崔翰博，周 梅，唐巨鵬，郭勝豪，姜昕彤

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000； 2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)土木工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000)

北方海洋環(huán)境下的水工結(jié)構(gòu)多存在混凝土開裂，鋼筋銹蝕等不同程度質(zhì)量問題，究其原因是混凝土耐久性較差。橡膠集料混凝土是將廢舊橡膠攪碎、研磨后代替混凝土中粗、細(xì)集料配制而成的一種新型混凝土，具備抗疲勞性好、收縮能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，符合水工結(jié)構(gòu)對(duì)混凝土材料的需求。為拓展橡膠集料混凝土在北方沿海地區(qū)水利工程中的應(yīng)用前景，有必要對(duì)橡膠集料混凝土耐久性、橡膠集料鋼筋混凝土構(gòu)件的力學(xué)特征進(jìn)行研究。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)橡膠集料混凝土工作性、強(qiáng)度、耐久性方面進(jìn)行了一系列研究工作。其中一些學(xué)者對(duì)橡膠集料混凝土工作性進(jìn)行了研究。Zaher等[1-2]提出利用橡膠顆粒取代碎石對(duì)混凝土坍落度影響較小，代替砂子會(huì)降低混凝土工作性，取代量超過40%，會(huì)完全失去流動(dòng)性。劉崢等[3]提出振搗時(shí)間較長，橡膠顆粒容易上浮，橡膠集料混凝土拌合物最適宜振搗時(shí)間在30～40 s。楊春峰等[4]指出混凝土中摻入橡膠顆粒有引氣效果，可以提高流動(dòng)性。一些學(xué)者進(jìn)行了橡膠集料混凝土力學(xué)特性研究。嚴(yán)智卓等[5-6]指出橡膠顆粒粒徑越大，混凝土抗壓強(qiáng)度越低。Samiha等[7]提出了不同觀點(diǎn)，指出橡膠集料取代率為10%時(shí)，混凝土抗壓強(qiáng)度隨橡膠顆粒粒徑減小而增大。還有一些學(xué)者進(jìn)行了橡膠集料混凝土耐久性的研究。Mavridou等[8]指出橡膠集料取代率為12.5%，混凝土抗氯離子滲透能力最好。Zhu等[9]提出在混凝土中加入橡膠集料，其抗氯離子滲透、抵抗凍融循環(huán)破壞的能力均顯著提高。

目前大多數(shù)研究內(nèi)容集中于橡膠集料混凝土的工作性和強(qiáng)度，對(duì)橡膠集料混凝土耐久性的研究較為少見,將橡膠集料應(yīng)用于鋼筋混凝土構(gòu)件的研究鮮有報(bào)道。此外，針對(duì)橡膠顆粒粒徑的選取國內(nèi)外并沒有合適的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)橡膠集料混凝土從工作性、耐久性到力學(xué)特性并沒有作系統(tǒng)的研究。本文以橡膠集料混凝土為研究對(duì)象，用不同粒徑橡膠顆粒取代砂子，對(duì)橡膠集料混凝土進(jìn)行了工作性測(cè)定試驗(yàn)、單軸抗壓試驗(yàn)、抗氯離子滲透試驗(yàn)、抗水滲試驗(yàn)、凍融循環(huán)試驗(yàn)，得出了不同粒徑橡膠顆粒對(duì)混凝土工作性、強(qiáng)度、耐久性的影響，并與普通混凝土進(jìn)行了對(duì)比分析。利用耐久性最優(yōu)配合比制備橡膠集料鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，進(jìn)行抗彎性能試驗(yàn)，分析與普通鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁間的差異，以期對(duì)橡膠集料混凝土在北方沿海地區(qū)水利工程中的應(yīng)用提供參考。

表2 試驗(yàn)配合比 kg/m3

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)原料和儀器

本文所采用的試驗(yàn)原料如下。水泥：阜新水泥廠生產(chǎn)的P·O 42.5普通硅酸鹽水泥(密度3 000 kg/m3)；粉煤灰：阜新發(fā)電廠生產(chǎn)的Ⅰ級(jí)粉煤灰；硅灰：沈陽金崗生產(chǎn)的硅灰粉(密度2 710 kg/m3)；礦渣：撫順礦物局生產(chǎn)的S95磨細(xì)礦渣(密度2 230 kg/m3)；碎石：良好級(jí)配碎石(表觀密度2 710 kg/m3，5～25 mm)；砂子：良好級(jí)配天然細(xì)河砂(表觀密度2 587 kg/m3，細(xì)度模數(shù)2.8)；橡膠：撫順橡膠廠生產(chǎn)的橡膠顆粒(表觀密度1 110 kg/m3)，不同粒徑橡膠顆粒吸水率如表1所示；減水劑：自配萘系減水劑(摻量2.4%，減水率30%)；水：自來水。

