[摘 要] 以粒徑在0.025-10mm的微粒為橡膠摻合料,分別在強度等級C35的條件下,以不同體積替代量替代砂的改性混凝土材料,20%摻量時,強度等級能夠達到C20,60%以下?lián)搅繒r,強度等級能夠達到C10。
[關鍵詞] 廢舊輪胎 混凝土 強度等級
隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,報廢的輪胎數量逐年增長。廢舊汽車輪胎被當今人們稱為“黑色污染”,它不僅會對環(huán)境造成嚴重污染,而且還會引起嚴重的火災事故。廢舊輪胎橡膠膠粉添加水泥混凝土具有廣闊的應用前景,找出不同摻量下混凝土的力學性能的變化規(guī)律是更好的進行應用的前提。
一、試驗依據及試驗內容的設置
根據GB/T50081-2002普通混凝土力學性能試驗方法標準,設計試件的尺寸、數量、試驗內容并進行相關試驗操作。主要進行該性混凝土的28天抗壓強度試驗,針對試驗得到的數據和試驗現(xiàn)象,進行定量、定性分析,得出結論。初步確定不同摻量下的強度等級。
以三種不同粒徑的微粒為橡膠摻合料,分別在混凝土強度等級C35的條件下,以不同體積替代量(代砂)下制備多組廢舊輪胎橡膠混凝土試塊。
1.試驗主要材料
(1)水泥。52.5 R水泥,指標合格。
(2)砂。中砂,顆粒級配Ⅱ區(qū),細度模數2.89,表觀密度2580 kg/m3,沙中含泥量≤3.0%(按重量計)。
(3)石子。連續(xù)粒徑,5~31.5mm碎石,針片狀顆粒≤15﹪(按重量計),級配合格,含泥量≤1.0%(按重量計)。
(4)膠粉-A。25~30目膠粉,表觀密度1185kg/m3。
(5)膠粉-B。0.5~5mm連續(xù)級配,表觀密度1197kg/m3。
(6)膠粉-C。4~10mm連續(xù)級配,表觀密度1149kg/m3。
(7)水。飲用自來水。
2.膠粉的表面處理
采用水洗、浸泡NaOH溶液的方法去除膠粉中部分添加劑,增加界面之間的粘結力。
3.試驗分組
試驗分為2個大組,依照體積替代沙量的不同分0%、20%、40%、60%、80%、100%,6個組。其中20%、40%、60%、80%、100%組又按膠粉-A、膠粉-B、膠粉-C三種不同粒徑摻合物形式,各自細分為3個小組。(注:膠粉-C在80﹪、100﹪摻量時,確定配合比試拌調整過程中,拌合物的和易性極差,制得試塊蜂窩、麻面、裂縫、孔洞嚴重,所以不再制作。)
參考組0%組,即砂不被替代的設計強度等級為C35。
試驗試塊的尺寸150×150×150 mm3,每組數量3塊,試塊總數81塊;試驗項目為28天齡期;
二、結果與分析
第一組不同摻合物28天齡期抗壓強度與摻量的關系,見圖1
第二組不同摻合物28天齡期抗壓強度與摻量的關系,見圖2
由圖1~2知:
(1)摻入橡膠的混凝土28天齡期抗壓強度隨摻量增加而減少。
(2)由圖1可以看出,20%摻量時立方體28天抗壓強度值,摻加膠粉-A組抗壓強度值為20.6 MPa;摻加膠粉-B組抗壓強度值為23.7 MPa;摻加膠粉-C組抗壓強度值為19.0 MPa。60%摻量時抗壓強度值分別為8.8 MPa、11.8 MPa、13.7 MPa。
(3) 由圖2可以看出,20%摻量時立方體28天抗壓強度值,摻加膠粉-A組抗壓強度值為27.3 MPa;摻加膠粉-B組抗壓強度值為24.5 MPa;摻加膠粉-C組抗壓強度值為21.6 MPa。60%摻量時抗壓強度值分別為14.6 MPa、12.1 MPa、13.4 MPa。
原因分析:膠粉是惰性材料,不具有水化活性,與水泥不能生成水化產物,只起填充作用。另外橡膠粉是彈性材料,不能起到骨架作用,且隨著膠粉摻量的增加削弱了沙子、石子和水泥漿體的粘結,薄弱點增多,增加了混凝土內部結構的不連續(xù)性,從而導致混凝土強度的降低。
三、結論
通過上述的試驗研究及結果分析,對于粒徑在0.025-10mm的膠粉添加到C35混凝土中,抗壓強度隨廢舊輪胎膠粉摻量不同變化的規(guī)律,得出如下結論:
(1)摻入橡膠的混凝土28天齡期抗壓強度隨摻量增加而減少。
(2)摻入膠粉后,強度等級C35的混凝土20%摻量時,強度等級相當于C20,60%以下?lián)搅繒r,強度等級相當于C10。
參考文獻:
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[3]GB/T50081-2002普通混凝土力學性能試驗方法標準[S]
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