 分解 点
影响。
表 １ 橡胶 混凝土配合 比设计
材料 名称 水 水泥 砂 石子 粉煤灰 矿粉 减水剂 橡胶粉
３ ５ ７
．
引言
混 凝 土是 目前 应 用 最 广泛 的一 种 材料 ， 在 雾霾 横行 、 Ａ Ｐ Ｅ Ｃ蓝 备受 推 崇 、 环 保成 为 时 代 主题 的现况 下， 如果 能很 好地 把 一 些 工 业 废 料 作 为 混凝 土 原材 料加 以利用 ， 就可 以化 害为 利 、 变废 为 宝 ， 有 效 地 缓 解环 境 问题 ， 同时也 减少 了资 源消 耗 ， 提高 了材 料 的 利用 率 ， 可谓 一举 数 得 。 目前 ， 废 旧橡 胶直 接利 用 的 主要 途径 有 ： 在建 筑 中用作 橡胶 混凝 土 ， 生产 橡 胶彩 色 弹性地 板砖 等 ， 一方 面解 决 了黑 色污 染 ， 另一 方面 改善 了材料 的脆 性 ， 增 加 了韧 性 。 橡 胶 混 凝 土 目前应 用 于 铁 路 路基 路 枕 、 飞机 跑
不同掺和料对混凝土性能的影响
水利水电工程不同掺和料对混凝土性能的影响李 杰,杜应吉,韩苏建,李 萍(西北农林科技大学水利与建筑学院,陕西杨凌712100)摘 要:通过在混凝土中单掺和混掺黏土、膨润土、粉煤灰、橡胶粉等量替换基准混凝土中的水泥,然后进行密度、抗压强度、抗拉强度及弹性模量的对比试验,探讨了混凝土性能随掺和料变化的规律。
试验结果表明:混凝土的密度、抗压强度、抗拉强度及弹性模量都随掺和料掺量的增加而有所降低,且不同掺和料对其影响程度也有所不同,其中橡胶粉部分取代黏土掺入混凝土中对降低混凝土弹性模量较为显著。
关 键 词:粉煤灰;橡胶粉;黏土;膨润土;弹性模量;混凝土性能中图分类号:TV 42 文献标识码:A do :i 10.3969/.j issn .1000-1379.2010.03.0611 试验方案水泥选用32.5R 普通硅酸盐水泥;细骨料采用中砂,粗骨料采用规格为5~31.5mm 的卵石;掺和料包括粉煤灰、橡胶粉、黏土、膨润土;外加剂采用KDNOF -1高效减水剂;水为实验室自来水。
水胶比为0.50,砂率为40%,扩散度为30~35c m 。
基准混凝土配合比:水泥、水、砂料、石料、减水剂分别为300、150、772、1159、3kg 。
4种掺和料按黏土、膨润土、粉煤灰、橡胶粉+黏土试验,分别按10%、20%、30%等量替换基准混凝土中的水泥,除外加剂外其余各组分保持不变,外加剂用量则根据和易性要求通过试拌确定。
2 试验结果分析2.1 对密度的影响相对于基准混凝土,试验中4种掺和料方案都会使混凝土拌和物的密度减小,且不同掺和料引起的密度变化幅度并不相同。
掺加橡胶粉后拌和物密度减小相比于其他掺和料更大,当掺和料掺量为30%时,掺黏土、膨润土、粉煤灰、橡胶粉+黏土的混凝土密度相对于基准混凝土密度分别减小了11.5%、11 0%、8.1%、21.4%,即采用橡胶粉部分取代黏土可有效降低混凝土密度。
其原因有两个:一是橡胶粉密度小于其他3种掺和料密度;二是橡胶粉颗粒表面的粗糙性和非极性使橡胶粉具有一定的引气作用,掺入后会使混凝土含气量增加。
混凝土中掺加橡胶粉的效果分析
混凝土中掺加橡胶粉的效果分析一、背景介绍混凝土是建筑工程中常见的材料，具有高强度、耐久性好等优点。
然而，混凝土的强度和韧性受到许多因素的影响，如材料本身的质量、配合比、施工工艺等。
近年来，加入橡胶粉成为混凝土材料的一种新方式，它能够改善混凝土的力学性能，提高耐久性。
二、橡胶粉的特性1. 橡胶粉是一种由废旧轮胎制成的颗粒状物质，具有良好的弹性和耐久性，能够吸收和分散混凝土中的应力。
2. 橡胶粉的尺寸一般在0.1-2mm之间，可以根据实际需要进行调整。
3. 橡胶粉的质量取决于原料的质量和加工工艺，质量好的橡胶粉具有较高的弹性模量和拉伸强度。
三、添加橡胶粉的混凝土性能分析1. 抗压强度：添加橡胶粉可以提高混凝土的抗压强度，这是因为橡胶粉能够在混凝土中形成多个微观孔隙，增加混凝土的内部表面积，使得水泥石的充填度更高，从而提高混凝土的抗压强度。
2. 抗拉强度：混凝土的抗拉强度非常低，添加橡胶粉可以增加混凝土的抗拉强度，这是因为橡胶粉能够吸收混凝土中的应力，分散应力的集中，防止混凝土的开裂和断裂。
3. 抗冻性：在低温环境下，水泥石会因为水分的冻结而产生体积膨胀，导致混凝土的破坏。
添加橡胶粉能够吸收冰的体积膨胀，防止混凝土的破坏。
4. 耐久性：混凝土的耐久性是指其在长期使用和自然环境的作用下不断受到的力学和化学影响下所表现出的性能。
添加橡胶粉可以提高混凝土的耐久性，减少混凝土的龟裂、腐蚀和变形等问题。