表1 不同粒徑橡膠顆粒吸水率 %

采用的主要試驗(yàn)儀器如下。含氣量測(cè)定試驗(yàn)：含氣量測(cè)定儀；烘干設(shè)備：電熱鼓風(fēng)干燥箱(101-1型)；單軸抗壓試驗(yàn)、梁抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)：微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)(WAW-1000型)、靜態(tài)電阻應(yīng)變采集儀(32通道)、千分表；抗氯離子滲透試驗(yàn)：全自動(dòng)真空飽水機(jī)(BSJ-A型)，混凝土氯離子電通量測(cè)定儀(DTL型)；抗水滲試驗(yàn)：混凝土抗?jié)B儀(HS-4S型)；凍融循環(huán)試驗(yàn)：動(dòng)彈性模量測(cè)定儀(DT-W18型)、快速凍融試驗(yàn)機(jī)(KDR-V9)。

1.2 配合比設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)6組試驗(yàn)配合比。對(duì)照組：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[10]確定了C30混凝土配合比。試驗(yàn)組：通過絕對(duì)體積法(橡膠顆粒按照10%[7]等體積取代砂子)設(shè)計(jì)了橡膠集料混凝土配合比(表2，其中兩種混凝土的水膠比均為0.385)。為方便在實(shí)際工程中應(yīng)用，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[11]，將橡膠集料粒徑分為5組：H-1組(0.165～0.315 mm)、H-2組(0.315～0.630 mm)、H-3組(0.630～1.25 mm)、H-4組(1.25～2.50 mm)、H-5組(2.50～5.00 mm)。

1.3 試驗(yàn)方案

本文系統(tǒng)地對(duì)不同粒徑橡膠集料混凝土的工作性、耐久性、力學(xué)特性進(jìn)行了研究，所采用的試驗(yàn)方案如下：

a. 混凝土工作性測(cè)定試驗(yàn)：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[12]進(jìn)行混凝土拌和，測(cè)流動(dòng)性；將拌和物裝入量缽內(nèi)，振搗混凝土(為預(yù)防橡膠顆粒上浮，振搗時(shí)間30 s[3])，依次擦凈、抹平、密封量缽，利用注水閥注水，排氣閥排氣，待流出水后，關(guān)閉注水閥和排氣閥，手動(dòng)加壓至0.1 MPa，壓力穩(wěn)定后測(cè)含氣量。

b. 試件成型：將剩余拌合物，振搗、裝模、待成型后拆模，養(yǎng)護(hù)28 d。

c. 試件孔隙率測(cè)定試驗(yàn)：將養(yǎng)護(hù)28 d試件(邊長100 mm的正立方體)，浸水48 h后擦凈稱重，再次浸水12 h稱重，當(dāng)差值低于較小值0.5% ，即為飽和；將試件置于105℃干燥箱內(nèi)，24 h后冷卻至室溫稱重，再次將其放于干燥箱內(nèi)12 h后稱重，兩次差值低于較小值0.5% ，即為烘干。

d. 單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[13]，將試件(邊長100 mm的正立方體)置于萬能試驗(yàn)機(jī)上，進(jìn)行28 d抗壓強(qiáng)度測(cè)試，以加載速度0.5 MPa/s施加壓力至試件破壞。

e. 抗氯離子滲透試驗(yàn)：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[10]，采用電通量法，利用石蠟對(duì)試件(?100 mm×50 mm)側(cè)壁密封，然后置于真空飽水機(jī)中真空飽水，24 h后連接氯離子電通量測(cè)定儀(負(fù)極為3%NaCl溶液，正極為0.3 mol/L NaOH溶液)，每30 min記錄電通量，通電6 h后結(jié)束試驗(yàn)。

