橡膠集料混凝土抗?jié)B與抗凍性能試驗(yàn)研究.pdf

1、橡膠集料混凝土作為一種新型混凝土材料具有質(zhì)量輕、韌性高、變形大、阻尼高、抗沖擊性強(qiáng)、干縮性小、導(dǎo)熱低、吸聲性好等突出特點(diǎn),不但彌補(bǔ)了傳統(tǒng)水泥混凝土的諸多缺陷,而且消納了大量不宜降解的工業(yè)固體廢棄物—汽車(chē)輪胎。橡膠集料混凝土的研究只有二十年的歷史,其耐久性的研究剛剛起步,因此對(duì)橡膠集料混凝土耐久性的試驗(yàn)研究與分析對(duì)于擴(kuò)大橡膠集料混凝土的應(yīng)用范圍,解決工程實(shí)際問(wèn)題,延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命至關(guān)重要。另外,也為廢棄橡膠的循環(huán)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

2、本文對(duì)橡膠集料混凝土的抗水滲透性、氯離子滲透性以及凍融性進(jìn)行了研究;同時(shí),針對(duì)橡膠顆粒較輕,成型振搗過(guò)程中易出現(xiàn)顆粒上浮等現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)研究。所采用的研究方法、結(jié)果如下:(1)在混凝土拌合物工作性試驗(yàn)中,重點(diǎn)研究了拌合物振搗時(shí)間對(duì)混凝土強(qiáng)度及均質(zhì)性的影響。只要橡膠集料混凝土配合比設(shè)計(jì)合理,橡膠集料混凝土拌合物的工作性能良好,均可達(dá)到泵送混凝土對(duì)坍落度的要求。但過(guò)粗或過(guò)細(xì)的橡膠顆粒都將使流動(dòng)性降低,機(jī)械振搗時(shí)間少于30S,抗壓和劈拉強(qiáng)度都

3、小于人工插搗成型的混凝土,且振搗時(shí)間越短,強(qiáng)度越低。當(dāng)振搗時(shí)間為30S時(shí),劈拉強(qiáng)度達(dá)到最大值。振搗時(shí)間在30~60S范圍內(nèi),抗壓強(qiáng)度隨振搗時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高,且強(qiáng)度增長(zhǎng)的幅度逐漸增大,但劈拉強(qiáng)度卻是遞減的。隨振搗時(shí)間的延長(zhǎng),體積密度逐漸增大,橡膠顆粒上浮現(xiàn)象逐漸明顯。因此,橡膠集料混凝土的適宜振搗時(shí)間為30~40S。(2)在混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)中,重點(diǎn)研究了橡膠顆粒摻量和粒徑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:橡膠顆粒加入混凝土中其抗壓與劈拉

4、強(qiáng)度都顯著降低,當(dāng)橡膠粒徑為1-2mm摻量為150Kg/m~3時(shí),抗壓強(qiáng)度降低47.7％。劈拉強(qiáng)度降低46.6%。橡膠集料的摻量和粒徑對(duì)7d、28d強(qiáng)度影響特別顯著,其二者的交互作用對(duì)7d強(qiáng)度無(wú)影響,對(duì)28d強(qiáng)度影響特別顯著。橡膠的摻量、粒徑與混凝土抗壓強(qiáng)度存在線性相關(guān)關(guān)系。(3)在橡膠集料混凝土抗水滲透試驗(yàn)中,采用滲水高度法,對(duì)橡膠集料混凝土抗水滲透性進(jìn)行了測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)果表明:在相同摻量條件下,橡膠粒徑越大其抗?jié)B性能越好,在相同粒徑條

5、件下,橡膠摻量越高其抗?jié)B性能越好。橡膠集料混凝土的滲透性能與強(qiáng)度并不存在必然聯(lián)系,而是由多種因素耦合確定的。通過(guò)對(duì)孔徑的分析可知,橡膠集料混凝土最可幾孔徑均大于普通混凝土,橡膠顆粒明顯改善了混凝土孔結(jié)構(gòu)的連通性,提高了混凝土的抗?jié)B性。對(duì)橡膠集料混凝土的二元分析結(jié)果顯示,橡膠集料的取代量和細(xì)度模數(shù)與滲透高度之間存在顯著的線性相關(guān)關(guān)系。(4)在橡膠集料混凝土氯離子滲透試驗(yàn)中,采用NEL試驗(yàn)方法,對(duì)同強(qiáng)度等級(jí)與同水灰比橡膠集料混凝土的氯離子擴(kuò)

6、散系數(shù)進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果表明:同強(qiáng)度等級(jí)橡膠集料混凝土由于水灰比較小,其氯離子滲透性要好于普通混凝土,同水灰比不同橡膠摻量的混凝土,其氯離子滲透性隨橡膠集料摻量的增加而明顯改善。采用已有的混凝土使用壽命預(yù)測(cè)模型,應(yīng)用Matlab軟件對(duì)本文配制的橡膠集料混凝土與普通混凝土的使用壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè),結(jié)果表明:橡膠集料混凝土更適用于惡劣環(huán)境下的混凝土工程中。(5)在橡膠集料混凝土凍融試驗(yàn)中,采用慢凍法,對(duì)同強(qiáng)度等級(jí)與同水灰比的橡膠集料混凝土進(jìn)行了抗