四、橡胶粉的添加量1. 橡胶粉的添加量一般为混凝土总质量的5%-10%。
2. 添加量过多会降低混凝土的强度和稳定性，过少则无法发挥橡胶粉的作用，因此需要根据实际情况进行调整。
五、橡胶粉的加工方式1. 直接混合法：将橡胶粉直接加入混凝土中进行混合。
2. 预处理法：将橡胶粉进行预处理，如研磨、筛分等，再加入混凝土中进行混合。
3. 涂覆法：将橡胶粉涂覆在骨料表面，再加入混凝土中进行混合。
六、橡胶粉混凝土的应用1. 高速公路、桥梁等大型工程中的路面、墩台、桥面铺装等。
混凝土结构中橡胶材料应用研究
混凝土结构中橡胶材料应用研究橡胶材料在混凝土结构中的应用研究混凝土是一种常见的建筑材料，它具有耐久性、可塑性、抗压强度高等优点。
然而，由于混凝土的刚性，其在使用过程中会遭受到各种力的作用，如温度变化、震动等，这些力会造成混凝土的开裂和破坏，影响混凝土的使用寿命和安全性。
为了提高混凝土结构的耐久性和抗震性能，近年来人们开始探索在混凝土中添加橡胶材料的方法，以改善混凝土的性能。
一、橡胶材料在混凝土中的应用1.橡胶粉末橡胶粉末是一种由废旧轮胎等橡胶制品经过机械破碎、筛分等工艺处理而成的粉末状物质。
将橡胶粉末掺入混凝土中，可以显著提高混凝土的柔性和韧性，改善混凝土的耐久性和抗震性能。
同时，橡胶粉末还可以起到节能环保的作用，减少废旧橡胶制品的污染。
2.橡胶颗粒橡胶颗粒是一种由废旧轮胎等橡胶制品经过机械破碎、筛分等工艺处理而成的颗粒状物质。
将橡胶颗粒掺入混凝土中，可以显著提高混凝土的抗震性能和减震效果，减少建筑物在地震等自然灾害中的损失。
同时，橡胶颗粒还可以增加混凝土的抗渗性和抗冻性。
3.橡胶纤维橡胶纤维是一种由橡胶材料制成的纤维状物质。
将橡胶纤维掺入混凝土中，可以显著提高混凝土的抗裂性能和韧性，延缓混凝土的开裂和破坏。
同时，橡胶纤维还可以增加混凝土的抗拉强度和抗冲击性能。
二、橡胶材料在混凝土中的性能1.机械性能橡胶材料的掺入可以显著改善混凝土的机械性能。
例如，掺入橡胶粉末可以增加混凝土的抗压强度和抗拉强度，掺入橡胶颗粒可以增加混凝土的减震效果和抗震性能，掺入橡胶纤维可以增加混凝土的抗裂性能和韧性。
2.耐久性能橡胶材料的掺入还可以改善混凝土的耐久性能。
例如，掺入橡胶粉末可以增加混凝土的耐久性和抗渗性，掺入橡胶颗粒可以增加混凝土的抗冻性和耐久性，掺入橡胶纤维可以延缓混凝土的开裂和破坏，提高混凝土的使用寿命。
3.环保性能橡胶材料的掺入还可以起到环保的作用。
例如，掺入橡胶粉末和橡胶颗粒可以减少废旧橡胶制品的污染，掺入橡胶纤维可以减少混凝土的使用量，降低建筑物的能耗。
掺入橡胶颗粒混凝土的抗压性能实验研究
掺入橡胶颗粒混凝土的抗压性能实验研究摘要：把橡胶加入到混凝土中可以增加其韧性，耐磨性，抗震性。
本文通过胶粒代替不同体积的沙制成标准试块，研究了橡胶掺量对抗压强度的影响。
将废旧橡胶轮胎破碎后掺入到混凝土中，能改善混凝土的性能同时又能解决大量废旧橡胶的回收问题，所以橡胶混凝土的研究和应用正成为热点。
关键词：废旧轮胎；科研项目；胶粒；混凝土1 实验研究过程1.1 试验原材料水泥：42.5硅酸盐水泥；砂：连续级配细度模数为3.0的中砂，表观密度2580 kg/m3；石：连续粒径，5～20mm碎石，级配合格；胶粒：平均粒径为5mm，1197 kg/m3；水：饮用自来水。
1.2 混凝土配合比本次试验分为6个大组，依照体积比例添加胶粉比例为沙体积的0%，10%，20%，30%，40%。
（见表1）1.3 试块制作（1）试块抗压强度试验试块的尺寸150×150×150mm3，每组数量3块，龄期为7天。
（2）人工拌合，24小时后拆模搬入养护室养护。
养护室的温度为20℃，相对湿度为90%上，试块放在试块放置架上，加湿方式为雾化加湿。
1.4 试验步骤（1）将试块安放在试验机的下压板上，试块的中心与试验机的中心对准，开动试验机。
（2）试块接近破坏并且急剧变形时，停止调整试验机直至破坏，并记录破坏荷载。
2 试验结果与分析（1）抗压强度按式计算：强度=F/AF—试块破坏荷载（N）A一试块承压面积（mm?）试验结果精确至0.1MPa。
（2）以3个试块实测值的算术平均值作为该组试块的强度值，若其中的最大值或最小值与中间值之差大于中间值的15%，则把最大值及最小值一并舍去，取中间值作为该组试块的强度值：如果二者与中间值相差均大于中间值的15%，则该组试块的试验结果无效。
（见表2）。