f. 凍融循環(huán)試驗(yàn)。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[14]，將試件(100 mm×100 mm×400 mm)置于3%NaCl溶液中浸泡4 d，測(cè)試件質(zhì)量、彈性模量；將試件置于快速凍融試驗(yàn)機(jī)上(-20～20℃)進(jìn)行試驗(yàn)，凍融循環(huán)200次后試驗(yàn)終止，測(cè)試件質(zhì)量、彈性模量。

g. 抗水滲試驗(yàn)。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[15]，采用滲水高度法，將試件(175 mm×185 mm×150 mm)側(cè)壁用石蠟密封后裝入試模，測(cè)密封性，密封達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行抗水滲試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后劈裂試件，測(cè)滲水高度。

h. 簡(jiǎn)支梁抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)。簡(jiǎn)支梁制作：依次為綁扎鋼筋籠、貼鋼筋應(yīng)變片、固定鋼筋籠、澆混凝土、拆模養(yǎng)護(hù)28 d、貼混凝土應(yīng)變片。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[16]，將梁固定在萬能試驗(yàn)機(jī)上，支座一端固定、一端鉸支，連接應(yīng)變儀、萬能表，預(yù)載并調(diào)整儀器，加載(采用分級(jí)加載，前期2 kN，后期3 kN)，分別記錄梁特征荷載(起裂荷載、屈服荷載、極限荷載)，簡(jiǎn)支梁參數(shù)如表3，簡(jiǎn)支梁抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)如圖1所示。分析過程涉及數(shù)據(jù)均為平均值。

表3 簡(jiǎn)支梁參數(shù)

圖1 簡(jiǎn)支梁抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)

圖2 含氣量變化

圖3 坍落度變化規(guī)律

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 工作性測(cè)定試驗(yàn)

工作性直接影響了混凝土的質(zhì)量和施工的難易程度，而含氣量決定了混凝土工作性的優(yōu)劣，因此有必要對(duì)橡膠集料混凝土的含氣量與工作性進(jìn)行檢驗(yàn)。不同粒徑橡膠集料混凝土含氣量變化規(guī)律如圖2所示。對(duì)照組、H-1組、H-2組、H-3組、H-4組、H-5組的含氣量依次為1.19%、2.12%、1.92%、1.63%、1.57%、1.39%。由結(jié)果看出，摻入橡膠顆粒后，混凝土含氣量均有不同程度的提升，顆粒粒徑越小時(shí)，提高程度越明顯，所得規(guī)律與文獻(xiàn)[4]相近。不同粒徑橡膠集料混凝土坍落度變化規(guī)律如圖3。對(duì)照組、H-1組、H-2組、H-3組、H-4組、H-5組的坍落度依次為215 mm、215 mm、185 mm、140 mm、185 mm、187 mm。當(dāng)顆粒粒徑小于0.63 mm或大于1.25 mm時(shí)，混凝土流動(dòng)性較好；橡膠顆粒粒徑在0.630～1.25 mm時(shí)，混凝土流動(dòng)性明顯降低。這是由于橡膠顆粒易吸附氣體，可以起到引氣作用；而表面凹凸不平，又能附著一定量的水。當(dāng)橡膠粒徑在0.160～0.630 mm或1.25～5.00 mm時(shí)，吸附水的能力小于引氣作用，坍落度較大；粒徑在0.630～1.25 mm時(shí)，吸附水的能力大于引氣作用，坍落度有所減小。

2.2 孔隙率測(cè)定試驗(yàn)

混凝土的孔隙率與其力學(xué)特征、耐久性密切相關(guān)[17]，因此研究橡膠顆粒粒徑對(duì)混凝土孔隙率變化規(guī)律的影響十分必要。不同粒徑橡膠集料混凝土孔隙率變化規(guī)律如圖4所示。由圖4可見，試件孔隙率變化規(guī)律與拌和后混凝土含氣量變化規(guī)律基本相同。對(duì)照組、H-1組、H-2組、H-3組、H-4組、H-5組的孔隙率分別為5.18%、5.77%、5.63%、5.52%、5.46%、5.33%。當(dāng)顆粒粒徑越小時(shí)，孔隙率越大。這是因?yàn)閾饺胂鹉z顆?？梢詫?duì)拌和過程中的混凝土產(chǎn)生引氣效果，粒徑越小，引入氣體越多，成型后的混凝土孔隙率越大。

