橡胶混凝土抗压强度试验研究.pdf

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低温建筑技术
2015年第11期(总第209期)
DOI:10.13905/.cnki.dwjz.2015.11.004
橡胶混凝士抗压强度试验研究
周栋,郑昌林,朱正褀,王锦程,陈昱锦
(宿迁学院建筑工程学院,江苏宿迁223800)
摘要】按照混凝土配合比制备了16组混凝土试块,研究了橡胶颗粒的掺量、粒径和改性方式对橡胶混
凝土立方体抗压强度的影响规律。结果表明:随着橡胶颗粒掺量的增加,橡胶混凝土的立方体抗压强度逐渐降
低,且均小于普通混凝土;随着橡胶颗粒粒径的增加,橡胶混凝土的立方体抗压强度先增大后减小。改性橡胶混
凝土的立方体抗压强度比未改性橡胶混凝土有所增加,且NaOH改性效果优于KH-550,但强度提高幅度仍不明
显,更佳的改性方式有待进一步研究
【关键词)橡胶混凝土;橡胶颗粒;改性方式;立方体抗压强度
中图分类号】TU528.041
文献标识码】B
文章编号】1001-6864(2015)11-0010-02
橡胶混凝土是将橡胶颗粒掺入普通混凝土中制652:1165:206。采用橡胶颗粒等量取代砂,掺量为
备而成的新型复合材料,具备许多普通混凝土难以企10%、20%、30%。设计16组混凝土试块,每组3个,
及的优越性能,如质量轻、延性好、抗裂性强、弹性减用于测定28d立方体抗压强度。配合比见表1,表中
震、保温隔热和隔音降噪等,广泛用于对强度要求不NC表示普通混凝土,RC-mnーP表示橡胶混凝土,m
高的建筑、道路、铁路、桥梁等工程中,发展前景广为橡胶颗粒种类(A=5~8目橡胶粒、B=8~30目橡
阔。基于橡胶混凝土抗压强度是推广其工程应用胶粒、C=30目以上橡胶粉),n为橡胶颗粒掺量(%),
的关键指标,文中制备了16组橡胶混凝土试块,着重P为橡胶粒改性方式(a=KH-550改性、b=NaOH改
研究了橡胶颗粒的掺量、粒径和改性方式对橡胶混凝性、c=未改性)。
土抗压强度的影响规律。
表1
橡胶混凝土配合比
1试验
(1)试验材料。水泥:宿迁“项王”牌P.042.5
试件编号水泥秒碎石水橡胶颗粒
水泥;碎石:5~20mm连续级配的碎石,含水率0.1%
776521165206
砂:细度模数2.46、II区级配的普通河砂,含水率5%;
RC -AIO
橡胶颗粒:5-8目橡胶粒、8~30目橡胶粒30目以上C-A20-a37752.6165206
130.4
橡胶粉;橡胶颗粒表面改性剂:硅烷倜联剂KH-590、
RC-A30-8377456.41165
206
NaOH;拌合水:自来水。
RC-B10-a377586,81165206
65.2
(2)橡胶颗粒改性方式。由于橡胶颗粒与水泥RC-B20-a377521.616206130.4
基体之间不能形成有效的黏结,橡胶混凝土的强度普RC-B0-a37745641105206
195.6
遍低于普通混凝土。文中分别采用硅烷偶联剂KH
RC-C10-a377586.81165
26
65.2
550溶液和NaO溶液两种方式对橡胶颗粒表面进行RC-C20-a37521.61165206
130.4
改性,并与未改性橡胶颗粒比较,以寻求合适的改性RC-C30-B37745641165206
195.6
方式用于提高橡胶混凝土强度。具体步骤如下:①硅RC-A20-b377521.616206
130.4
烷偶联剂KH-550改性。称取1.5%橡胶颗粒质量的RC-B20-b37521.61165206