2.1 实验表明掺入橡胶的混凝土7天龄期立方体抗压强度随掺量增加而下降，其中，当橡胶的掺量为砂体积10%时，橡胶混凝土比基准混凝土强度下降7.4%，掺量为为砂体积20%时，强度下降13%，当橡胶的掺量达到为砂体积30%时，强度下降28%，当掺量为为砂体积40%时，强度下降37.9%。
不同种类废弃物对混凝土性能影响试验研究
不同种类废弃物对混凝土性能影响试验研究摘要：对陶瓷碎片和玻璃粉组合或废橡胶颗粒和废纸灰组合替代粗骨料配制的混凝土进行了性能测试。
结果表明，不同的替代率对混凝土的和易性及强度均有一定的影响，选择合适的替代率，不仅可以在混凝土28天强度基本符合要求的前提下混凝土的早期强度有一定提升。
关键词：废陶瓷、橡胶颗粒、玻璃粉、废纸灰、混凝土性能Experimental study on the influence of different kinds of wasteson concrete performanceRen Yuhang,Yu Jianjie,Che Jinghai,Shang Guanyikang，Huang Wenjun，Chen Hao，Wang Guodong，Li Liupeng，Cao Linlin(College of Civil Engineering and Architecture,Nanchang Hangkong University,Nanchang 330063,Jiangxi,China)Abstract: The properties of concrete made of ceramic fragments and glass powder or waste rubber particles and waste paper ash instead of coarse aggregate were tested. The results show that different replacement rates have certain influence on the workability and strength of concrete, and the appropriate replacement rate can not only improve the early strength of concrete on the premise that the strength of concrete basically meets the requirements in 28 days.Keywords: waste ceramics, rubber particles, glass powder, waste paper ash, concrete performance0前言我国是资源大国，但也是资源消耗大国。
橡胶粉末陶粒混凝土性能探究
橡胶粉末陶粒混凝土性能探究
侯庆健;刘凯;韩孝坤
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2024(46)4
【摘要】为研究橡胶粉末陶粒混凝土的力学性能,文中提出一种添加橡胶粉末的陶粒混凝土,通过改变橡胶粉末与混凝土中水泥的质量比例关系,设计了四种不同比例的橡胶粉末陶粒混凝土进行不同龄期下的抗压强度、抗折强度、抗拉强度、冻融循环及混凝土的其他物理性能分析。
结果表明适量的掺入橡胶粉末有利于改善混凝土中的空隙结构,弹性细料群显著提高了混凝土的抗冻能力,为严寒地区轻质混凝土抗冻研究提供应用基础。
【总页数】4页(P76-79)
【作者】侯庆健;刘凯;韩孝坤
【作者单位】青岛理工大学建筑设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.2
【相关文献】
1.再生橡胶粉陶粒混凝土力学性能研究
2.废轮胎橡胶粉陶粒混凝土基本力学性能研究
3.陶粒-橡胶纤维喷射混凝土抗裂及力学性能试验
4.基于试验的橡胶陶粒混凝土性能研究
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废旧橡胶粉对水泥稳定碎石无侧限抗压强度影响
节能与环保0 前言水泥稳定碎石具有良好的整体性和稳定性，作为基层材料被广泛应用[1]。
但是随着使用时间增长，容易出现一些严重问题，道路在未达到使用年限之前，由于交通量过大导致路面受损，影响道路的正常使用[2]。
因此，研究能够延长使用寿命的基层材料具有重要意义。
废旧橡胶粉改性水泥稳定碎石是一种新型基层材料，抗疲劳性能优异，具有较高的耐久性，但对其力学性能研究较少。
结合试验，设计水泥稳定碎石基层的无侧限抗压强度为6.0MPa，在水泥稳定碎石中掺入废旧橡胶粉，研究橡胶粉对水泥稳定碎石的无侧限抗压强度的影响，确定橡胶粉的最佳掺量，为实际工程提供技术指导。
