废旧橡胶粉对混凝土性能的影响.pdf

低温建筑技术
2013年第7期(总第181期
废旧櫲胶粉对混凝土性能的影响
黄盛
贵州桥梁建设集团有限贵任公司,贵阳550001)
【摘要】研究了废旧橡胶粉对C30混凝士工作性能、力学性能和抗盐冻性能的影响,结果表明:橡胶粉的
掺入,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
混凝士略有提高,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】混凝土;橡胶粉;力学性能;抗盐冻性
中图分类号)】TU528.0
【文献标识码】B
文章编号】1001-6864(2013)07-0026-02
0引言
表1。
废旧橡胶不溶于水,难溶于有机溶剂,不易腐烂,2试验结果与分析
是一种在自然条件下难于降解的高分子材料,主要来2.1废旧橡胶粉掺量对新拌混凝土工作性的影响
自废旧橡胶制品,如轮胎、胶管以及工业橡胶制品极
废旧橡胶粉摻量对新拌混凝土工作性影响的试
其边角料等,其中,以废旧轮胎居多。随着人民物质验结果见表2。
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、
表1
混凝土配合比
加工利用等方面尚处于起步阶段,大部分处于废弃堆
水泥水粉煤灰砂
石橡胶粉减水剂
置状态,其处理已成为十分严峻的环保问题。
g?m-3/kg?m-3/kg?m-3/kg?m-3/kg:m-3/%%
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
2.50.5
有关废旧橡胶混凝土的研究尚处于起步阶段,研究上
175
631
1181
不系统不深人。因此,文中针对采用废旧橡胶粉替代
100.5
部分天然砂所配制混凝土的工作性能、力学性能和抗
565
150.5
盐冻性能开展试验研究,为解决废旧橡胶的回收处理
问题,减少环境污染,实现废弃资源的再利用提供参表2橡胶粉掺量对新拌混凝土工作性的影响
考,具有重要的经济和社会意义。
橡胶粉掺量/%
0
10
原材料及配合比
初始坍落度/mmn12
12
14
试验采用P?042.5普通硅酸盐水泥;Ⅱ级粉煤30min坍落度/m10
12
灰,需水量比102%;中砂,细度模数2.7;5~20m连
续级配碎石;橡胶粉,由废旧轮胎采用常温粉碎法加
由表2可见,掺入少量废旧橡胶粉对混凝土的流
工而成,为天然橡胶、丁苯橡胶等的混合物,粒径0~动性影响较小,随着橡胶粉掺量的提高,新拌混凝土
2.36mm,堆积密度410kg/m',表观密度1025kg/m2;禁的坍落度亦提高。这是因为橡胶粉具有憎水性,随着
系高效减水剂,减水率20%。
橡胶粉取代量的增加,天然砂含量降低,相应的含橡
配制设计强度等级C30的混凝土,橡胶粉等体积胶水泥砂浆的吸水量减少,自由水含量增多,因此,随
取代砂,取代率分别为2.5%,5%,10%,15%。成型着橡胶粉掺量的提高,混凝土坍落度增大;此外,橡胶
100mmx100mmx100m的立方体试件和100mmx粉颗粒表面粗糙,且具有非极性,有一定的引气作用
100mmx400mm的棱柱体试件,分别用于测定混凝土从而也可以增大混凝土的流动性。
抗压强度、抗折强度和抗盐冻性。混凝土配合比见2.2废旧橡胶粉掺量对混凝土力学性能的影响
7]尹贤刚.受载岩石与混凝土声发射特性对比实验研究[J].四
川大学学报(工程科学版),2010,(2).
收稿日期】2013-06-19
8]商霖,宁建国,孙远翔.强冲击载荷作用下钢筋混凝土本构关
[作者简介]张明(1976-),男,山东滨州人,讲师,硕士,研
系的研究[J].固体力学学报,2005,(2
究方向:岩土信息?.程。
黄盛:废橡胶粉对混凝土性能的影响
28d岭期时,废旧橡胶粉掺量对混凝土抗压强度、
废旧橡胶粉掺量对混凝土轴心抗压强度的影响
抗折强度和轴心抗压强度等力学性能影响的试验结规律与抗压强度类似,轴心抗压强度介于立方体抗压
果见表3。
强度的82.2%~87.5%之间。
表3橡胶粉摻量对混凝士力学性能的影向
当掺人少量橡胶粉时,混凝土的抗折强度有所提
高,但随橡胶粉掺量的提高,混凝土的抗折强度降低,
橡胶粉摻量/%
0
2.5
5
15
但折压比随橡胶粉掺量的增加而增大。可见,橡胶粉
抗压强度/MPa40.541.837.130.627.7
可以提高混凝土的韧性,这是因为橡胶粉是一种弹性
抗折强度/MPa6.26.
5.0
材料,弹性模量较天然砂低数百倍,掺入橡胶粉后,在
轴心抗压强度/MPa35.436.630.525.623.8
水泥的胶结作用下与孔隙四周形成一种弹性结构,在
由表3可见,当掺入少量废旧橡胶粉时(2.5%
荷载作用下,橡胶粉可以作为应力的缓冲区,使得材
混凝土立方体抗压强度略有提高,而后随着橡胶粉掺料弹性变形能力有较大增长,从而减少内部荷载裂纹
量的提高,混凝土抗压强度明显减小。这是因为,当的发生与发展。
橡胶粉掺量较低时,其自身具有弹性再承受压力是可2.3废旧橡胶粉掺量对混凝土抗盐冻性能的影响
以缩小体积,微细的橡胶粉颗粒还可以填充混凝土中
北方地区冬季下雪后常撒盐类融雪剂,因此,对
的孔隙,因此,在橡胶粉掺量为2%时,混凝土抗压强废旧橡胶粉摻量对混凝土抗盐冻性能的影响规律开
度略有提高。但是,其自身的弹性模量远低于混凝土展了试验研究,盐溶液为浓度为3.5%NaCl,试验结果
和天然骨料,因此,随着橡胶粉掺量的进一步增加,混见图1。
凝土的抗压强度星线性降低的趋势。
150
5%
90
5%
01020304
冻融循环次
冻融循环次
()相对动弹性模量
()剥落量
图1橡胶粉搀量对混凝土抗盐冻性能的影响
由图1可见,掺人橡胶粉后,混凝土的抗盐冻性能
(3)掺人橡胶粉可明显提高混凝土的抗盐冻性
大大提高,均明显高于基准混凝土。在经历19次冻融能、橡胶粉掺量为10%时,抗盐冻性能最佳,可达50
循环时,基准混凝士时间的相对动弹性模量已低于次冻融循环。
60%,即已发生盐冻破坏,而掺入橡胶粉后,混凝土抗
盐冻性能明显增强,即使在较低的2.5%掺量时,也可
参考文献
承受34次冻融循环才发生破坏,而在橡胶粉掺量为
10%时,可达50次。
[1]张海波,管学茂,刘小星,李飞.废旧橡胶颗粒对混凝土强度
橡胶颗粒具有一定的弹性,在混凝土内部均匀分
的影响及界面分析[J].材料导报,2009,(8)
布,在水结冰体积膨胀时橡胶颗粒可被压缩,在冰融
[2]袁海庆,静行,汤道义,刘文龙,掺废橡胶粉页岩陶粒混凝土
的受压性能[J].建筑材料学报,2007,10(3):369-373
化过程中,橡胶颗粒又会产生弹性恢复,大大削弱了
3]杨志峰,李美江,王旭东.废旧橡胶粉在道路工程中应用的
膨胀应力,从而使混凝土的抗冻性大幅度提高。