130.4
硅烷偶联剂KH-550,按KH-550:乙醇:水=20%:RC-C20-b377521.61165206
130.4
72%:8%的比例混合配制偶联剂溶液,然后将橡胶颗RC-A20-c37521.61165206
粒与偶联剂溶液充分搅拌均匀润湿,最后放在阴凉处RC-B20-e37
21.6116
130.4
直至颗粒表面完全干燥;②NaOH改性?。配制3%RC-c20-。37521.6165206
130.4
NaOH溶液,将橡胶颗粒与NaOH溶液按质量比1:4比
例浸泡24h,用水清洗,自然晾干。
(4)试验方法。称取各材料用量,依次向搅拌
(3)混凝土配合比。设计C30普通混凝土,配机中放入碎石、砂、水泥、橡胶颗粒,千拌608,徐徐加
合比为m(水泥):m(砂):m(碎石):m(水)=377:入水,再拌合120s。倒出拌合物,浇筑边长150m
[碁金项目]江苏省大学生创新创业训练计划项目(201514160007Y)
周栋等:橡胶混凝士抗压强度試验硏究
的立方体试块,在振动台上振动成型,24h后拆模并进550、NaOH改性后强度分别提高2%、4.1%。究其原
行标准养护,28d后参照CB/T50081-2002《普通混凝因,KH-550使橡胶颗粒表面的亲水性基团与水泥基
土力学性能试验方法》测定立方体抗压强度。
体产生了较强的结合,NaOH溶液清除了橡胶颗粒表
2试验结果与分析
面的杂质和硬酯酸锌?,两种方法均提高了橡胶颗粒
(1)橡胶颗粒掺量和粒径对立方体抗压强度的与水泥基体之间的粘结力,从而提高了橡胶混凝土强
影响如图1所
度。对比试验数据发现,NaOH改性效果好于KH
由图1可以看出,各橡胶混凝土的立方体抗压强550,但强度提高幅度仍不明显,最大仅为6.5%,工程
度均小于普通混凝土,且随着橡胶颗粒掺量的增加,应用中还需寻求更佳的改性方式以减少橡胶混凝土
其强度进一步降低。相较于普通混凝土,当掺入强度的降低幅度。
10%、20%和30%的5~8目KH-550改性橡胶颗粒
时,橡胶混凝土立方体抗压强度分别下降19.1%、
aKH-550改性
NO改在
26.4%和30.4%;当掺入10%、20%和30%的8~30
0未改性
目KH-550改性橡胶颗粒时,橡胶混凝士立方体抗压
30
强度分别下降13.7%、19.1%和20.5%;当掺入10%
20%和30%的30目以上KH-550改性橡胶颗粒时
橡胶混凝土立方体抗压强度分别下降23.1%、30.2%
20
和37.9%。这主要是因为橡胶颗粒与水泥基体的相
RC-A20 RC-B
RC-C20
容性差,两者界面处不能有效粘结,形成了橡胶混凝
缘胶混凝土试件
土中的薄弱区域,从而降低了其强度;另外,掺入橡胶
图2檬胶混凝土立方体抗压强度与橡胶颗粒改性方式的关系
颗粒会在混凝土中引入更多的气泡,硬化后形成内3结语
部孔隙,进一步降低其强度。
随着橡胶颗粒掺量的增加,橡胶混凝土的立方体
试验结果还显示,随着橡胶颗粒粒径的増加,橡抗压强度逐渐降低,且均小于普通混凝土;随着橡胶
胶混癡士的立方体抗压强度先增大后减小,掺8-30颗粒粒径的增加,橡胶混凝土的立方体抗压强度先增
月橡胶颗粒的混凝土强度最大,掺5~8目橡胶颗粒的大后减小。与未改性橡胶混凝土相比,改性后橡胶混
强度次之,掺30目以上橡胶颗粒的强度最小。这可能凝土的立方体抗压强度有所增加,且NaOH改性效果
是由于:当橡胶粒径过大时,骨料颗粒级配改善效果优于KH-550,但强度提高幅度仍不明显,更佳的改
较差,导