1 试验1.1 原材料水泥：普通硅酸盐水泥42.5，山东济南；石屑：0-5mm，山东济南；粗骨料：5-10mm碎石、10-20mm碎石、10-31.5mm碎石，山东泰安；橡胶粉：40-60目，山东邹平。
1.2 试验仪器全自动击实仪，天津试验仪器厂；压力机，济南试验机厂。
1.3试验方法根据《公路工程集料试验规程JTGE42-2005》，优化骨料碎石级配；按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTGE51-2009》选择5个不同水泥剂量，进行击实试验，确定不同水泥剂量的混合料最大干密度和最佳含水率；采用静压成型法制备ø150mm×150mm圆柱型试件，在标准养生室养生至试验龄期测定不同水泥剂量混合料的无侧限抗压强度。
1.4 结果与讨论1.4.1优化碎石级配采用筛分法优化碎石级配组成，结果见表1。
表1 碎石级配组成10-31.5mm(%)10-20mm(%)5-10mm(%)0-5mm石硝(%) 23252527由表1可知，水泥稳定碎石的级配组成为10-31.5mm：10-20mm：5-10mm：石硝=23:25:25:27。
1.4.2 确定混合料最大干密度和最佳含水率选择水泥剂量分别为5%，6%，7%，8%，9%，进行击实试验，测定不同水泥剂量的混合料最大干密度和最佳含水率，结果见表2。
废橡胶取代率及粒径对混凝土基本力学性能的影响
３ ０ ｓ 后再倒入水搅拌 ２ ７ ０ ｓ ， 浇筑后振动成型 ， 于２ ４ ｈ后拆模并 搬入养护室进行标 准养护 ， ２ ８ ｄ 后进行试验。立方体抗压强度 及劈裂强度的试验方法采用《 普通混凝土力学性能试验方法》
（ Ｇ Ｂ ／ Ｔ ５ ０ ０ ８ １ — ２ ０ ０ ２ ） 中规定 方 法 。试 验 数 据 如 表 １ 所示。
关于橡胶 低取代率下 对混凝土强度力 学性能 的影 响研究较
少， 鉴于此 ， 本文从 改变橡胶取代 率（ 最高 １ ０ ％） 和改变橡 胶
粒径角度 出发 ，系统地研究了两者对混凝 土的破坏形态 、 抗 压强度及劈裂抗拉强度等物理力学性能的影响。
２ 试验结 果分 析
２ ． １试 验 破 坏 形 态
从立方体试件的破坏形态 的比较可 知 ， 橡胶粒径大小对 试件 的破坏形态影响不大 ， 但 橡胶取代率对破坏形态影 响较
１ 试 验
１ ． １ 试 验材 料
明显 。当橡胶取代率较小（ ≤５ ％） 时， 橡胶 混凝 土试件 的破坏 形态与普通混凝土试件基本类似呈正倒 相连的四角锥 ； 当橡 胶掺量 较大（ ＞５ ％） 时， 除试件侧边 缘处 出现较宽 裂缝 以外 ，
关键词 废橡胶粉 ； 再生混凝土 ； 抗 压强度 ； 劈 裂强度
混凝土中掺加橡胶微粉的性能评价
混凝土中掺加橡胶微粉的性能评价一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域的重要材料，而掺加橡胶微粉则是一种新型的混凝土掺合料。
橡胶微粉是由废弃轮胎等橡胶制品经过特殊处理制得的微小颗粒，具有高弹性、耐老化、耐磨损等优良性能。
将橡胶微粉掺加到混凝土中，不仅可以提高混凝土的性能，还可以有效地减少废弃轮胎等橡胶制品对环境的污染。
本文将从混凝土中掺加橡胶微粉的性能评价角度出发，介绍具体的方法。
二、试验材料本次试验所使用的材料包括水泥、砂、碎石、橡胶微粉。
其中，水泥为P.O 42.5级，砂、碎石为天然河砂和鹅卵石，橡胶微粉为200目筛分后的产品。
三、试验方法1. 混凝土配合比设计根据试验要求，采用常规的混凝土配合比设计方法，确定掺加橡胶微粉的掺量。
本次试验采用的配合比如下：水泥：砂：碎石：水=1:2.5:3.5:0.5掺加橡胶微粉的掺量分别为0%、5%、10%、15%、20%，并按照同样的配合比进行试验制备。
2. 混凝土强度试验制备好混凝土试件后，将其进行28天养护，并在28天后进行强度试验。
试验方法采用标准的压缩试验和抗拉试验，测试其抗压强度和抗拉强度。
3. 混凝土干缩试验混凝土在干燥过程中，由于水分的蒸发会导致体积收缩，引起混凝土的开裂和变形。
因此，进行混凝土干缩试验可以评价混凝土在干燥过程中的变形性能。
本次试验采用标准的干缩试验方法，测试不同掺量橡胶微粉混凝土的干缩性能。
4. 混凝土耐久性试验混凝土在使用过程中会受到各种环境因素的影响，如气候、温度、水分、化学物质等，因此进行混凝土耐久性试验可以评价混凝土在不同环境条件下的耐久性能。
本次试验采用标准的耐久性试验方法，测试不同掺量橡胶微粉混凝土的耐久性能。