圖4 孔隙率變化

圖5 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

2.3抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

力學(xué)特性是衡量橡膠集料混凝土是否可以在工程中應(yīng)用的基本指標(biāo)。不同粒徑橡膠集料混凝土破壞后外觀形態(tài)如圖5(a)所示，抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律如圖5(b)所示。與對(duì)照組相比，H-1組、H-2組、H-3組、H-4組、H-5組的28 d抗壓強(qiáng)度降幅分別為19.03%、18.12%、13.7%、12.01%、6.46%，粒徑越小，強(qiáng)度降幅越大，結(jié)果與Samiha等[7]結(jié)論相近。H-1組、H-2組試件受壓破壞后，仍保持較好完整性。對(duì)照組、H-3組、H-4組、H-5組試件受壓破壞后，表面出現(xiàn)明顯裂縫，邊角處伴隨顆粒脫落。這是由于橡膠的強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)特性均低于砂子，利用橡膠集料等體積取代砂子，混凝土抗壓強(qiáng)度降低；橡膠屬于有機(jī)材料，其他材料屬于無機(jī)材料，兩種材料相結(jié)合，相當(dāng)于在試件中引入了薄弱點(diǎn)，橡膠粒徑越小，薄弱點(diǎn)越多，這是導(dǎo)致橡膠集料混凝土強(qiáng)度下降的另一重要因素。此外，橡膠為彈性材料，混凝土中加入橡膠后，受力時(shí)收縮能力增強(qiáng)，粒徑越小收縮能力越好，因此小粒徑橡膠集料混凝土受壓破壞后可以保持較好完整性。

2.4 抗氯離子滲透試驗(yàn)

氯離子侵入混凝土后，使其內(nèi)部鋼筋發(fā)生銹蝕，影響了水工混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性。不同粒徑橡膠集料混凝土電通量變化規(guī)律如圖6所示?；炷岭娡颗c氯離子滲透性關(guān)系分為：電通量高于4 000 C滲透能力強(qiáng)、在2 000～4 000 C的滲透能力中等、在1 000～2 000 C的滲透能力低、在100～1 000 C的滲透能力很低、低于100 C則不滲透[10]。以28 d齡期試件為例，對(duì)照組、H-1組、H-2組、H-3組、H-4組、H-5組的電通量依次為1 205.33 C、640.67 C、700.23 C、814.76 C、923.06 C、1 041.78 C。橡膠顆粒粒徑越小，電通量越低，所得結(jié)論與文獻(xiàn)[18]相近。粒徑為0.165～2.50 mm時(shí)，橡膠集料混凝土滲透能力很低。粒徑為0.165～0.315 mm時(shí)，橡膠集料混凝土電通量僅為普通混凝土的53.15%。這是由于摻入橡膠集料后，氣體滯留在毛細(xì)孔通道中，避免了通道的連續(xù)。此外，橡膠顆粒粒徑小于孔隙尺寸，同樣起到阻礙毛細(xì)孔通道的作用，粒徑越小阻礙效果越好，在兩種因素共同影響下，橡膠集料混凝土抗氯離子滲透能力顯著增強(qiáng)。

圖6 電通量變化規(guī)律

圖7 滲水高度變化規(guī)律

2.5 抗水滲試驗(yàn)

水或其他有害液體向混凝土內(nèi)部滲透，直接影響了其耐久性。不同粒徑橡膠集料混凝土滲水高度變化規(guī)律如圖7所示。以28 d齡期試件為例，對(duì)照組、H-1組、H-2組、H-3組、H-4組、H-5組的滲水高度依次為69.05 mm、36.15 mm、44.01 mm、45.24 mm、52.12 mm、56.09 mm。橡膠顆粒粒徑越小，阻礙滲透能力越好，粒徑在0.165～0.315 mm時(shí)，橡膠集料混凝土滲水高度僅為普通混凝土的52.35%。這是由于橡膠是憎水性材料，與混凝土混合后形成很多防水膜，使水在流動(dòng)過程中產(chǎn)生較大阻力；同時(shí)橡膠引入的氣泡阻塞了孔隙通道，使水的流動(dòng)路徑更為曲折，兩者共同作用下混凝土抗?jié)B能力明顯提高。此外，橡膠的存在還產(chǎn)生了一定負(fù)面影響，橡膠引入的氣體會(huì)使混凝土孔隙率增大，反而減小了其耐久性。橡膠又使材料間黏結(jié)力下降，導(dǎo)致混凝土在成型過程中易產(chǎn)生微裂縫。但橡膠顆粒對(duì)抗?jié)B能力的正面作用大于負(fù)面影響，因此摻入橡膠顆粒有助于提高混凝土的抗水滲能力，且顆粒越小阻礙滲透的能力越明顯。

