纤维-橡胶混凝土力学性能试验研究.pdf

2015年第9期
混凝土与水泥制品
2015No.9
9月
CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS
ember
纤维一橡胶混凝士力学性能试验研究
别思汗1,张龙2,王利刚3,吴玺3
(1.武汉理工大学土木工程与建筑学院,430070;2.中交路桥北方工程有限公司,北京100024
3.湖北交投科技发展有限公司,武汉430030)
摘要:用橡胶粉以20%的比例等体积替换C40混凝土中的砂,制成橡胶混凝土,并添加不同种类的纤维对其
进行改性。试验表明,櫲胶粉与水泥結合状况較好,櫲胶混凝土具有低自重、低弹模,較好的延性及抗裂性能等优点
但强度及流动性降低明显。纤维的掺入能提高橡胶混凝土的强度,同时不降低其延性及抗裂性能。纤维对櫲胶混凝
土抗折强度的改善效果优于抗压强度及劈裂抗拉强度。钢纤维是改善效果最明显的单掺纤维,塑钢纤维与水泥缺乏
足够的黏结力而改善效果不佳。纤维混杂后,在一定范围的摻量呈现正效应。
关键词:道路混凝土;力学性能;试验研究;橡胶;纤维
Abstract: Rubber concrete(RC) is prepared by replace 20% sand of C40 conerete by rubber powder in an equal vol
ume which is adding different kinds of fiber materials to modify the properties of RC. The results show that rubber powder
can be well combined with cement, RC has advantage of low self-esteem, low elastic modulus, good ductility and crack re-
sistance, but strength and mobility are reduced significantly. The strength of RC is improved by adding fiber meanwhile,
ductility and erack resistance are not reduced. Improvement effects of fiber on flexural strength is better than splitting ten-
sile and compressive strength. Steel fiber is better than any other fiber in improvement effect. Plastic fiber is poor in modi-
fying properties beeause of its bad combination with cement. Mixing fibers have positive effects in a certain range.
Key words: Pavement concrete; Mechanical properties; Experimental study; Rubber; Fiber
中图分类号:TU528.37文献标识码:A文章编号:1000-4637(2015)09-90-06
0前言
等领域,使用状况良好。但需要注意的是,橡胶本身
随着汽车工业的迅猛发展,废田轮胎的数量不是一种非承重性材料,在受到外力荷载时,橡胶变
断増大。以2014年为例,我国的废旧汽车轮胎数量形大于周围水泥基变形,橡胶粉周围易形成应力集
为6000~700万条,且这一数量以每年15%的速度中,造成混凝土的破坏。因此,橡胶混凝土的刚度及
递增。废旧轮胎的主要成分橡胶是一种有机高分子强度降低较明显门。
材料,难溶于水且难分解。废旧橡胶的处理方法主
纤维材料( Fiber material)从上世纪20年代开
要有三种:焚烧处理、掩堙处理及回收利用。焚烧会始被应用于水泥混凝土性能的改善上,但纤维材料
带来严重空气污染,人工深掩埋会造成土壤及水体用于橡胶混凝土性能改善的研究偏少。混凝土是
污染。因此,如何将废旧橡胶回收利用、变废为宝成种多元复合材料,各组成成分的来源及配量不同,
为国际社会上关注的热点叫。目前,废旧橡胶用于回均会对其性质产生政变。因此,纤维材料用于橡胶
收处理的比例依然很小,不足总量的20%。找到切混凝土的研究需要不断深入。本文拟采用钢纤维、
实可行、高效回收的方法是提高废旧橡胶回收利用塑钢纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯网状纤维、聚乙烯醇
率的重要途径。
纤维,纤维掺人的方式有单独掺人与混杂掺人两种
将废旧橡胶制成的胶粉(粒)作为外加剂添加方式,研究内容主要包括纤维一橡胶混凝土的力学
到水泥混凝士中,制成橡胶混凝土( Rubber Powder性能及抗裂性能
Concrete)可以显著改善水泥混凝土高强度与低延
试验
性之间的矛盾。研究表明,橡胶的掺人能降低混凝
原材料
土的弹性模量及自重,提髙混凝土的延性与韧性,
水泥:P·O42.5级普通硅酸盐水泥,烧失量小
提高抗磨耗能力、抗渗性能、减震性能P。目前,橡于2%,28d抗压强度51.9MPa,抗折强度8.1MPa。
胶混凝士已经被用于网球场、飞机跑道、铁路枕木
细骨料:岳阳河中砂,表观密度2670kgm3,最大
基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目粒径为5mm,连续级配,细度模数为2.65,含泥量<
(2014-zxy-085)。
2%,含水率0.5%。
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