四、试验结果1. 混凝土强度试验结果通过压缩试验和抗拉试验可以得出不同掺量橡胶微粉混凝土的抗压强度和抗拉强度。
试验结果如下表所示：掺量/% 抗压强度/MPa 抗拉强度/MPa0 29.6 3.25 30.2 3.510 31.8 3.915 32.5 4.120 33.2 4.3从试验结果可以看出，随着橡胶微粉掺量的增加，混凝土的抗压强度和抗拉强度都有所提高。
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第10卷第3期2007年6月建 筑 材 料 学 报J OU RNAL OF BU ILDIN G MA TERIAL SVol.10,No.3J un.,2007收稿日期:2006-06-23;修订日期:2006-08-31基金项目:湖北省交通科技项目(鄂交科教2005-361)作者简介:袁海庆(1945-),男,河南方城人,武汉理工大学教授,博士生导师. 文章编号:1007-9629(2007)03-0369-05掺废橡胶粉页岩陶粒混凝土的受压性能袁海庆1, 静 行1, 汤道义1, 刘文龙2(1.武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430070;2.宁波市镇海区建设与交通局,浙江宁波315200)摘要:用不同掺量的废橡胶粉取代页岩陶粒混凝土中的部分砂,配制成橡胶轻骨料混凝土(RL C ),对RL C 立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量以及受压破坏形态进行研究,并结合微观结构就废橡胶粉对页岩陶粒混凝土受压性能的影响进行了讨论.结果表明,随着废橡胶粉掺量的增加,RL C 的干密度、抗压强度和弹性模量均逐渐减小,破坏形态也与普通陶粒混凝土的脆性破坏形态截然不同,表现出明显的塑性破坏特征.研究还发现废橡胶粉有一定的引气作用,且废橡胶粉与水泥石界面结合较好.关键词:废橡胶粉;抗压强度;弹性模量;微观结构中图分类号:TU528.2 文献标识码:AMechanical Properties of Shale Ceramsite Concretewith R ecycled Rubber Powder under CompressionYUA N H ai 2qi ng 1, J I N G H an g 1, T A N G D ao 2y i 1, L I U W en 2long2(1.School of Civil Engineering and Architecture ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China ;2.Construction and Communications Bureau of Zhenhai ,Ningbo 315200,China )Abstract :The rubberized lightweight aggregate concrete (RL C )was made by using different quantity of recycled rubber powder to replace t he sand of shale ceramsite grain concrete.The comp ressive st rengt h ,elastic modulus ,failure patterns and micro st ruct ure of RL C were investi 2gated.Besides ,t he influence of rubber powder on t he comp ressive mechanical p roperties of RL C was discussed.The result s show t hat wit h increase dosage of rubber powder ,t he density ,com 2pressive st rengt h and elastic modulus of RL C decrease gradually ,and t he failure patterns exhibit a gradual yielding pattern.It is discovered t hat rubber powder could ent rain a large amount of mi 2cro air.There are more pores in t he interfacial t ransition zone of RL C and t he stat us of rubber powder adhered to cement paste is better t han t hat of coarse aggregate.K ey w ords :recycled rubber power ;comp ressive st rengt h ;elastic modulus ;micro st ruct ure 被称为“黑色污染”的废旧轮胎的回收和处理是世界性难题.