李 旺,楊景森,唐良震,繆航松,邵本旺

（昆明學(xué)院城建院,昆明 650000）

摻入橡膠顆?；炷恋目箟盒阅軐?shí)驗(yàn)研究

李 旺,楊景森,唐良震,繆航松,邵本旺

（昆明學(xué)院城建院,昆明 650000）

把橡膠加入到混凝土中可以增加其韌性，耐磨性，抗震性。本文通過膠粒代替不同體積的沙制成標(biāo)準(zhǔn)試塊，研究了橡膠摻量對抗壓強(qiáng)度的影響。將廢舊橡膠輪胎破碎后摻入到混凝土中，能改善混凝土的性能同時又能解決大量廢舊橡膠的回收問題，所以橡膠混凝土的研究和應(yīng)用正成為熱點(diǎn)。

廢舊輪胎；科研項(xiàng)目；膠粒；混凝土

1 實(shí)驗(yàn)研究過程

1.1 試驗(yàn)原材料

水泥：42.5硅酸鹽水泥；砂：連續(xù)級配細(xì)度模數(shù)為3.0的中砂，表觀密度2580 kg/m3；石：連續(xù)粒徑，5～20mm碎石，級配合格；膠粒：平均粒徑為 5mm，1197 kg/m3;水：飲用自來水。

1.2 混凝土配合比

本次試驗(yàn)分為6個大組，依照體積比例添加膠粉比例為沙體積的0%，10%，20%，30%，40%。（見表1）

表1

1.3 試塊制作

（1）試塊抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試塊的尺寸150×150×150mm3，每組數(shù)量3塊，齡期為7天。

（2）人工拌合，24小時后拆模搬入養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)室的溫度為20℃，相對濕度為90%上，試塊放在試塊放置架上，加濕方式為霧化加濕。

1.4 試驗(yàn)步驟

（1）將試塊安放在試驗(yàn)機(jī)的下壓板上，試塊的中心與試驗(yàn)機(jī)的中心對準(zhǔn)，開動試驗(yàn)機(jī)。

（2）試塊接近破壞并且急劇變形時，停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)直至破壞，并記錄破壞荷載。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

（1）抗壓強(qiáng)度按式計(jì)算： 強(qiáng)度=F/A

F—試塊破壞荷載(N) A一試塊承壓面積(mm2) 試驗(yàn)結(jié)果精確至0.1MPa。

（2）以3個試塊實(shí)測值的算術(shù)平均值作為該組試塊的強(qiáng)度值，若其中的最大值或最小值與中間值之差大于中間值的15%，則把最大值及最小值一并舍去，取中間值作為該組試塊的強(qiáng)度值：如果二者與中間值相差均大于中間值的15%，則該組試塊的試驗(yàn)結(jié)果無效。（見表2）。

2.1 實(shí)驗(yàn)表明

摻入橡膠的混凝土7天齡期立方體抗壓強(qiáng)度隨摻量增加而下降，其中，當(dāng)橡膠的摻量為砂體積10%時，橡膠混凝土比基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度下降7.4%，摻量為為砂體積20%時，強(qiáng)度下降13%，當(dāng)橡膠的摻量達(dá)到為砂體積30%時，強(qiáng)度下降28%，當(dāng)摻量為為砂體積40%時，強(qiáng)度下降37.9%。

2.2 原因分析

橡膠混凝土視為由石子、沙子、膠粉，水泥水化產(chǎn)物等所組成的多相復(fù)合材料?；炷林心z粉與硬化水泥漿體之間界面區(qū)，是混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，同時是膠粉對能量的吸收點(diǎn)。膠粒的硬度低于沙粒單軸受壓時，隨著豎向主應(yīng)力的增加，微裂縫不斷產(chǎn)生，當(dāng)?shù)竭_(dá)峰值荷載時，裂縫數(shù)量、寬度急劇增加，裂縫到達(dá)膠粉微粒時，能量被膠粒吸收，裂縫不再發(fā)展混凝土顯示出韌性，如果再增加荷載，混凝土內(nèi)部的膠粒彈性變形。在實(shí)驗(yàn)時觀察到橡膠混凝土的破壞不與素混凝土的破壞相同，在試件破壞時素混凝土發(fā)出一聲較大的聲響，然后整個混凝土碎裂，而橡膠混凝土破壞時，沒有發(fā)出什么聲音，混凝土仍然保持原來的形狀?？梢钥闯鱿鹉z的摻量增加了混凝土的韌性，減少了其脆性破壞的不利因素。

表2

3 結(jié)論與建議

通過對橡膠混凝土的拌合物性能、力學(xué)性能的試驗(yàn)研究，得出如下結(jié)論與建議：

（1）加入橡膠粒后，混凝土的強(qiáng)度下降，且摻量越大，其下降的幅度越大。混凝土中加入橡膠粉對增加韌性是有利的，但對強(qiáng)度是不利的。所以，對橡膠混凝土的利用，應(yīng)揚(yáng)長避短，充分利用其優(yōu)點(diǎn)。

（2）橡膠混凝土的使用

1）有減振需要時，如旋轉(zhuǎn)機(jī)械的基礎(chǔ)墊和鐵路站；

2）用于填充溝槽管，機(jī)場跑道和鋪路磚；

3）用于需要抗撞擊或爆炸等地方，例如用于鐵路的緩沖區(qū)，公路隔離帶和應(yīng)急車道；

4）有條件進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)工作，研究測試橡膠砼的各方面性能指標(biāo)達(dá)到高速公路的標(biāo)準(zhǔn)時可應(yīng)用于高速公路。

[1]劉長.中國輪胎資源循環(huán)利用行業(yè)發(fā)展及政策導(dǎo)向[J].橡塑技術(shù)與裝備，2008.

[2]李紅艷.橡膠改性水泥基材料的性能研究[D].南京：東南大學(xué)，2004.

[3]劉春生，朱涵，李志國，張軍，衰琳.橡膠集料砂漿基本性能研究[J].混凝土，2007.

該項(xiàng)目為“昆明學(xué)院大學(xué)生科學(xué)研究項(xiàng)目”資助立項(xiàng)項(xiàng)目。

李旺（1994—），男，云南新平人，本科，建筑。