2.6 凍融循環(huán)試驗(yàn)

凍融循環(huán)會(huì)使水工結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，進(jìn)而影響其安全穩(wěn)定性[19]。不同粒徑橡膠集料混凝土凍融循環(huán)后質(zhì)量損失率變化規(guī)律如圖8所示，相對(duì)動(dòng)彈性模量損失率變化規(guī)律如圖9所示。

圖8 質(zhì)量損失率變化規(guī)律

圖9 相對(duì)動(dòng)彈性模量損失率變化規(guī)律

質(zhì)量損失率ΔWi的計(jì)算公式為

(1)

式中：W0為凍融循環(huán)前試件質(zhì)量；Wi為i次凍融循環(huán)試驗(yàn)后試件質(zhì)量。

以200次凍融循環(huán)為例，對(duì)照組、H-1組、H-2組、H-3組、H-4組、H-5組的質(zhì)量損失率依次為1.59%、0.26%、0.31%、0.47%、0.59%、0.73%。摻入橡膠顆粒后，質(zhì)量損失率明顯降低，橡膠顆粒粒徑越小，質(zhì)量損失率越低，粒徑在0.165～0.315 mm時(shí)，橡膠集料混凝土質(zhì)量損失率僅為普通混凝土的16.35%。

相對(duì)動(dòng)彈性模量E的計(jì)算公式為

(2)

式中：f0為凍融循環(huán)前試件橫向基頻；f為凍融循環(huán)試驗(yàn)后試件橫向基頻。

相對(duì)動(dòng)彈性模量損失率ΔEi的計(jì)算公式為

(3)

式中：E0為凍融循環(huán)前相對(duì)動(dòng)彈性模量；Ei為i次凍融循環(huán)試驗(yàn)后相對(duì)動(dòng)彈性模量。

以200次凍融循環(huán)為例，對(duì)照組、H-1組、H-2組、H-3組、H-4組、H-5組的相對(duì)動(dòng)彈性模量損失率依次為61.23%、31.71%、34.05%、39.24%、43.08%、48.09%。摻入橡膠顆粒后，相對(duì)動(dòng)彈性模量損失率明顯降低，橡膠顆粒粒徑越小，相對(duì)動(dòng)彈性模量損失率越低，所得規(guī)律與文獻(xiàn)[20]相似。粒徑在0.165～0.315 mm時(shí)，橡膠集料混凝土相對(duì)動(dòng)彈性模量損失率僅為普通混凝土的51.79%。這是由于摻入較小粒徑的橡膠顆粒，堵塞了孔隙，阻礙了外界Na+、K+等有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部，降低了孔隙間濃度差，抑制了水的流動(dòng)。此外，橡膠為彈性體，橡膠集料增加了混凝土的延性，吸收了凍融循環(huán)產(chǎn)生的膨脹力，抑制了裂縫產(chǎn)生，減小了混凝土剝落現(xiàn)象。因此橡膠集料混凝土質(zhì)量損失和相對(duì)動(dòng)彈性模量損失均低于普通混凝土。

圖10 簡(jiǎn)支梁抗彎試驗(yàn)

2.7 簡(jiǎn)支梁抗彎試驗(yàn)

由上述試驗(yàn)結(jié)果可知，橡膠顆粒粒徑在0.165～0.315 mm時(shí)，混凝土耐久性最好。因此根據(jù)耐久性最優(yōu)配合比，制備了橡膠集料鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，進(jìn)一步驗(yàn)證其在工程中應(yīng)用的可行性。