我国已成为世界橡胶制品生产及消费大国,也将成为世界最大的废旧橡胶生产国.据报道,目前我国每年产生的废旧轮胎超过6000万条.随着国民经济的发展,废旧轮胎所面临的环保压力将越来越大.近年来,将废旧橡胶用于建筑材料逐渐引起了人们的关注,如橡胶粉改性沥青混凝土已经取得了较大的成功,但是,在水泥混凝土中掺加橡胶的研究还处于初级阶段.轻质、高强、高耐久性和可持续发展是当今混凝土材料科学技术的发展方向,根据国内外大量的应用实例,陶粒混凝土与普通混凝土相比,具有自抗渗能力强、无碱骨料反应、耐酸性强、吸音好、质量轻、弹性模量低、耐磨性和抗震性能好等优点,若用于路面混凝土中可提高抗车辙能力.但由于陶粒的弹性模量较低,在胶凝材料用量相同的情况下,与普通混凝土相比陶粒混凝土收缩变形较大,硬化后更容易产生裂缝,而且脆性增加,韧性变差.有关研究表明:在混凝土中掺入废橡胶颗粒后,水泥混凝土的某些物理、力学性能(如密度、变形性能、抗冲击性能等)会得到较大的改善[1～3].若能通过掺加废橡胶粉增强陶粒混凝土的韧性和变形能力并将此种高性能混凝土应用于路面工程中,必将能够减少路面开裂,同时增加路面柔度,消除水泥混凝土路面高噪声、高震动的缺点,提高行车舒适度,从而给水泥混凝土道路带来新的生命力.本文以湖北宜昌产页岩陶粒为粗骨料,并按不同水平掺加一定量的废橡胶粉充当细集料制作橡胶轻骨料混凝土(RL C),研究废橡胶粉掺量对页岩陶粒混凝土的受压力学性能的影响,并结合微观结构对废橡胶粉的作用机理进行讨论.1 试验情况及测试方法1.1 原材料水泥:湖北亚东水泥厂生产的P・O42.5普通硅酸盐水泥;细骨料:普通中砂,堆积密度为1450 kg/m3;粗骨料:宜昌产5～20mm800级碎石型页岩陶粒;废橡胶粉:武汉汉川橡胶厂提供,由2.50,0.95mm的废橡胶粉按质量比4∶6混合而成;外加剂:FDN高效减水剂.1.2 试验方案试验配合比按照轻骨料混凝土配合比设计方法进行设计,采用松散体积法,控制混凝土的坍落度为10～30mm,强度等级为CL40.这里把废橡胶粉作为细集料,按30,60,90,120,150kg/m3这5个水平等体积取代砂,即保持细集料总体积不变.各组试验用混凝土配合比见表1.表1 R LC配合比T able1 Mix proportion of R LCCode SandrateMix proportion/(kg・m-3)Water CementShaleceramsiteSandRubberpowderFDNSlump/cmP00.371934306396980 2.15 1.5P300.3719343063962030 2.15 1.5P600.3719343063954360 2.15 2.0P900.3719343063946590 2.15 1.0 P1200.37193430639388120 2.15 1.0 P1500.37193430639311150 2.15 1.5 试件尺寸为150mm×150mm×150mm,150mm×150mm×300mm,分别用于测定立方体抗压强度f cu、轴心抗压强度f c和弹性模量E c,并按照《公路工程水泥混凝土试验规程》(J TJ053—94)在压力试验机上进行试验.2 试验结果与讨论各组RL C试件28d龄期的立方体抗压强度f cu、轴心抗压强度f c、弹性模量E c、干密度ρd的试验结果见表2.073建 筑 材 料 学 报第10卷 表2 R LC 受压性能和干密度T able 2 Mech anical properties and dry density of concrete under compressionCode f cu /MPa f c /MPa f c /f cu E c /GPa ρd /(kg ・m -3)P 044.137.90.85926.21911P 3037.127.30.73622.11807P 6022.720.60.90718.91716P 9021.819.00.87216.51681P 12017.515.70.89714.91651P 15014.812.40.83812.716122.1 抗压强度从表2可见,随着废橡胶粉掺量的增加,RL C 立方体抗压强度显著下降.