橡膠集料混凝土的高溫與碳化性能試驗(yàn)研究.pdf

1、橡膠集料混凝土(CRC)作為一種新型混凝土材料，具有低彈性模量、大變形、高阻尼、能量耗散多及良好的抗裂性等特點(diǎn)，是混凝土材料發(fā)展的熱點(diǎn)方向之一。本文以C40為基準(zhǔn)混凝土，采用40目橡膠粉，分別以10％、20％和40％按等體積替代細(xì)集料(砂)，配置CRC。針對(duì)目前對(duì)CRC耐久性研究較少的情況，在研究CRC物理、力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，分別采用電爐升溫和實(shí)驗(yàn)室快速碳化法，對(duì)CRC的高溫和碳化性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：

2、 ⑴由CRC的物理性能試驗(yàn)結(jié)果表明，其坍落度和密度隨膠粉摻量增加而降低，但膠粉能一定程度上改善混凝土的保水性。由CRC的力學(xué)性能試驗(yàn)表明，其抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度隨膠粉摻量的增加而呈下降趨勢(shì)，但其韌性、抗裂性能和變形性能隨摻量的增大而顯著提高。 ⑵由CRC的高溫性能試驗(yàn)結(jié)果可知，CRC在高溫過程中，可能會(huì)發(fā)生不同程度的爆裂現(xiàn)象，發(fā)生爆裂的溫度區(qū)間集中在300℃～420℃間。膠粉摻量越大，CRC爆裂可能性越大，爆裂程度程

3、度越嚴(yán)重。CRC經(jīng)高溫后的質(zhì)量損失、抗壓強(qiáng)度損失都隨過火溫度的升高而增大；在遭受同一高溫溫度后，膠粉摻量越大的CRC質(zhì)量損失、抗壓強(qiáng)度損失越大。 ⑶本文提出的紅外熱像平均溫升和混凝土過火溫度、抗壓強(qiáng)度比值的回歸方程，可估算CRC高溫后的損傷程度和抗壓強(qiáng)度損失大小。本文按超聲回彈綜合法得出的各不同膠粉摻量CRC的測(cè)強(qiáng)曲線，能相對(duì)可靠地判定CRC高溫后的殘余抗壓強(qiáng)度，可為火災(zāi)后CRC結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固提供一定的依據(jù)。 ⑷CRC的

4、碳化深度，由試驗(yàn)結(jié)果可見，其早期碳化深度比普通混凝土大，且膠粉摻量越大，早期碳化深度增長(zhǎng)越快。20％、40％摻量的CRC后期碳化深度比普通混凝土略大或大致相當(dāng)，10％摻量的CRC后期碳化深度比普通混凝土明顯小。膠粉摻量為10％時(shí)，有利于提高混凝土的抗碳化性能。 ⑸本文根據(jù)碳化深度試驗(yàn)結(jié)果建立的CRC碳化深度模型，綜合考慮了碳化時(shí)間和膠粉摻量的影響，與試驗(yàn)值吻合較好。 ⑹CRC的碳化后各項(xiàng)力學(xué)性能，由試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著碳化