兩種混凝土簡(jiǎn)支梁破壞后外觀形態(tài)如圖10(a)所示，特征荷載(起裂荷載、屈服荷載、極限荷載)變化規(guī)律如圖10(b)所示。對(duì)照組梁與H-1組梁加載后的變化規(guī)律基本相同。加載初期，未達(dá)到起裂荷載，梁處于彈性階段，跨中產(chǎn)生最大豎向位移。隨荷載增加，梁的跨中附近首先出現(xiàn)細(xì)微裂縫，進(jìn)入帶裂縫工作階段，對(duì)照組梁、H-1組梁起裂荷載分別為10.04 kN、12.58 kN，H-1組梁起裂荷載高于對(duì)照組梁20.19%；隨荷載繼續(xù)增加，新裂縫產(chǎn)生，原有裂縫擴(kuò)展，但擴(kuò)展速率較為緩慢，當(dāng)荷載分別達(dá)到41.52 kN、39.94 kN時(shí)，縱向鋼筋屈服，荷載完全由混凝土承受，梁進(jìn)入屈服階段；荷載繼續(xù)增大，混凝土裂縫快速延伸，應(yīng)變儀讀數(shù)溢出，千分表表針快速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)荷載分別達(dá)到45.09 kN、42.34 kN時(shí)，梁完全失去承載能力，H-1組梁極限荷載比對(duì)照組梁低6.10%。通過梁破壞后的外觀形態(tài)可以看出，對(duì)照組梁受壓區(qū)混凝土出現(xiàn)較為嚴(yán)重的崩脫現(xiàn)象，加載后期兩條裂縫出現(xiàn)了交叉，H-1組梁破壞后較為完整，且裂縫分布更為均勻。荷載-位移曲線變化規(guī)律如圖10(c)所示，當(dāng)荷載為4 kN時(shí)，對(duì)照組梁、H-1組梁位移分別為0.048 mm、0.069 mm；當(dāng)荷載增至20 kN時(shí)，位移分別為0.169 mm、0.221 mm；當(dāng)荷載達(dá)到38 kN時(shí)，位移分別為0.557 mm、0.743 mm，由此可見，相同荷載作用時(shí)，橡膠集料混凝土簡(jiǎn)支梁變形能力有所增加。這是由于摻入橡膠顆粒后，梁的彈性明顯提高，受力時(shí)收縮能力增強(qiáng)。在橡膠集料混凝土開裂過程中，裂縫開展遇到橡膠顆粒后，尖端斷裂能被橡膠顆粒吸收并消耗釋放，阻止了裂縫的延伸擴(kuò)展。因此橡膠集料鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁起裂荷載高于普通C30鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，且沒有發(fā)生嚴(yán)重的崩脫現(xiàn)象；而橡膠的強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)特性均低于砂子，因此加載后期其屈服荷載、極限荷載均低于普通C30鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，但橡膠集料混凝土與鋼筋的協(xié)調(diào)工作能力明顯優(yōu)于普通混凝土，導(dǎo)致屈服荷載、極限荷載的降幅并不明顯。綜上所述，橡膠顆粒粒徑在0.165～0.315 mm時(shí)，混凝土耐久性得到了明顯提高，梁構(gòu)件的完整性更好，且強(qiáng)度并沒有產(chǎn)生明顯削弱，因此0.165～0.315 mm為最優(yōu)取代粒徑，此種混凝土適于在工程中應(yīng)用。

3 結(jié) 論

a. 隨著橡膠顆粒粒徑增大，橡膠集料混凝土含氣量有所下降，坍落度則呈先減小后增大的趨勢(shì)，存在最不利粒徑使混凝土工作性最差，因此在實(shí)際工程中應(yīng)注意平衡橡膠粒徑引氣作用和飽水能力間的關(guān)系。

b. 混凝土抗壓強(qiáng)度隨橡膠顆粒粒徑減小而下降，但摻入小粒徑橡膠顆粒有助于保證混凝土的完整性，由此可見小粒徑橡膠集料混凝土適于應(yīng)用在承載能力要求低的構(gòu)件中。

c. 橡膠集料混凝土耐久性高于普通混凝土，存在最優(yōu)取代粒徑，使混凝土抗氯離子滲透能力、抗水滲能力、抵抗凍融循環(huán)破壞能力達(dá)到最好，因此小粒徑橡膠集料混凝土可以應(yīng)用在耐久性要求高的水利工程構(gòu)件中。

d. 采用耐久性最優(yōu)配合比制備的橡膠集料鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁與普通鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁相比，起裂荷載高，變形能力好，破壞后保持了較好完整性，且沒有發(fā)生崩脫現(xiàn)象，同時(shí)屈服荷載與極限荷載并未出現(xiàn)明顯降幅，因此采用粒徑最優(yōu)配合比配制的橡膠集料混凝土可以在工程中應(yīng)用。