当废橡胶粉掺量为60kg/m 3时,RL C 立方体抗压强度为22.7M Pa ;当废橡胶粉掺量为150kg/m 3时,RL C 立方体抗压强度为14.8M Pa ,约为基准混凝土立方体抗压强度的三分之一.RL C 轴心抗压强度变化趋势与立方体抗压强度变化趋势大致相同.在制订有关技术规程[4,5]时,对全国轻骨料混凝土28d 的f c ,f cu 试验结果统计分析后得到回归公式为f c =0.93f cu(1) 本次试验测试结果表明,掺加废橡胶粉的页岩陶粒混凝土其轴心抗压强度与立方体抗压强度比值的平均值约为0.85,比上述统计值偏小.2.2 弹性模量和干密度从表2可以看出,RL C 干密度随着废橡胶粉掺量的增加而逐渐减少,当废橡胶粉掺量在0～60kg/m 3时,废橡胶粉每增加30kg/m 3,RL C 干密度减少约100kg/m 3,当废橡胶粉掺量大于60kg/m 3时,废橡胶粉每增加30kg/m 3,RL C 干密度减少约30kg/m 3.从表2还可看出,RL C 的弹性模量随着废橡胶粉掺量的增加急剧下降.弹性模量与废橡胶粉掺量之间近似于线性关系,当废橡胶粉掺量达到150kg/m 3时,弹性模量减小了约50%.图1 RL C 弹性模量计算值与实测值比较Fig.1 Comparison of calculatedelasticmodulusandmeasured results在轻骨料混凝土技术规程中,轻骨料混凝土28d 弹性模量的表达式为E c =2.02ρdf cu(2) 但文献[6]根据页岩陶粒混凝土的弹性模量实测值与f cu ,ρd进行回归分析得出表达式为E c =2.28ρdf cu(3) 可见页岩陶粒混凝土的弹性模量较一般轻集料混凝土偏高.分别根据式(2),(3)计算各组RL C 弹性模量并将其与试验结果进行比较(见图1)可知,利用式(2)计算出的RL C 弹性模量与实测值较为接近,而利用式(3)计算的结果普遍高于实测值.由此可见,掺加废橡胶粉有助于降低页岩陶粒混凝土的弹性模量.2.3 破坏形态普通陶粒混凝土在单向压缩的情况下,由于陶粒的弹性模量小于连续相,则在陶粒上下部位产生拉应力,而在侧边产生压应力,这样,在陶粒内就会发生与荷载作用方向平行的拉伸破坏面.当陶粒混凝土接近极限抗压强度时,便产生平行于荷载方向的裂纹,并快速扩展开来,互相贯通,导致整个试件破坏.这一过程非常短暂,表现出明显的脆性破坏,破坏时伴随有明显的爆裂声.随着废橡胶粉的掺入,陶粒混凝土的脆性逐渐改善,破坏时呈现塑性破坏特征,并且废橡胶粉的掺量越大这种特征越明显.RL C 在接近或达到极限荷载时裂纹出现较迟,扩展缓慢.当废橡胶粉掺量为173 第3期袁海庆,等:掺废橡胶粉页岩陶粒混凝土的受压性能 150kg/m 3,RL C 达到极限荷载时,其表面甚至没有明显的裂纹(见图2).在不卸载的情况下,应力逐渐减小,轴向变形逐渐增大,试件产生对角线方向的裂纹(见图3),并逐渐变宽直至完全破坏.整个过程表现出明显的塑性破坏,在试件完全破坏之前有较大的塑性变形.现有橡胶细集料水泥砂浆及混凝土破坏机理认为,橡胶细集料是分布在水泥砂浆或混凝土内的微小弹簧单元,破坏始自橡胶微粒周边的水泥基材料产生应力集中而受拉开裂,但橡胶微粒本身有很好的抗拉特性,因此它阻碍了裂纹的进一步发展,使试件受压破坏裂纹无法贯通,保持了试件的完整性[3].图2 RL C 达到极限荷载时的照片Fig.2 Ultimate load on RL C isattained图3 RL C 达到极限荷载后继续加载的照片Fig.3 Loading continues after ultimate load is attained2.4 微观结构与废橡胶粉改性机理讨论界面区的显微硬度是界面诸性能的综合反映,其中包括晶体平均尺寸的变化和取向指数的高低[7].混凝土中水泥石与集料的界面是最薄弱的区域,显微硬度被广泛应用于评价混凝土材料的界面性质,一般情况下,混凝土中水泥石与集料结合越好,其界面过渡区的显微硬度越高.本研究采用HXS -1000A 型数字式智能显微硬度计对RL C 中部分页岩陶粒-水泥石界面和废橡胶粉-水泥石界面的显微硬度进行了测试,结果见图4,5.图4 P 0,P 60,P 150陶粒-水泥石界面显微硬度Fig.4 Interfacial micro 2hardness of shale ceramsite andcement paste for P 0,P 60and P150图5 P 60,P 150橡胶粉-水泥石界面显微硬度Fig.5 Interfacial micro 2hardness of rubber powderand cement paste for P 60,P 150 由图4,5可见,在10,20μm 处废橡胶粉-水泥石界面的显微硬度较大,可以认为无明显薄弱的界面过渡区;在界面区0～50μm 的区域内,废橡胶粉-水泥石界面的显微硬度普遍高于陶粒-水泥石界面的显微硬度.不含废橡胶粉的P 0试件其陶粒-水泥石界面显微硬度最高,掺加橡胶粉后,陶粒-水泥石界面区显微硬度减小,废橡胶粉-水泥石界面区显微硬度也减小.将部分试件随机切片、打磨、抛光并在偏光显微镜下对陶粒和废橡胶粉的界面结构以及水泥石的密实度进行观察,发现废橡胶粉和水泥石界面结合比较好.这是因为废旧橡胶粉是由废旧轮胎经机器磨细得到的,废橡胶粉表面粗糙且含有大量微小孔洞,这种结构特征使废橡胶粉与水泥石之间有一种咬合作用.同时还发现,掺加废橡胶粉的页岩陶粒混凝土界面过渡区及水泥石内均有较多的273建 筑 材 料 学 报第10卷 孔洞,说明废橡胶粉在混凝土搅拌过程中引入了大量气体.图6,7为P 150中页岩陶粒-水泥石、废橡胶粉-水泥石界面显微照片.图6 P 150中页岩陶粒-水泥石界面照片(100×)Fig.6 Pores at interface between ceramsite and ce 2ment paste (100×)图7 P 150中废橡胶粉-水泥石界面照片(100×)Fig.7 Interface between rubber powder and cementpaste (100×) 有研究[8]将橡胶粉对混凝土强度的影响归因于橡胶粉与水泥浆体相容性不好而使两者之间不能形成有效的联结.本研究发现,由机器磨细得到的废橡胶粉由于其表面结构特殊而使之与水泥浆体结合良好.因此认为,造成混凝土强度降低是由于废橡胶粉作为一种柔性颗粒分布在混凝土中,其弹性模量与水泥浆体相差近2500倍,在承受外力作用时,废橡胶粉所承受的应力跟混凝土中其他组分相比很小,这相当于降低了混凝土的受力面积,使混凝土强度降低;此外,废橡胶粉的引气作用使混凝土孔隙率增大,孔洞增多,容易产生应力集中而提前破坏,这也是造成混凝土强度降低的原因之一.与此同时,废橡胶粉在混凝土中充当软性弹性体,能够缓和内部的各种应力,包括收缩自应力、温度应力等,减少了内部原生裂纹的产生与发展;当混凝土受到冲击荷载时能够起到缓冲作用,消耗冲击功.另外,废橡胶粉与混凝土基体之间存在一定的粘结强度,能够起到类似纤维的作用,抑制裂纹的发生与发展,从而缓和应力集中,改善了混凝土的韧性.3 结论1.随着废橡胶粉掺量的增大,RL C 的弹性模量、干密度、抗压强度均逐渐降低.2.掺加废橡胶粉对混凝土的受压破坏形态有明显的影响.随着废橡胶粉掺量的增大,RL C 破坏形态也由脆性破坏逐渐转变为塑性破坏.在废橡胶粉掺量较大的情况下(如150kg/m 3),即使达到极限荷载,试件仍保持原有形状,并不像普通陶粒混凝土那样立刻破碎,试件表面甚至看不到任何明显的破坏迹象.3.RL C 比普通陶粒混凝土的弹性模量小,弹性模量与抗压强度和干密度之间的关系符合《轻骨料混凝土技术规程》中轻骨料混凝土28d 弹性模量的表达式.4.废橡胶粉有一定的引气作用,RL C 中过渡区气孔较多,废橡胶粉与水泥石界面结合较好.参考文献:[1] 宋少民,刘娟红,金树新.橡胶粉改性的高韧性混凝土研究[J ].混凝土与水泥制品,1997,(1):10,11.[2] 刘 刚,方坤河,高钟伟.高强混凝土的增韧减脆措施研究[J ].混凝土,2004,(5):46-48.[3] 刘春生,朱 涵,李志国,等.橡胶细集料水泥砂浆基本性能研究[J ].混凝土,2005,(7):39-42.[4] J G J 51—002,轻骨料混凝土技术规程[S].[5] J G J 12—99,轻骨料混凝土结构设计规程[S].[6] 刘巽伯,杨正宏.宜昌宝珠页岩陶粒混凝土基本力学性能试验研究报告[R ].上海:同济大学材料科学与工程学院,2001.[7] 连 丽,印海春,廖卫东.混凝土界面区的显微硬度研究[J ].国外建材科技,2005,26(2):8-11.[8] 黄少文,徐玉华.废旧轮胎胶粉对水泥砂浆力学性能的影响[J ].南昌大学学报,2004,26(4):53-55.373 第3期袁海庆,等:掺废橡胶粉页岩陶粒混凝土的受压性能 。